MUON/AliMUONTrackParam.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 21:03:09  morsch
  19 Make includes consistent with new file structure.
  20
  21 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  22 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  23 Suppressed most violations of coding rules
  24
  25 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
  26 Addition of files for track reconstruction in C++
  27 */
  28
  29 //__________________________________________________________________________
  30 //
  31 // Track parameters in ALICE dimuon spectrometer
  32 //__________________________________________________________________________
  33
  34 #include <iostream.h>
  35
  36 #include "AliCallf77.h"
  37 #include "AliMUON.h"
  38 #include "AliMUONHitForRec.h"
  39 #include "AliMUONSegment.h"
  40 #include "AliMUONTrackParam.h"
  41 #include "AliMUONChamber.h"
  42 #include "AliRun.h"
  43
  44 ClassImp(AliMUONTrackParam) // Class implementation in ROOT context
  45
  46 #ifndef WIN32
  47 # define reco_ghelix reco_ghelix_
  48 #else
  49 # define reco_ghelix RECO_GHELIX
  50 #endif
  51
  52 extern "C"
  53 {
  54 void type_of_call reco_ghelix(Double_t &Charge, Double_t &StepLength, Double_t *VGeant3, Double_t *VGeant3New);
  55 }
  56
  57 // Inline functions for Get and Set: inline removed because it does not work !!!!
  58 Double_t AliMUONTrackParam::GetInverseBendingMomentum(void) {
  59   // Get fInverseBendingMomentum
  60   return fInverseBendingMomentum;}
  61 void AliMUONTrackParam::SetInverseBendingMomentum(Double_t InverseBendingMomentum) {
  62   // Set fInverseBendingMomentum
  63   fInverseBendingMomentum = InverseBendingMomentum;}
  64 Double_t AliMUONTrackParam::GetBendingSlope(void) {
  65   // Get fBendingSlope
  66   return fBendingSlope;}
  67 void AliMUONTrackParam::SetBendingSlope(Double_t BendingSlope) {
  68   // Set fBendingSlope
  69   fBendingSlope = BendingSlope;}
  70 Double_t AliMUONTrackParam::GetNonBendingSlope(void) {
  71   // Get fNonBendingSlope
  72   return fNonBendingSlope;}
  73 void AliMUONTrackParam::SetNonBendingSlope(Double_t NonBendingSlope) {
  74   // Set fNonBendingSlope
  75   fNonBendingSlope = NonBendingSlope;}
  76 Double_t AliMUONTrackParam::GetZ(void) {
  77   // Get fZ
  78   return fZ;}
  79 void AliMUONTrackParam::SetZ(Double_t Z) {
  80   // Set fZ
  81   fZ = Z;}
  82 Double_t AliMUONTrackParam::GetBendingCoor(void) {
  83   // Get fBendingCoor
  84   return fBendingCoor;}
  85 void AliMUONTrackParam::SetBendingCoor(Double_t BendingCoor) {
  86   // Set fBendingCoor
  87   fBendingCoor = BendingCoor;}
  88 Double_t AliMUONTrackParam::GetNonBendingCoor(void) {
  89   // Get fNonBendingCoor
  90   return fNonBendingCoor;}
  91 void AliMUONTrackParam::SetNonBendingCoor(Double_t NonBendingCoor) {
  92   // Set fNonBendingCoor
  93   fNonBendingCoor = NonBendingCoor;}
  94
  95   //__________________________________________________________________________
  96 void AliMUONTrackParam::ExtrapToZ(Double_t Z)
  97 {
  98   // Track parameter extrapolation to the plane at "Z".
  99   // On return, the track parameters resulting from the extrapolation
 100   // replace the current track parameters.
 101   // Use "reco_ghelix" which should be replaced by something else !!!!
 102   if (this->fZ == Z) return; // nothing to be done if same Z
 103   Double_t forwardBackward; // +1 if forward, -1 if backward
 104   if (Z > this->fZ) forwardBackward = 1.0;
 105   else forwardBackward = -1.0;
 106   Double_t temp, vGeant3[7], vGeant3New[7]; // 7 in parameter ????
 107   Int_t iGeant3, stepNumber;
 108   Int_t maxStepNumber = 5000; // in parameter ????
 109   // For safety: return kTRUE or kFALSE ????
