MFT/AliMuonForwardTrackFinder.h

   1 #ifndef AliMuonForwardTrackFinder_H
   2 #define AliMuonForwardTrackFinder_H
   3
   4 // ROOT includes
   5 #include "TObject.h"
   6 #include "TClonesArray.h"
   7 #include "TH2D.h"
   8 #include "TH1D.h"
   9 #include "TFile.h"
  10 #include "TGeoManager.h"
  11 #include "TMatrixD.h"
  12 #include "TParticle.h"
  13 #include "TMath.h"
  14 #include "TGraph.h"
  15 #include "TEllipse.h"
  16 #include "TCanvas.h"
  17 #include "TString.h"
  18 #include "TLatex.h"
  19 #include "TMarker.h"
  20 #include "TNtuple.h"
  21 #include "TRandom.h"
  22 #include "TIterator.h"
  23
  24 // STEER includes
  25 #include "AliLog.h"
  26 #include "AliRun.h"
  27 #include "AliRunLoader.h"
  28 #include "AliLoader.h"
  29 #include "AliHeader.h"
  30 #include "AliMC.h"
  31 #include "AliStack.h"
  32 #include "AliMagF.h"
  33 #include "AliTracker.h"
  34 #include "AliGRPObject.h"
  35 #include "AliRunInfo.h"
  36
  37 // MUON includes
  38 #include "AliMUONConstants.h"
  39 #include "AliMUONTrack.h"
  40 #include "AliMUONRecoCheck.h"
  41 #include "AliMUONTrackParam.h"
  42 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  43 #include "AliMUONVTrackStore.h"
  44 #include "AliMUONVCluster.h"
  45
  46 // MFT includes
  47 #include "AliMuonForwardTrack.h"
  48 #include "AliMFTCluster.h"
  49 #include "AliMFT.h"
  50 #include "AliMFTSegmentation.h"
  51
  52 //====================================================================================================================================================
  53 //
  54 // Class for the creation of the "global muon tracks" built from the clusters in the
  55 // muon spectrometer and the clusters of the Muon Forward Tracker. QA histograms are also created
  56 //
  57 // Contact author: antonio.uras@cern.ch
  58 //
  59 //====================================================================================================================================================
  60
  61 class AliMuonForwardTrackFinder : public TObject {
  62
  63 public:
  64
  65   enum matchingOption {kRealMatching, kIdealMatching};
  66
  67   AliMuonForwardTrackFinder();
  68
  69   virtual ~AliMuonForwardTrackFinder() {;}
  70
  71   enum {kAllClusters, kClustersGoodChi2, kClusterOfTrack, kClusterCorrectMC};
  72
  73   void Init(Int_t nRun, Char_t *readDir, Char_t *outDir, Int_t nEventsToAnalyze = -1);
  74   Bool_t LoadNextEvent();
  75   Int_t LoadNextTrack();
  76   Int_t GetNDF(Int_t nClusters);
  77   void PDGNameConverter(const Char_t *nameIn, Char_t *nameOut);
  78   void DrawPlanes();
  79   void Terminate();
  80   void WriteHistos();
  81
  82   void SetRun(Int_t nRun) { fRun = nRun; }
  83   void SetNEventsToAnalyze(Int_t nEventsToAnalyze) { fNEventsToAnalyze = nEventsToAnalyze; }
  84   void SetSigmaSpectrometerCut(Double_t sigmaSpectrometerCut) { fSigmaSpectrometerCut = sigmaSpectrometerCut; }
  85   void SetSigmaClusterCut(Double_t sigmaClusterCut) { fSigmaClusterCut = sigmaClusterCut; }
  86   void SetChi2GlobalCut(Double_t chi2GlobalCut) { fChi2GlobalCut = chi2GlobalCut; }
  87   void SetReadDir(Char_t *dirName) { fReadDir = dirName; }
  88   void SetOutDir(Char_t *dirName) { fOutDir = dirName; }
  89   void SetDraw(Bool_t drawOption);
  90   void SetRAbsorberCut(Double_t rAbsorberCut) { fRAbsorberCut = rAbsorberCut; }
  91   void SetLowPtCut(Double_t lowPtCut) { fLowPtCut = lowPtCut; }
  92   void SetNFinalCandidatesCut(Int_t nFinalCandidatesCut) { fNFinalCandidatesCut = nFinalCandidatesCut; }
  93   void SetExtrapOriginTransvError(Double_t extrapOriginTransvError) { fExtrapOriginTransvError = extrapOriginTransvError; }
