PWG3/muondep/AliCheckMuonDetEltResponse.cxx

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   3  *                                                                        *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //Class to check the response of the detection elements of the  MUON tracking chambers
  17 //in function of the position in the detection element.
  18 //Author:  Nicolas LE BRIS - SUBATECH Nantes
  19
  20 //PWG3/muon:
  21 #include "AliAnalysisTaskMuonTrackingEff.h"
  22 #include "AliCheckMuonDetEltResponse.h"
  23
  24 //include STEER:
  25 #include "AliLog.h"
  26 #include "AliESDEvent.h"
  27 #include "AliTracker.h"
  28 #include "AliESDMuonTrack.h"
  29
  30 //include MUON:
  31 #include "AliMUONTrack.h"
  32 #include "AliMUONTrackParam.h"
  33 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  34 #include "AliMUONVCluster.h"
  35 #include "AliMUONConstants.h"
  36 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  37 #include "AliMUONESDInterface.h"
  38
  39 //include MUON/mapping:
  40 #include "mapping/AliMpDEManager.h"
  41
  42 //include ROOT:
  43 #include <Riostream.h>
  44 #include <TMath.h>
  45 #include <TROOT.h>
  46 #include <TSystem.h>
  47 #include <TH2F.h>
  48 #include <TClonesArray.h>
  49 #include <TPaveLabel.h>
  50 #include <TList.h>
  51
  52 /// \cond CLASSIMP
  53 ClassImp(AliCheckMuonDetEltResponse)
  54 /// \endcond
  55
  56 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfChamber          = 10;
  57 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfStation          = 5;
  58 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfDetectionElt[10] = {4, 4, 4, 4, 18, 18, 26, 26, 26, 26};
  59 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fFirstDetectionElt[10] = {100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000};
  60 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fOffset                = 100;
  61 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fOverlapSize           = 15;
  62 const Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::fYSlatSize             = 40;
  63
  64 //_____________________________________________________________________________
  65 AliCheckMuonDetEltResponse::AliCheckMuonDetEltResponse()
  66 : TObject(),
  67   fNCh(0),
  68   fNSt(0),
  69   fNDE(0),
  70   fTransformer(0x0),
  71   fESD(0x0),
  72   fTracksTotalNbr(0x0),
  73   fTrackParams(0x0),
  74   fTrackParam(0x0),
  75   fCluster(0x0),
  76   fDetEltTDHistList(0x0),
  77   fDetEltTTHistList(0x0)
  78 {
  79 /// Default constructor
  80
  81     fNCh = AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfChamber;
  82     fNSt = AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfStation;
  83     fNDE = AliAnalysisTaskMuonTrackingEff::fTotNbrOfDetectionElt;
  84
  85     for (Int_t iCluster = 0; iCluster<fNCh; ++iCluster)
  86     {
  87       fNbrClustersCh[iCluster] = 0;
  88     }
  89
  90     for (Int_t i=0; i<2; ++i)
  91     {
  92       fGetDetElt[i] = 0;
  93     }
  94     for (Int_t i=0; i<fNCh; ++i)
  95     {
  96       fTrackFilter[i] = 0;
  97     }
  98 }
  99
 100 //_____________________________________________________________________________
 101 AliCheckMuonDetEltResponse::AliCheckMuonDetEltResponse(const AliCheckMuonDetEltResponse& src)
 102 : TObject(src),
 103   fNCh(0),
 104   fNSt(0),
 105   fNDE(0),
 106   fTransformer(0x0),
 107   fESD(0x0),
 108   fTracksTotalNbr(0x0),
 109   fTrackParams(0x0),
 110   fTrackParam(0x0),
 111   fCluster(0x0),
 112   fDetEltTDHistList(0x0),
 113   fDetEltTTHistList(0x0)
 114 {
 115  src.Copy(*this);
 116 }
 117 //_____________________________________________________________________________
 118 AliCheckMuonDetEltResponse& AliCheckMuonDetEltResponse::operator=(const AliCheckMuonDetEltResponse& src)
 119 {
 120   /// assignement operator
 121   if ( this != &src )
 122   {
 123     src.Copy(*this);
 124   }
 125   return *this;
 126 }
 127
 128 //_____________________________________________________________________________
 129 AliCheckMuonDetEltResponse::AliCheckMuonDetEltResponse(const AliMUONGeometryTransformer* transformer,
 130                                                        AliESDEvent* esd,
