RICH/AliRICHTracker.cxx

   1 #include "AliRICHTracker.h"
   2 #include <AliESD.h>
   3 #include <TVector3.h>
   4 #include <TTree.h>
   5 #include "AliRICH.h"
   6 #include "AliRICHHelix.h"
   7 #include <AliMagF.h>
   8 #include "AliRICHRecon.h"
   9 #include <AliStack.h>
  10 #include <TParticle.h>
  11 #include <TMath.h>
  12 ClassImp(AliRICHTracker)
  13 //__________________________________________________________________________________________________
  14 Int_t AliRICHTracker::PropagateBack(AliESD *pESD)
  15 {
  16 // Interface callback methode invoked by AliRecontruction during tracking after TOF
  17 // It steers to different way to provide the final reconstructed information sutable for analisys:
  18 // 1. AliESD  - reconstructed tracks are used
  19 // 2. RICH private ntuple for debug- stack particles used instead of reconstructed tracks
  20   AliDebug(1,"Start pattern recognition");
  21   if(pESD->GetNumberOfTracks())
  22     RecWithESD(pESD);
  23   else
  24     RecWithStack(0);
  25   AliDebug(1,"Stop pattern recognition");
  26
  27   return 0; // error code: 0=no error;
  28 }//PropagateBack()
  29 //__________________________________________________________________________________________________
  30 void AliRICHTracker::RecWithESD(AliESD *pESD)
  31 {
  32   //recontruction from ESD
  33   //
  34   Int_t iNtracks=pESD->GetNumberOfTracks();
  35   Double_t b=GetFieldMap()->SolenoidField()/10;// magnetic field in Tesla
  36   AliDebug(1,Form("Start with %i tracks in %f Tesla field",iNtracks,b));
  37   Double_t xb[3],pb[3];//tmp storage for track parameters
  38   TVector3 x0(0,0,0); TVector3 p0(0,0,0);//tmp storage for AliRICHHelix
  39
  40   AliRICH *pRich=((AliRICH*)gAlice->GetDetector("RICH"));
  41
  42   for(Int_t iTrackN=0;iTrackN<iNtracks;iTrackN++){//ESD tracks loop
  43     AliESDtrack *pTrack = pESD->GetTrack(iTrackN);// get next reconstructed track
  44 //  if((pTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout)==0) continue; //ignore tracks not recontructed by TOF
  45     pTrack->GetXYZ(xb);
  46     pTrack->GetPxPyPz(pb);
  47     Int_t status=pTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout;//get running track parameters
  48     Int_t charge = (Int_t)(-TMath::Sign(1.,pTrack->GetSign()*b));
  49     AliDebug(1,Form("Track %i pmod=%f charge=%i stat=%i",iTrackN,pTrack->GetP(),charge,status));
  50     x0.SetXYZ(xb[0],xb[1],xb[2]); p0.SetXYZ(pb[0],pb[1],pb[2]);
  51     AliRICHHelix helix(x0,p0,charge,b);
  52     Int_t iChamber=helix.RichIntersect(pRich->P());
  53     AliDebug(1,Form("intersection with %i chamber found",iChamber));
  54     if(!iChamber) continue;//intersection with no chamber found
  55
  56     Double_t distMip=9999; //min distance between clusters and track position on PC
  57     Int_t iMipId=0; //index of that min distance cluster
  58     for(Int_t iClusN=0;iClusN<pRich->Clusters(iChamber)->GetEntries();iClusN++){//clusters loop for intersected chamber
  59       AliRICHcluster *pClus=(AliRICHcluster*)pRich->Clusters(iChamber)->UncheckedAt(iClusN);//get pointer to current cluster
  60       Double_t distCurrent=pClus->DistTo(helix.PosPc());//ditance between current cluster and helix intersection with PC
  61       if(distCurrent<distMip){
  62         distMip=distCurrent;
  63         iMipId=iClusN;
  64       }//find cluster nearest to the track