  94   void SetGaussianBlurZVert(Double_t gaussianBlurZVert) { fGaussianBlurZVert = gaussianBlurZVert; }
  95
  96   Int_t GetRun() { return fRun; }
  97   Int_t GetNEvents() { return fNEventsToAnalyze; }
  98   Double_t GetSigmaSpectrometerCut() { return fSigmaSpectrometerCut; }
  99   Double_t GetSigmaClusterCut() { return fSigmaClusterCut; }
 100   Double_t GetChi2GlobalCut() { return fChi2GlobalCut; }
 101   Double_t GetRAbsorberCut() { return fRAbsorberCut; }
 102   Double_t GetLowPtCut() { return fLowPtCut; }
 103   Double_t GetExtrapOriginTransvError() { return fExtrapOriginTransvError; }
 104   Int_t GetNPlanesMFT() { return fNPlanesMFT; }
 105   Int_t GetNFinalCandidatesCut() { return fNFinalCandidatesCut; }
 106   Int_t GetCurrentEvent() { return fEv; }
 107
 108   Int_t GetNRealTracksAnalyzed() const { return fCountRealTracksAnalyzed; }
 109   Int_t GetNRealTracksAnalyzedOfEvent() const { return fCountRealTracksAnalyzedOfEvent; }
 110   Int_t GetNRealTracksWithRefMC() const { return fCountRealTracksWithRefMC; }
 111   Int_t GetNRealTracksWithRefMC_andTrigger() const { return fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger; }
 112   Int_t GetNRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt() const { return fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt; }
 113   Int_t GetNRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt_andGoodTheta() const { return fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt_andGoodTheta; }
 114
 115   void SetNPlanesMFT(Int_t nPlanesMFT) { fNPlanesMFT = nPlanesMFT; }
 116   void SeparateFrontBackClusters();
 117   void SetNMaxMissingMFTClusters(Int_t nMaxMissingMFTClusters) { fNMaxMissingMFTClusters = nMaxMissingMFTClusters; }
 118   void SetMandatoryPlane(Int_t iPlane) { if (0<=iPlane && iPlane<fMaxNPlanesMFT) fIsPlaneMandatory[iPlane] = kTRUE; }
 119
 120   void FindClusterInPlane(Int_t planeId);
 121   void AttachGoodClusterInPlane(Int_t planeId);
 122   void FillPlanesWithTrackHistory(AliMuonForwardTrack *track);
 123   Double_t TryOneCluster(const AliMUONTrackParam &trackParam, AliMFTCluster *cluster);
 124   void BookHistos();
 125   void SetTitleHistos();
 126   void BookPlanes();
 127   void ResetPlanes();
 128   void PrintParticleHistory();
 129
 130   Bool_t IsCorrectMatch(AliMFTCluster *cluster);
 131   void CheckCurrentMuonTrackable();
 132   Bool_t IsMother(Char_t *nameMother);
 133
 134   void SetMatchingMode(Int_t matchingMode) { fMatchingMode = matchingMode; }
 135   void SetMinResearchRadiusAtLastPlane(Double_t minResearchRadius) { fMinResearchRadiusAtLastPlane = minResearchRadius; }
 136
 137   void FillOutputTree();
 138   void WriteOutputTree();
 139
 140   Bool_t InitGRP();
 141   Bool_t SetRunNumber();
 142
 143 private:
 144
 145   AliMuonForwardTrackFinder(const AliMuonForwardTrackFinder& obj);
 146   AliMuonForwardTrackFinder& operator=(const AliMuonForwardTrackFinder& other);
 147
 148 protected:
 149
 150   static const Int_t fMaxNPlanesMFT = 20;
 151   static const Double_t radLengthSi = 9.37;  // expressed in cm
 152
 153   Int_t fRun;
 154   Int_t fNEventsToAnalyze;           // events to analyze
 155   Double_t fSigmaClusterCut;         // to select the clusters in the MFT planes which are compatible with the extrapolated muon track
 156   Double_t fChi2GlobalCut;           // cut on the final chi2 of the global muon track
 157   Double_t fSigmaSpectrometerCut;    // for the selection of the tracks in the muon spectrometer
 158   Double_t fExtrapOriginTransvError; // uncertainty on the x and y position of the muon's origin
 159   Double_t fGaussianBlurZVert;       // smearing of the z position of the vertex, to simulate real case when the simulation was performed at fixed zVert=0.