 131                                                        TClonesArray* detEltTDHistList,
 132                                                        TClonesArray* detEltTTHistList)
 133 : TObject(),
 134   fNCh(0),
 135   fNSt(0),
 136   fNDE(0),
 137   fTransformer(transformer),
 138   fESD(esd),
 139   fTracksTotalNbr(0),
 140   fTrackParams(0x0),
 141   fTrackParam(0),
 142   fCluster(0),
 143   fDetEltTDHistList(detEltTDHistList),
 144   fDetEltTTHistList(detEltTTHistList)
 145 {
 146 /// Constructor
 147
 148     fNCh = AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfChamber;
 149     fNSt = AliCheckMuonDetEltResponse::fNbrOfStation;
 150     fNDE = AliAnalysisTaskMuonTrackingEff::fTotNbrOfDetectionElt;
 151
 152     for (Int_t iCluster = 0; iCluster<fNCh; ++iCluster)
 153     {
 154       fNbrClustersCh[iCluster] = 0;
 155     }
 156
 157     for (Int_t i = 0; i <2 ; ++i)
 158     {
 159       fGetDetElt[i] = 0;
 160     }
 161     for (Int_t i=0; i<fNCh; ++i)
 162     {
 163       fTrackFilter[i] = 0;
 164     }
 165 }
 166
 167
 168 //_____________________________________________________________________________
 169 AliCheckMuonDetEltResponse::~AliCheckMuonDetEltResponse()
 170
 171 {
 172 /// Destructor
 173     delete fTrackParams;
 174 }
 175
 176
 177
 178 //_____________________________________________________________________________
 179 void AliCheckMuonDetEltResponse::CheckDetEltResponse()
 180 {
 181 //
 182 //Cataloging positions (X,Y) of the clusters detected in the detection elements
 183 //(fDetEltTDHistList), and positions of crossing points between all the
 184 //tracks and the detection elements (fDetEltTTHistList).
 185 //Efficiency = 100 * fDetEltTDHistList / fDetEltTTHistList.
 186
 187 //Loop on tracks
 188 //--------------
 189     TrackLoop();
 190 }
 191
 192
 193
 194 //_____________________________________________________________________________
 195 void AliCheckMuonDetEltResponse::TrackLoop()
 196 {
 197     AliESDMuonTrack* esdTrack;
 198     AliMUONTrack track;
 199     Int_t nTracks, iTrack;
 200
 201     nTracks = (Int_t)fESD -> GetNumberOfMuonTracks();
 202     fTrackParams = new TClonesArray();
 203  ///Begininig of the loop:
 204     for (iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++)
 205     {
 206       esdTrack   = fESD -> GetMuonTrack(iTrack);
 207
 208       if( esdTrack->ContainTrackerData() )
 209       {
 210         AliMUONESDInterface::ESDToMUON(*esdTrack, track);
 211         fTrackParams = track.GetTrackParamAtCluster();
 212         TrackParamLoop(); //!<Loop on trackParam.
 213       }
 214     }
 215 }
 216
 217
 218
 219 //_____________________________________________________________________________
 220 void AliCheckMuonDetEltResponse::TrackParamLoop()
 221 {
 222     Int_t nTrackParams = (Int_t) fTrackParams->GetEntriesFast();  //!<Number of trackParams in the track.
 223     Int_t iTrackParam = 0;                                        //!<Number of the trackParam of the track.
 224     Int_t oldChamber = -1, newChamber = 0; //!<To check if there is 0, 1 or 2 (overlap cases) clusters in the same chamber for a track.
 225     Int_t detElt;                          //!<Detection element Id.
 226
 227     for (Int_t ch = 0; ch < fNCh; ++ch)
 228     {
 229       fTrackFilter[ch] = 0;
 230     }
 231
 232     Double_t posXL, posYL, posZL;          //!<Local positions.
 233     Double_t posXG, posYG, posZG;          //!<Global. positions.
 234     Int_t chamberResponse [10] = {0};      //!<1 if the chamber has responded; 0 if not
 235
 236     for (iTrackParam = 0; iTrackParam < nTrackParams; ++iTrackParam)
 237     {
 238       fTrackParam = (AliMUONTrackParam*) fTrackParams->At(iTrackParam);
 239       fCluster    = (AliMUONVCluster*  ) fTrackParam ->GetClusterPtr();
 240       fTrackFilter   [fCluster->GetChamberId()] = 1;
 241       chamberResponse[fCluster->GetChamberId()] = 1;
 242     }
 243
 244     for (Int_t station = 0; station < fNSt-1; ++station)
 245     {
 246       Int_t filter;                                                  //<!
 247       Int_t ch1, ch2, ch3, ch4;                                      //<!
 248       ch1 = 2*station;                                               //<!