  65       AliDebug(1,Form("Ploc (%f,%f,%f) dist= %f",helix.Ploc().Mag(),helix.Ploc().Theta()*TMath::RadToDeg(),
  66                                        helix.Ploc().Phi()*TMath::RadToDeg(),pClus->DistTo(helix.PosPc())));
  67     }//clusters loop for intersected chamber
  68
  69     AliDebug(1,Form("Min distance cluster: %i dist is %f",iMipId,distMip));
  70
  71     AliRICHRecon recon(&helix,pRich->Clusters(iChamber),iMipId); //create reconstruction object for helix, list of clusters
  72     Double_t thetaCerenkov=recon.ThetaCerenkov(); //search for mean Cerenkov angle for this track
  73     AliDebug(1,Form("FINAL Theta Cerenkov=%f",thetaCerenkov));
  74     pTrack->SetRICHsignal(thetaCerenkov);
  75
  76 //    Double_t richPID[5]={0.2,0.2,0.2,0.2,0.2}; //start with equal probs for (e,mu,pi,k,p)
  77 //    CalcProb(thetaCerenkov,p0.Mag(),richPID);
  78 //    pTrack->SetRICHpid(richPID);
  79
  80   }//ESD tracks loop
  81   AliDebug(1,"Stop.");
  82 } //RecWithESD
  83 //__________________________________________________________________________________________________
  84 void AliRICHTracker::RecWithStack(TNtupleD *hn)
  85 {
  86 // Reconstruction for particles from STACK
  87   AliRICH *pRich=((AliRICH*)gAlice->GetDetector("RICH"));
  88
  89 //  pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->LoadHeader();
  90   pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->LoadKinematics();
  91   AliStack *pStack =   pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->Stack();
  92   if(!pStack) {AliDebug(1,Form("No STACK found in AliRoot"));return;}
  93   Int_t iNtracks=pStack->GetNtrack();
  94   AliDebug(1,Form(" Start reconstruction with %i track(s) from Stack",iNtracks));
  95
  96   Double_t hnvec[20];
  97
  98   Double_t b=GetFieldMap()->SolenoidField()/10;// magnetic field in Tesla
  99   AliDebug(1,Form("Start with simulated %i tracks in %f Tesla field",iNtracks,b));
 100   TVector3 x0(0,0,0); TVector3 p0(0,0,0);//tmp storage for AliRICHHelix
 101
 102
 103   if(pRich->GetLoader()->LoadRecPoints()) {AliDebug(1,Form("No clusters found in RICH"));return;}
 104   pRich->GetLoader()->TreeR()->GetEntry(0);
 105
 106   for(Int_t iTrackN=0;iTrackN<iNtracks;iTrackN++){//stack particles loop
 107     TParticle *pParticle = pStack->Particle(iTrackN);
 108     if(!pParticle) {AliDebug(1,Form("Not a valid TParticle pointer. Track skipped"));continue;}
 109     AliDebug(1,Form(" PDG code : %i",pParticle->GetPdgCode()));
 110 //
 111 // problem of PDG code of some extra particles to be solved!!!!!!!!!
 112 //
 113 // found problem! Look in TRD directory : codes from Fluka are :
 114 //
 115 //    if ((pdg_code == 10010020) ||
 116 //        (pdg_code == 10010030) ||
 117 //        (pdg_code == 50000050) ||
 118 //        (pdg_code == 50000051) ||
 119 //        (pdg_code == 10020040)) {
 120 //
 121     if(pParticle->GetPdgCode()>=50000050||pParticle->GetPdgCode()==0||pParticle->GetPdgCode()>10000) {AliDebug(1,Form("A photon as track... Track skipped"));continue;}
 122 //
 123 // to be updated for us!!
 124 //
 125     AliDebug(1,Form("Track %i is a %s with charge %i and momentum %f",
 126             iTrackN,pParticle->GetPDG()->GetName(),Int_t(pParticle->GetPDG()->Charge()),pParticle->P()));
 127 //    if(pParticle->GetMother(0)!=-1) continue; //consider only primaries
 128     if(pParticle->GetPDG()->Charge()==0||TMath::Abs(Int_t(pParticle->GetPDG()->Charge()))!=3) continue; //to avoid photons from stack...