 160   Int_t fNFinalCandidatesCut;        // cut on the number of the final candidates for the muon track
 161   TString fReadDir;
 162   TString fOutDir;
 163   Bool_t fDrawOption;
 164
 165   Double_t fDistanceFromGoodClusterAndTrackAtLastPlane;
 166   Double_t fDistanceFromBestClusterAndTrackAtLastPlane;
 167
 168   TClonesArray *fMFTClusterArray[fMaxNPlanesMFT];         // array of clusters for the planes of the MFT
 169   TClonesArray *fMFTClusterArrayFront[fMaxNPlanesMFT];    // array of front clusters for the planes of the MFT
 170   TClonesArray *fMFTClusterArrayBack[fMaxNPlanesMFT];     // array of back clusters for the planes of the MFT
 171
 172   Double_t fRAbsorberCut;  // in cm, corresponds to the radial position of a 3 degrees track at the end of the absorber (-503 cm)
 173   Double_t fLowPtCut;      // in GeV/c, the lower limit for the pt of a track in the muon spectrometer
 174   Int_t fNPlanesMFT;              // number of planes of the Vertex Telescope (Muon Internal Tracker) -> This should be taken from the new version of  AliVZERO2
 175   Int_t fNPlanesMFTAnalyzed;
 176   Int_t fNMaxMissingMFTClusters;  // max. number of MFT clusters which can be missed in the global fit procedure
 177   Bool_t fIsPlaneMandatory[fMaxNPlanesMFT];    // specifies which MFT planes cannot be missed in the global fit procedure
 178
 179   Int_t fEv;               // current event being analyzed
 180   Int_t fLabelMC;          // MC label of the muon track reconstructed in the spectrometer
 181
 182   Bool_t fIsClusterCompatible[10];       // here the clusters in the Muon Spectrometer are concerned
 183
 184   Double_t fZPlane[fMaxNPlanesMFT];        // z-position of the MFT planes (center of the support)
 185   Double_t fRPlaneMax[fMaxNPlanesMFT];     // max radius of the MFT planes (the support)
 186   Double_t fRPlaneMin[fMaxNPlanesMFT];     // min radius of the MFT planes (the support)
 187
 188   TH1D *fHistPtSpectrometer, *fHistPtMuonTrackWithGoodMatch, *fHistPtMuonTrackWithBadMatch;
 189   TH1D *fHistRadiusEndOfAbsorber, *fHistNTracksAfterExtrapolation[fMaxNPlanesMFT];
 190   TH1D *fHistNGoodClustersForFinalTracks, *fHistResearchRadius[fMaxNPlanesMFT];
 191   TH1D *fHistDistanceGoodClusterFromTrackMinusDistanceBestClusterFromTrackAtLastPlane;
 192   TH1D *fHistDistanceGoodClusterFromTrackAtLastPlane;
 193   TH1D *fHistChi2Cluster_GoodCluster[fMaxNPlanesMFT], *fHistChi2Cluster_BadCluster[fMaxNPlanesMFT];
 194   TH1D *fHistChi2AtPlaneFor_GOOD_CandidatesOfTrackableMuons[fMaxNPlanesMFT], *fHistChi2AtPlaneFor_BAD_CandidatesOfTrackableMuons[fMaxNPlanesMFT];
 195
