MUON/MUONAlignment.C

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 /// \ingroup macros
  19 /// \file MUONAlignment.C
  20 /// \brief Macro for MUON alignment using physics tracks.
  21 ///
  22 /// The macro uses the AliMUONAlignment class to calculate the alignment parameters.
  23 /// An array for the alignment parameters is created and can be filled with
  24 /// initial values that will be used as starting values by the alignment
  25 /// algorithm.
  26 ///
  27 /// By default the macro run over galice.root in the working directory. If a file list
  28 /// of galice.root is provided as third argument the macro will run over all files.
  29 /// The macro loop over the files, events and tracks. For each track
  30 /// AliMUONAlignment::ProcessTrack(AliMUONTrack * track) and then
  31 /// AliMUONAlignment::LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t
  32 /// lSingleFit) are called. After all tracks have been procesed and fitted
  33 /// AliMUONAlignment::GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls)
  34 /// is called. The array parameters contains the obatained misalignement parameters.
  35 /// A realigned geometry is generated in a local CDB.
  36 ///
  37 /// \author: B. Becker and J. Castillo
  38
  39 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  40
  41 #include "AliMUONAlignment.h"
  42 #include "AliMUONTrack.h"
  43 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  44 #include "AliMUONTrackParam.h"
  45 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  46 #include "AliMUONESDInterface.h"
  47 #include "AliMUONRecoParam.h"
  48
  49 #include "AliESDEvent.h"
  50 #include "AliESDMuonTrack.h"
  51 #include "AliMagFMaps.h"
  52 #include "AliTracker.h"
  53 #include "AliCDBManager.h"
  54 #include "AliCDBMetaData.h"
  55 #include "AliCDBId.h"
  56 #include "AliGeomManager.h"
  57
  58 #include <TString.h>
  59 #include <TError.h>
  60 #include <TH1.h>
  61 #include <TGraphErrors.h>
  62 #include <TFile.h>
  63 #include <TTree.h>
  64 #include <TClonesArray.h>
  65 #include <Riostream.h>
  66
  67 #include <fstream>
  68
  69 #endif
  70
  71 void MUONAlignment(Int_t nEvents = 100000, char* geoFilename = "geometry.root", TString esdFileName = "AliESDs.root", TString fileList = "")
  72 {
  73
  74   // Import TGeo geometry (needed by AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex)
  75   if ( ! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  76     AliGeomManager::LoadGeometry(geoFilename);
  77     if (! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  78       Error("MUONAlignment", "getting geometry from file %s failed", geoFilename);
  79       return;
  80     }
  81   }
  82
  83   // set  mag field
  84   // waiting for mag field in CDB
  85   printf("Loading field map...\n");
  86   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 1, 1., 10., AliMagFMaps::k5kG);
  87   AliTracker::SetFieldMap(field, kFALSE);
  88   // set the magnetic field for track extrapolations
  89   AliMUONTrackExtrap::SetField(AliTracker::GetFieldMap());
  90
  91   Double_t parameters[3*156];
  92   Double_t errors[3*156];
  93   Double_t pulls[3*156];
  94   for(Int_t k=0;k<3*156;k++) {
  95     parameters[k]=0.;
  96     errors[k]=0.;
  97     pulls[k]=0.;
  98   }
  99
 100   Double_t trackParams[8] = {0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
 101
 102   // Set initial values here, good guess may help convergence
 103   // St 1
 104   //  Int_t iPar = 0;
 105   //  parameters[iPar++] =  0.010300 ;  parameters[iPar++] =  0.010600 ;  parameters[iPar++] =  0.000396 ;
 106
 107   bool bLoop = kFALSE;
 108   ifstream sFileList;
 109   if (fileList.Contains(".list")) {
 110     cout << "Reading file list: " << fileList.Data() << endl;
 111     bLoop = kTRUE;
 112
 113     TString fullListName(".");
 114     fullListName +="/";
 115     fullListName +=fileList;
 116     sFileList.open(fileList.Data());
 117   }
 118
 119   TH1F *fInvBenMom = new TH1F("fInvBenMom","fInvBenMom",200,-0.1,0.1);
 120   TH1F *fBenMom = new TH1F("fBenMom","fBenMom",200,-40,40);
 121
 122   AliMUONAlignment* alig = new AliMUONAlignment();
 123   alig->InitGlobalParameters(parameters);
 124
 125   AliMUONGeometryTransformer *transform = new AliMUONGeometryTransformer();
 126   transform->LoadGeometryData();
 127   alig->SetGeometryTransformer(transform);
 128
 129   // Do alignment with magnetic field off
 130   alig->SetBFieldOn(kFALSE);
 131
 132   // Set tracking station to use
 133   Bool_t bStOnOff[5] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 134
 135   // Fix parameters or add constraints here
 136   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 137     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 138
 139   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 140   // only one side
 141   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 142   alig->FixHalfSpectrometer(bStOnOff,bSpecLROnOff);
 143
 144   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 145   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 146   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 147   alig->AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 148
 149
 150   char cFileName[100];
 151
 152   Int_t lMaxFile = 1000;
 153   Int_t iFile = 0;
 154   Int_t iEvent = 0;
 155   bool bKeepLoop = kTRUE;
 156   Int_t iTrackTot=0;
 157   Int_t iTrackOk=0;
 158
 159   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 160     iFile++;
 161     if (bLoop) {
 162       sFileList.getline(cFileName,100);
 163       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 164     }
 165     else {
 166       sprintf(cFileName,esdFileName.Data());
 167       bKeepLoop = kFALSE;
 168     }