 249       ch2 = 2*station + 1;                                           //<!
 250       ch3 = 2*station + 2;                                           //<!
 251       ch4 = 2*station + 3;                                           //<!
 252                                                                      //<!For the efficiency calculation the tracks
 253       if (station < 3 )                                              //<!reconstructed must have responded to the
 254       {                                                              //<!criteria of the tracking.
 255         filter            = fTrackFilter[ch1];                       //<!And that's why the tracks usable for the
 256         fTrackFilter[ch1] = fTrackFilter[ch2];                       //<!intrinsic efficiency calculation are
 257         fTrackFilter[ch2] = filter;                                  //<!the tracks which have one or two clusters
 258       }                                                              //<!in each station. So the case where a track
 259                                                                      //<!hasn't a cluster in a station is not
 260       else                                                           //<!taking into account.
 261       {                                                              //<!This part solves the problem. See the ALICE
 262         if (chamberResponse[ch3]*chamberResponse[ch4] != 0)          //<!note of Diego STOCCO on the trigger efficiency
 263         {                                                            //<!
 264         filter            = fTrackFilter[ch1];                       //<!
 265         fTrackFilter[ch1] = fTrackFilter[ch2];                       //<!
 266         fTrackFilter[ch2] = filter;                                  //<!
 267         }                                                            //<!
 268         else                                                         //<!
 269         {                                                            //<!
 270         fTrackFilter[ch1] = 0;                                       //<!
 271         fTrackFilter[ch2] = 0;                                       //<!
 272         }                                                            //<!
 273                                                                      //<!
 274         if (chamberResponse[ch1]*chamberResponse[ch2] != 0)          //<!
 275         {                                                            //<!
 276         filter            = fTrackFilter[ch3];                       //<!
 277         fTrackFilter[ch3] = fTrackFilter[ch4];                       //<!
 278         fTrackFilter[ch4] = filter;                                  //<!
 279         }                                                            //<!
 280         else                                                         //<!
 281         {                                                            //<!
 282         fTrackFilter[ch3] = 0;                                       //<!
 283         fTrackFilter[ch4] = 0;                                       //<!
 284         }                                                            //<!
 285       }                                                              //<!
 286     }                                                                //<!
 287
 288     for (Int_t ch = 0; ch < fNCh; ++ch)
 289     {
 290       if (fTrackFilter[ch] == 1)
 291       {
 292         if ( chamberResponse[ch] != 0) ((TH2F*) fDetEltTDHistList->UncheckedAt(fNDE))->Fill(ch, 0);
 293         if (!fDetEltTTHistList) ((TH2F*) fDetEltTTHistList->UncheckedAt(fNDE))->Fill(ch, 0);
 294       }
 295     }
 296
 297  ///Begining of the loop:
 298     for (iTrackParam = 0; iTrackParam < nTrackParams; ++iTrackParam)
 299     {
 300       fTrackParam = (AliMUONTrackParam*) fTrackParams->At(iTrackParam);
 301       fCluster    = (AliMUONVCluster*  ) fTrackParam ->GetClusterPtr();
 302
 303       newChamber  = fCluster->GetChamberId();
 304       detElt      = fCluster->GetDetElemId();
 305
 306    ///Global and local positions calculation:
 307       posXG = fTrackParam->GetNonBendingCoor();
 308       posYG = fTrackParam->GetBendingCoor();
 309       posZG = fTrackParam->GetZ();
 310
 311       fTransformer->Global2Local(detElt, posXG, posYG, posZG, posXL, posYL, posZL);  //!<Transfomation from global to local positions.
 312
 313    ///Filling histograms of the cluster positions on the detection element of the TRACKS DETECTED (TD):
 314       FillDetEltTDHisto(newChamber, detElt, posXL, posYL);
 315
 316    ///Filling histograms of the cluster positions on the detection element of ALL THE TRACKS (TT):
 317       FillDetEltTTHisto(newChamber, detElt, posXG, posYG, posZG, posXL, posYL, posZL);
 318
 319       if (newChamber != oldChamber)
 320       {
 321         if (newChamber > oldChamber + 1)                                 //!<Check if it doesn't miss a chamber.
 322         {
 323           Int_t nbrOfMissCh = newChamber - (oldChamber+1);                //!<Number of missing chambers.
 324           CalculMissClusterParam(fTrackParam, oldChamber+1, nbrOfMissCh); //!<Calculation of the parameters of the missing cluster(s).