 196   TNtuple *fNtuFinalCandidates1, *fNtuFinalBestCandidates1;
 197   TNtuple *fNtuFinalCandidates2, *fNtuFinalBestCandidates2;
 198
 199   TGraph *fGrMFTPlane[fMaxNPlanesMFT][4];
 200   TEllipse *fCircleExt[fMaxNPlanesMFT], *fCircleInt[fMaxNPlanesMFT];
 201   TCanvas *fCanvas;
 202
 203   TLatex  *fTxtMuonHistory, *fTxtTrackGoodClusters, *fTxtTrackChi2[fMaxNPlanesMFT], *fTxtTrackFinalChi2, *fTxtFinalCandidates, *fTxtDummy;
 204   TLatex  *fTxtAllClust, *fTxtClustGoodChi2, *fTxtClustMC, *fTxtClustOfTrack;
 205   TMarker *fMrkAllClust, *fMrkClustGoodChi2, *fMrkClustMC, *fMrkClustOfTrack;
 206
 207   Int_t fCountRealTracksAnalyzed;
 208   Int_t fCountRealTracksWithRefMC;
 209   Int_t fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger;
 210   Int_t fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt;
 211   Int_t fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt_andGoodTheta;
 212   Int_t fCountRealTracksAnalyzedOfEvent;
 213   Int_t fCountRealTracksAnalyzedWithFinalCandidates;
 214
 215   Int_t fNClustersGlobalTrack[fMaxNPlanesMFT], fNDFGlobalTrack[fMaxNPlanesMFT];
 216
 217   TFile *fFileCluster;
 218   TFile *fFileESD;
 219   TFile *fFile_gAlice;
 220
 221   AliRunLoader *fRunLoader;
 222   AliLoader *fMFTLoader;
 223   AliMUONRecoCheck *fMuonRecoCheck;
 224
 225   TTree *fMFTClusterTree;
 226
 227   AliMUONTrack *fMuonTrackReco;           // muon track being analyzed
 228   AliMuonForwardTrack *fCurrentTrack;     // muon extrapolated track being tested
 229   Bool_t fIsCurrentMuonTrackable;
 230   Bool_t fIsGoodClusterInPlane[fMaxNPlanesMFT];
 231
 232   TClonesArray *fCandidateTracks;   // array of track we are going to build (starting from fMuonTrackReco)
 233
 234   AliMUONVTrackStore *fTrackStore;      // list of reconstructed MUON tracks
 235   AliMUONVTrackStore *fTrackRefStore;   // list of reconstructible MUON tracks
 236
 237   TIterator *fNextTrack;   //! Iterator for reading the MUON tracks
 238
 239   AliStack *fStack;
 240
 241   AliMFT *fMFT;
 242   AliMFTSegmentation *fSegmentation;
 243
 244   TFile *fOutputTreeFile;
 245   TTree *fOutputEventTree;
 246
 247   TClonesArray *fMuonForwardTracks;       // array of AliMuonForwardTrack
 248
 249   Int_t fMatchingMode;
 250   Double_t fMinResearchRadiusAtLastPlane;
 251
 252   AliGRPObject *fGRPData;              // Data from the GRP/GRP/Data CDB folder
 253   AliRunInfo *fRunInfo;
 254
 255   ClassDef(AliMuonForwardTrackFinder, 1);
 256
 257 };
 258
 259 //======================================================================================================
 260
 261 #endif
 262
 263