 110   // Parameter vector for calling GHELIX in Geant3
 111   SetGeant3Parameters(vGeant3, forwardBackward);
 112   // For use of reco_ghelix...: invert X and Y, PX/PTOT and PY/PTOT !!!!
 113   temp = vGeant3[0]; vGeant3[0] = vGeant3[1]; vGeant3[1] = temp;
 114   temp = vGeant3[3]; vGeant3[3] = vGeant3[4]; vGeant3[4] = temp;
 115   // charge must be changed with momentum for backward motion
 116   Double_t charge =
 117     forwardBackward * TMath::Sign(Double_t(1.0), this->fInverseBendingMomentum);
 118   Double_t stepLength = 6.0; // in parameter ????
 119   // Extrapolation loop
 120   stepNumber = 0;
 121   while (((forwardBackward * (vGeant3[2] - Z)) <= 0.0) &&
 122          (stepNumber < maxStepNumber)) {
 123     stepNumber++;
 124     // call Geant3 "ghelix" subroutine through a copy in "reco_muon.F":
 125     // the true function should be called, but how ???? and remove prototyping ...
 126     reco_ghelix(charge, stepLength, vGeant3, vGeant3New);
 127     if ((forwardBackward * (vGeant3New[2] - Z)) > 0.0) break; // one is beyond Z
 128     // better use TArray ????
 129     for (iGeant3 = 0; iGeant3 < 7; iGeant3++)
 130       {vGeant3[iGeant3] = vGeant3New[iGeant3];}
 131   }
 132   // check maxStepNumber ????
 133   // For use of reco_ghelix...:
 134   // invert back X and Y, PX/PTOT and PY/PTOT, both for vGeant3 and vGeant3New !!!!
 135   temp = vGeant3[0]; vGeant3[0] = vGeant3[1]; vGeant3[1] = temp;
 136   temp = vGeant3New[0]; vGeant3New[0] = vGeant3New[1]; vGeant3New[1] = temp;
 137   temp = vGeant3[3]; vGeant3[3] = vGeant3[4]; vGeant3[4] = temp;
 138   temp = vGeant3New[3]; vGeant3New[3] = vGeant3New[4]; vGeant3New[4] = temp;
 139   // Interpolation back to exact Z (2nd order)
 140   // should be in function ???? using TArray ????
 141   Double_t dZ12 = vGeant3New[2] - vGeant3[2]; // 1->2
 142   Double_t dZ1i = Z - vGeant3[2]; // 1-i
 143   Double_t dZi2 = vGeant3New[2] - Z; // i->2
 144   Double_t xPrime = (vGeant3New[0] - vGeant3[0]) / dZ12;
 145   Double_t xSecond =
 146     ((vGeant3New[3] / vGeant3New[5]) - (vGeant3[3] / vGeant3[5])) / dZ12;
 147   Double_t yPrime = (vGeant3New[1] - vGeant3[1]) / dZ12;
 148   Double_t ySecond =
 149     ((vGeant3New[4] / vGeant3New[5]) - (vGeant3[4] / vGeant3[5])) / dZ12;
 150   vGeant3[0] = vGeant3[0] + xPrime * dZ1i - 0.5 * xSecond * dZ1i * dZi2; // X
 151   vGeant3[1] = vGeant3[1] + yPrime * dZ1i - 0.5 * ySecond * dZ1i * dZi2; // Y
 152   vGeant3[2] = Z; // Z
 153   Double_t xPrimeI = xPrime - 0.5 * xSecond * (dZi2 - dZ1i);
 154   Double_t yPrimeI = yPrime - 0.5 * ySecond * (dZi2 - dZ1i);
 155   vGeant3[5] =
 156     1.0 / TMath::Sqrt(1.0 + xPrimeI * xPrimeI + yPrimeI * yPrimeI); // PZ/PTOT
 157   vGeant3[3] = xPrimeI * vGeant3[5]; // PX/PTOT
 158   vGeant3[4] = yPrimeI * vGeant3[5]; // PY/PTOT
 159   // Track parameters from Geant3 parameters
 160   GetFromGeant3Parameters(vGeant3, charge);
 161 }
 162
 163   //__________________________________________________________________________
 164 void AliMUONTrackParam::SetGeant3Parameters(Double_t *VGeant3, Double_t ForwardBackward)
 165 {
 166   // Set vector of Geant3 parameters pointed to by "VGeant3"
 167   // from track parameters in current AliMUONTrackParam.