 325         }
 326         if ( iTrackParam == nTrackParams - 1 && newChamber != fNCh-1)           //!<Check if the last chamber, chamber 9 (from 0 to 9) has responded.
 327         {
 328           CalculMissClusterParam(fTrackParam, fNCh-1, 1);                      //!<Calculation of the parameters of the missing cluster(s) in the last chamber.
 329         }
 330       }
 331       oldChamber = newChamber;
 332     }
 333 }
 334
 335
 336
 337 //_____________________________________________________________________________
 338 void AliCheckMuonDetEltResponse::FillDetEltTDHisto(Int_t chamber,
 339                                                    Int_t detElt,
 340                                                    Double_t posXL,
 341                                                    Double_t posYL)
 342 {
 343     if(fTrackFilter[chamber]== 1)
 344     {
 345       Int_t iDet = 0; //!<Position of the detection element in the histograms' list.
 346       iDet = FromDetElt2iDet(chamber, detElt);
 347       ((TH2F*) fDetEltTDHistList->UncheckedAt(iDet))->Fill(posXL, posYL);
 348     }
 349 }
 350
 351
 352
 353 //_____________________________________________________________________________
 354 void AliCheckMuonDetEltResponse::FillDetEltTTHisto(Int_t chamber,
 355                                                    Int_t detElt,
 356                                                    Double_t posXG,
 357                                                    Double_t posYG,
 358                                                    Double_t posZG,
 359                                                    Double_t posXL,
 360                                                    Double_t posYL,
 361                                                    Double_t posZL)
 362 {
 363     if(fTrackFilter[chamber] == 1)
 364     {
 365       Int_t iDet = 0; //!<Position of the detection element in the histograms' list.
 366       iDet = FromDetElt2iDet(chamber, detElt);
 367       if (!fDetEltTTHistList)  ((TH2F*) fDetEltTTHistList->UncheckedAt(iDet)) -> Fill(posXL, posYL);
 368
 369       if(TMath::Abs(posYL) > fOverlapSize) //!<It is an overlap area. It can have two clusters for this track in this chamber.
 370       {
 371         GetDetEltFromPosition(chamber, posXG, posYG, posZG);
 372         if(fGetDetElt[1] != 0) //<!There is a second detection element for the same (X,Y) in this chamber (overlap).
 373         {
 374           if(fGetDetElt[1] != detElt)
 375           {
 376             fTransformer->Global2Local(fGetDetElt[1], posXG, posYG, posZG, posXL, posYL, posZL);  //!<Transfomation from global to local positions.
 377             iDet = FromDetElt2iDet(chamber, fGetDetElt[1]);
 378             if (!fDetEltTTHistList) ((TH2F*) fDetEltTTHistList->UncheckedAt(iDet)) -> Fill(posXL, posYL);
 379           }
 380           else
 381           {
 382             fTransformer->Global2Local(fGetDetElt[0], posXG, posYG, posZG, posXL, posYL, posZL);  //!<Transfomation from global to local positions.
 383             iDet = FromDetElt2iDet(chamber, fGetDetElt[0]);
 384             if (!fDetEltTTHistList) ((TH2F*) fDetEltTTHistList->UncheckedAt(iDet)) -> Fill(posXL, posYL);
 385           }
 386         }
 387       }
 388     }
 389 }
 390
 391
 392
 393 //_____________________________________________________________________________
 394 void AliCheckMuonDetEltResponse::CalculMissClusterParam(AliMUONTrackParam* extrapTrackParam,
 395                                                         Int_t firstMissCh,
 396                                                         Int_t nbrOfMissCh)
 397 {
 398 //Calculation of the cluster parameter which was not detect by
 399 //the chamber.
 400
 401     for (Int_t iCh = 0; iCh<nbrOfMissCh; ++iCh)
 402     {
 403       Double_t exTraXL, exTraYL, exTraZL;   //!<Extrapolated local positions.
 404       Double_t exTraXG, exTraYG, exTraZG;   //!<Extrapolated global positions.
 405       Int_t missChamber= firstMissCh + iCh; //!<The missing chamber.
 406       Int_t missDetElt = 0;
 407
 408       exTraZG = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(missChamber);
 409       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(extrapTrackParam, exTraZG);      //!<Extrapolation to the missing chamber.
 410       exTraXG = extrapTrackParam->GetNonBendingCoor();               //!<Global X position extrapolated to the missing chamber.