 129     hnvec[0]=pParticle->P();
 130     hnvec[1]=pParticle->GetPDG()->Charge();
 131     hnvec[2]=pParticle->Theta();
 132     hnvec[3]=pParticle->Phi();
 133     p0.SetMagThetaPhi(pParticle->P(),pParticle->Theta(),pParticle->Phi());
 134     x0.SetXYZ(pParticle->Vx(),pParticle->Vy(),pParticle->Vz());
 135     AliRICHHelix helix(x0,p0,TMath::Sign(1,(Int_t)pParticle->GetPDG()->Charge()),b);
 136     Int_t iChamber=helix.RichIntersect(pRich->P());
 137     AliDebug(1,Form("intersection with %i chamber found",iChamber));
 138     if(!iChamber) continue;// no intersection with RICH found
 139     hnvec[4]=helix.PosPc().X();
 140     hnvec[5]=helix.PosPc().Y();
 141     Double_t distMip=9999;   //min distance between clusters and track position on PC
 142     Double_t mipX=kBad;      //min distance between clusters and track position on PC
 143     Double_t mipY=kBad;      //min distance between clusters and track position on PC
 144     Double_t chargeMip=kBad; // charge MIP to find
 145     Int_t iMipId=kBad;       //index of that min distance cluster
 146     for(Int_t iClusN=0;iClusN<pRich->Clusters(iChamber)->GetEntries();iClusN++){//clusters loop for intersected chamber
 147       AliRICHcluster *pClus=(AliRICHcluster*)pRich->Clusters(iChamber)->UncheckedAt(iClusN);//get pointer to current cluster
 148       Double_t distCurrent=pClus->DistTo(helix.PosPc());//ditance between current cluster and helix intersection with PC
 149       if(distCurrent<distMip){distMip=distCurrent;mipX=pClus->X();
 150                                                   mipY=pClus->Y();
 151                                                   chargeMip=pClus->Q();iMipId=1000000*iChamber+iClusN;}//find cluster nearest to the track
 152
 153       AliDebug(1,Form("Ploc (%f,%f,%f) dist= %f",helix.Ploc().Mag(),helix.Ploc().Theta()*TMath::RadToDeg(),
 154                                                                     helix.Ploc().Phi()*TMath::RadToDeg(),pClus->DistTo(helix.PosPc())));
 155     }//clusters loop for intersected chamber
 156
 157     AliDebug(1,Form("Min distance cluster: %i dist is %f",iMipId,distMip));
 158     hnvec[6]=mipX;hnvec[7]=mipY;
 159     hnvec[8]=chargeMip;
 160     AliRICHRecon recon(&helix,pRich->Clusters(iChamber),iMipId);
 161     Double_t thetaCerenkov=recon.ThetaCerenkov(); //search for mean Cerenkov angle for this track
 162     hnvec[9]=thetaCerenkov;
 163     hnvec[10]=recon.GetHoughPhotons();
 164     hnvec[11]=(Double_t)iMipId;
 165     hnvec[12]=(Double_t)iChamber;
 166     hnvec[13]=(Double_t)pParticle->GetPdgCode();
 167     if(hn) hn->Fill(hnvec);
 168     AliDebug(1,Form("FINAL Theta Cerenkov=%f",thetaCerenkov));
 169   }//stack particles loop
 170
 171   pRich->GetLoader()->UnloadRecPoints();
 172   AliDebug(1,"Stop.");
 173 }//RecWithStack
 174 //__________________________________________________________________________________________________
 175 Int_t AliRICHTracker::LoadClusters(TTree *pTree)
 176 {
 177 // Load clusters for RICH
 178   AliDebug(1,"Start.");  pTree->GetEntry(0);  AliDebug(1,"Stop."); return 0;
 179 }
 180 //__________________________________________________________________________________________________
 181 void AliRICHTracker::CalcProb(Double_t thetaCer,Double_t pmod, Double_t *richPID)
 182 {
 183 // Calculates probability to be a electron-muon-pion-kaon-proton
 184 // from the given Cerenkov angle and momentum assuming no initial particle composition
 185 // (i.e. apriory probability to be the particle of the given sort is the same for all sorts)
 186   Double_t height[AliPID::kSPECIES];Double_t totalHeight=0;
 187   for(Int_t iPart=0;iPart<AliPID::kSPECIES;iPart++){
 188     Double_t mass = AliPID::ParticleMass(iPart);
 189     Double_t refIndex=AliRICHParam::RefIdxC6F14(6.755);
 190     Double_t cosThetaTh = TMath::Sqrt(mass*mass+pmod*pmod)/(refIndex*pmod);
 191     if(cosThetaTh>=1) {break;}
 192     Double_t thetaTh = TMath::ACos(cosThetaTh);
 193     Double_t sinThetaThNorm = TMath::Sin(thetaTh)/TMath::Sqrt(1-1/(refIndex*refIndex));
 194     Double_t sigmaThetaTh = (0.014*(1/sinThetaThNorm-1) + 0.0043)*1.25;
 195     height[iPart] = TMath::Gaus(thetaCer,thetaTh,sigmaThetaTh);
 196     totalHeight +=height[iPart];
 197   }
 198   for(Int_t iPart=0;iPart<AliPID::kSPECIES;iPart++) richPID[iPart] = height[iPart]/totalHeight;
 199 }//CalcProb
 200 //__________________________________________________________________________________________________