 169     if (!strstr(cFileName,"AliESDs.root")) continue;
 170     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 171
 172     // load ESD event
 173     TFile* esdFile = TFile::Open(cFileName); // open the file
 174     if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 175       cout << "opening ESD file " << cFileName << "failed" << endl;
 176       continue;
 177     }
 178     TTree* esdTree = (TTree*) esdFile->Get("esdTree"); // get the tree
 179     if (!esdTree) {
 180       cout << "no ESD tree found" << endl;
 181       esdFile->Close();
 182       continue;
 183     }
 184     AliESDEvent* esdEvent = new AliESDEvent(); // link ESD event to the tree
 185     esdEvent->ReadFromTree(esdTree);
 186
 187     Int_t nevents = esdTree->GetEntries();
 188     cout << "... with " << nevents << endl;
 189     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 190       if (iEvent >= nEvents){
 191         bKeepLoop = kFALSE;
 192         break;
 193       }
 194       iEvent++;
 195
 196       if (esdTree->GetEvent(event) <= 0) {
 197         cout << "fails to read ESD object for event " << event << endl;
 198         continue;
 199       }
 200
 201       Int_t nTracks = Int_t(esdEvent->GetNumberOfMuonTracks());
 202       if (!event%100) cout << " there are " << nTracks << " tracks in event " << event << endl;
 203       for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 204         AliESDMuonTrack* esdTrack = esdEvent->GetMuonTrack(iTrack);
 205         if (!esdTrack->ClustersStored()) continue;
 206         Double_t invBenMom = esdTrack->GetInverseBendingMomentum();
 207         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 208         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 209         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 210           AliMUONTrack track;
 211           AliMUONESDInterface::ESDToMUON(AliMUONRecoParam::GetLowFluxParam(),*esdTrack, track);
 212           alig->ProcessTrack(&track);
 213           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 214         }
 215         iTrackTot++;
 216       }
 217     }
 218     delete esdEvent;
 219     esdFile->Close();
 220     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 221   }
 222   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 223
 224   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 225
 226   // Store results
 227   Double_t DEid[156] = {0};
 228   Double_t MSDEx[156] = {0};
 229   Double_t MSDEy[156] = {0};
 230   Double_t MSDExt[156] = {0};
 231   Double_t MSDEyt[156] = {0};
 232   Double_t DEidErr[156] = {0};
 233   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 234   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 235   Double_t MSDExtErr[156] = {0};
 236   Double_t MSDEytErr[156] = {0};
 237   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 238   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 239   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 240   Int_t idOffset = 0; // 400
 241   Int_t lSDetElemCh = 0;
 242   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 243     DEidErr[iDE] = 0.;
 244     DEid[iDE] = idOffset+100;
 245     DEid[iDE] += iDE;
 246     lSDetElemCh = 0;
 247     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 248       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 249       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 250         DEid[iDE] += 100;
 251         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 252       }
 253     }
 254     MSDEx[iDE]=parameters[3*iDE+0];
 255     MSDEy[iDE]=parameters[3*iDE+1];
 256     MSDExt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 257     MSDEyt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 258     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+0);
 259     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+1);
 260     MSDExtErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 261     MSDEytErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 262   }
 263
 264   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 265
 266   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 267   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 268   TGraphErrors *gMSDExt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDExt,DEidErr,MSDExtErr);
 269   TGraphErrors *gMSDEyt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEyt,DEidErr,MSDEytErr);
 270
 271   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 272
 273   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 274
 275   cout << "... file opened ...  " << endl;
 276
 277   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 278   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 279   gMSDExt->Write("gMSDExt");
 280   gMSDEyt->Write("gMSDEyt");
 281   fInvBenMom->Write();
 282   fBenMom->Write();
 283   hFile->Close();
 284
 285   cout << "... and closed!" << endl;
 286   // Re Align
 287   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 288   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 289
 290   // Generate realigned data in local cdb
 291   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 292
 293   // 100 mum residual resolution for chamber misalignments?
 294   alig->SetAlignmentResolution(array,-1,0.01,0.01,0.004,0.003);
 295
 296   // CDB manager
 297   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
 298   cdbManager->SetDefaultStorage("local://ReAlignCDB");
 299
 300   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 301   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 302   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 303   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, 0);
 304   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 305
 306 }
 307