 411       exTraYG = extrapTrackParam->GetBendingCoor();                  //!<Global Y position extrapolated to the missing chamber.
 412
 413       GetDetEltFromPosition(missChamber, exTraXG, exTraYG, exTraZG); //!<Gives the detection element (fGetDetElt) with the position.
 414       missDetElt = fGetDetElt[0];
 415
 416       if( missDetElt != 0 ) //!<Check if the track has passed trough a detection area
 417       {
 418         fTransformer->Global2Local(missDetElt, exTraXG, exTraYG, exTraZG, exTraXL, exTraYL, exTraZL);  //!<Transfomation from global to local positions.
 419         FillDetEltTTHisto(missChamber, missDetElt, exTraXG, exTraYG, exTraZG, exTraXL, exTraYL, exTraZL);
 420       }
 421     }
 422 }
 423
 424
 425
 426 //_____________________________________________________________________________
 427 Int_t AliCheckMuonDetEltResponse::FromDetElt2iDet(Int_t chamber,
 428                                                   Int_t detElt)
 429 {
 430 ///
 431 ///Connexion between the detection element X and its position in the list of histograms iX.
 432 ///
 433
 434     Int_t iDet = 0; //!<Position of the detection element (detElt) in the histograms' list.
 435
 436     if (chamber<4)             iDet = detElt-fOffset*(chamber+1)+ 4* chamber      ;
 437     if (chamber>3 && chamber<6) iDet = detElt-fOffset*(chamber+1)+18*(chamber-4)+16;
 438     if (chamber>5)             iDet = detElt-fOffset*(chamber+1)+26*(chamber-6)+52;
 439
 440     return iDet;
 441 }
 442
 443
 444
 445 //_____________________________________________________________________________
 446 void AliCheckMuonDetEltResponse::GetDetEltFromPosition(Int_t chamber,
 447                                                        Double_t posX,
 448                                                        Double_t posY,
 449                                                        Double_t posZ)
 450 {
 451 ///
 452 ///Gives the detetection element fGetDetElt[0] corresponding to the position. In the case
 453 ///of an overlap (two detection element with the same (X,Y)) fGetDetElt[1] is calculated.
 454 ///
 455
 456     Int_t nbrOfDetElt =  AliMpDEManager::GetNofDEInChamber(chamber, kTRUE); //!<Number of detection elements in the chamber.
 457     Int_t detElt = 0, lastDetElt = 0;
 458
 459     Double_t posXL, posYL, posZL; //!<Local positions.
 460     posXL = posYL = posZL = 1000.;
 461     fGetDetElt[0] = fGetDetElt[1] = 0;
 462
 463     if(chamber>3)
 464     {
 465       Int_t shift  = 0;                                                    //!<|
 466       if(posX<0) shift =    nbrOfDetElt /4 + 1;                            //!<|Method to avoid the loop on all elements of
 467       if(posX>0) shift = (3*nbrOfDetElt)/4 + 1;                            //!<|detection, and just loop through fourth chamber.
 468                                                                            //!<|
 469       detElt = fOffset*(chamber+1) + shift;                                //!<|
 470       lastDetElt = fOffset*(chamber+1) +(shift+nbrOfDetElt/2)%nbrOfDetElt; //!<|
 471
 472       Int_t nbr = 0;
 473       while(detElt != lastDetElt) //!<Loop on fourth chamber.
 474       {
 475
 476         fTransformer->Global2Local(detElt, posX, posY, posZ, posXL, posYL, posZL);  //!<Transfomation from global to local positions.
 477
 478         if(TMath::Abs(posYL)< fYSlatSize) //!<If |posYL|<20 => the cluster is in the detection element (-20<Ylocal<20 for each slat).
 479         {
 480           fGetDetElt[nbr] = detElt;
 481           ++nbr;
 482         }
 483         shift  = (shift + 1)%nbrOfDetElt;
 484         detElt = fOffset*(chamber+1) + shift;
 485       }
 486     }
 487
 488     else //!<For the station 1 & 2 (4 detection elements in each chamber).
 489     {
 490       if(posX>0 && posY>0) fGetDetElt[0] = fOffset*(chamber+1)    ;
 491       if(posX<0 && posY>0) fGetDetElt[0] = fOffset*(chamber+1) + 1;
 492       if(posX<0 && posY<0) fGetDetElt[0] = fOffset*(chamber+1) + 2;
 493       if(posX>0 && posY<0) fGetDetElt[0] = fOffset*(chamber+1) + 3;
 494     }
 495 }