 168   // Since AliMUONTrackParam is only geometry, one uses "ForwardBackward"
 169   // to know whether the particle is going forward (+1) or backward (-1).
 170   VGeant3[0] = this->fNonBendingCoor; // X
 171   VGeant3[1] = this->fBendingCoor; // Y
 172   VGeant3[2] = this->fZ; // Z
 173   Double_t pYZ = TMath::Abs(1.0 / this->fInverseBendingMomentum);
 174   Double_t pZ =
 175     pYZ / TMath::Sqrt(1.0 + this->fBendingSlope * this->fBendingSlope);
 176   VGeant3[6] =
 177     TMath::Sqrt(pYZ * pYZ +
 178                 pZ * pZ * this->fNonBendingSlope * this->fNonBendingSlope); // PTOT
 179   VGeant3[5] = ForwardBackward * pZ / VGeant3[6]; // PZ/PTOT
 180   VGeant3[3] = this->fNonBendingSlope * VGeant3[5]; // PX/PTOT
 181   VGeant3[4] = this->fBendingSlope * VGeant3[5]; // PY/PTOT
 182 }
 183
 184   //__________________________________________________________________________
 185 void AliMUONTrackParam::GetFromGeant3Parameters(Double_t *VGeant3, Double_t Charge)
 186 {
 187   // Get track parameters in current AliMUONTrackParam
 188   // from Geant3 parameters pointed to by "VGeant3".
 189   // "InverseBendingMomentum" is signed with "Charge".
 190   this->fNonBendingCoor = VGeant3[0]; // X
 191   this->fBendingCoor = VGeant3[1]; // Y
 192   this->fZ = VGeant3[2]; // Z
 193   Double_t pYZ = VGeant3[6] * TMath::Sqrt(1.0 - VGeant3[3] * VGeant3[3]);
 194   this->fInverseBendingMomentum = Charge / pYZ;
 195   this->fBendingSlope = VGeant3[4] / VGeant3[5];
 196   this->fNonBendingSlope = VGeant3[3] / VGeant3[5];
 197 }
 198
 199   //__________________________________________________________________________
 200 void AliMUONTrackParam::ExtrapToStation(Int_t Station, AliMUONTrackParam *TrackParam)
 201 {
 202   // Track parameters extrapolated from current track parameters ("this")
 203   // to both chambers of the station(0..) "Station"
 204   // are returned in the array (dimension 2) of track parameters
 205   // pointed to by "TrackParam" (index 0 and 1 for first and second chambers).
 206   Double_t extZ[2], z1, z2;
 207   Int_t i1, i2;
 208   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 209   // range of Station to be checked ????
 210   z1 = (&(pMUON->Chamber(2 * Station)))->Z(); // Z of first chamber
 211   z2 = (&(pMUON->Chamber(2 * Station + 1)))->Z(); // Z of second chamber
 212   // First and second Z to extrapolate at
 213   if ((z1 > this->fZ) && (z2 > this->fZ)) {i1 = 0; i2 = 1;}
 214   else if ((z1 < this->fZ) && (z2 < this->fZ)) {i1 = 1; i2 = 0;}
 215   else {
 216     cout << "ERROR in AliMUONTrackParam::CreateExtrapSegmentInStation" << endl;
 217     cout << "Starting Z (" << this->fZ << ") in between z1 (" << z1 <<
 218       ") and z2 (" << z2 << ") of station(0..) " << Station << endl;
 219   }
 220   extZ[i1] = z1;
 221   extZ[i2] = z2;
 222   // copy of track parameters
 223   TrackParam[i1] = *this;
 224   // first extrapolation
 225   (&(TrackParam[i1]))->ExtrapToZ(extZ[0]);
 226   TrackParam[i2] = TrackParam[i1];
 227   // second extrapolation
 228   (&(TrackParam[i2]))->ExtrapToZ(extZ[1]);
 229   return;
 230 }
 231