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   return 0; // error code: 0=no error;
  27 }//PropagateBack()
  28 //__________________________________________________________________________________________________
  29 void AliRICHTracker::RecWithESD(AliESD *pESD)
  30 {
  31 //recontruction from ESD- primary way to reconstruct particle ID signal from tracks provided by core detectors
  32
  33   Int_t iNtracks=pESD->GetNumberOfTracks();
  34   Double_t b=GetFieldMap()->SolenoidField()/10;// magnetic field in Tesla
  35   AliDebug(1,Form("Start with %i tracks in %f Tesla field",iNtracks,b));
  36
  37   AliRICH *pRich=((AliRICH*)gAlice->GetDetector("RICH"));
  38
  39   for(Int_t iTrackN=0;iTrackN<iNtracks;iTrackN++){//ESD tracks loop
  40     AliESDtrack *pTrack = pESD->GetTrack(iTrackN);// get next reconstructed track
  41 //  if((pTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout)==0) continue; //ignore tracks not recontructed by TOF
  42 //    pTrack->GetXYZ(xb);
  43 //    pTrack->GetPxPyPz(pb);
  44     Int_t status=pTrack->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout;//get running track parameters
  45     Int_t charge = (Int_t)(-TMath::Sign(1.,pTrack->GetSign()*b));
  46     AliDebug(1,Form("Track %i pmod=%f charge=%i stat=%i",iTrackN,pTrack->GetP(),charge,status));
  47     AliRICHHelix helix(pTrack->X3(),pTrack->P3(),charge,b);
  48     Int_t iChamber=helix.RichIntersect(pRich->P());
  49     AliDebug(1,Form("intersection with %i chamber found",iChamber));
  50     if(!iChamber) continue;//intersection with no chamber found
  51 //find MIP cluster candidate (closest to track intersection point cluster)
  52     Double_t distMip=9999,distX=0,distY=0; //min distance between clusters and track position on PC
  53     Int_t iMipId=0; //index of that min distance cluster
  54     for(Int_t iClusN=0;iClusN<pRich->Clusters(iChamber)->GetEntries();iClusN++){//clusters loop for intersected chamber
  55       AliRICHcluster *pClus=(AliRICHcluster*)pRich->Clusters(iChamber)->UncheckedAt(iClusN);//get pointer to current cluster
  56       Double_t distCurrent=pClus->DistTo(helix.PosPc());//distance between current cluster and helix intersection with PC
  57       if(distCurrent<distMip){
  58         distMip=distCurrent;
  59         iMipId=iClusN;
  60         distX=pClus->DistX(helix.PosPc());
  61         distY=pClus->DistY(helix.PosPc());
  62       }//find cluster nearest to the track
  63       AliDebug(1,Form("Ploc (%f,%f,%f) dist= %f",helix.Ploc().Mag(),helix.Ploc().Theta()*TMath::RadToDeg(),
  64                                        helix.Ploc().Phi()*TMath::RadToDeg(),pClus->DistTo(helix.PosPc())));
  65     }//clusters loop for intersected chamber
  66
  67     AliDebug(1,Form("Min distance cluster: %i dist is %f",iMipId,distMip));
  68
  69     AliRICHRecon recon(&helix,pRich->Clusters(iChamber),iMipId); //actual job is done there
  70
  71     pTrack->SetRICHcluster(iMipId);
  72     pTrack->SetRICHdxdy(distX,distY);
  73     pTrack->SetRICHthetaPhi(helix.Ploc().Theta(),helix.Ploc().Phi());
  74     pTrack->SetRICHsignal(recon.ThetaCerenkov());
  75     pTrack->SetRICHnclusters(recon.GetHoughPhotons());
  76
  77     AliDebug(1,Form("FINAL Theta Cerenkov=%f",pTrack->GetRICHsignal()));
  78
  79 //    Double_t richPID[5]={0.2,0.2,0.2,0.2,0.2}; //start with equal probs for (e,mu,pi,k,p)
  80 //    CalcProb(thetaCerenkov,p0.Mag(),richPID);
  81 //    pTrack->SetRICHpid(richPID);
  82
  83   }//ESD tracks loop
  84   AliDebug(1,"Stop.");
  85 } //RecWithESD
  86 //__________________________________________________________________________________________________
  87 void AliRICHTracker::RecWithStack(TNtupleD *hn)
  88 {
  89 //Reconstruction for particles from STACK. This methode is to be used for RICH standalone when no other detectors are switched on,
  90 //so normal tracking is not available
  91   AliDebug(1,"Start.");
  92   AliRICH *pRich=((AliRICH*)gAlice->GetDetector("RICH"));
  93
  94 //  pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->LoadHeader();
  95   if(!pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->TreeK()) pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->LoadKinematics();
  96   AliStack *pStack =   pRich->GetLoader()->GetRunLoader()->Stack();
  97   if(!pStack) {AliDebug(1,Form("No STACK found in AliRoot"));return;}
  98   Int_t iNtracks=pStack->GetNtrack();
  99   AliDebug(1,Form(" Start reconstruction with %i track(s) from Stack",iNtracks));
 100
 101   Double_t hnvec[20];
 102
 103   Double_t b=GetFieldMap()->SolenoidField()/10;// magnetic field in Tesla
 104   AliDebug(1,Form("Start with simulated %i tracks in %f Tesla field",iNtracks,b));
 105   TVector3 x0(0,0,0); TVector3 p0(0,0,0);//tmp storage for AliRICHHelix
 106
 107
 108   if(pRich->GetLoader()->LoadRecPoints()) {AliDebug(1,Form("No clusters found in RICH"));return;}
 109   pRich->GetLoader()->TreeR()->GetEntry(0);
 110
 111   for(Int_t iTrackN=0;iTrackN<iNtracks;iTrackN++){//stack particles loop
 112     TParticle *pParticle = pStack->Particle(iTrackN);
 113     if(!pParticle) {AliDebug(1,Form("Not a valid TParticle pointer. Track skipped"));continue;}
 114     AliDebug(1,Form(" PDG code : %i",pParticle->GetPdgCode()));
 115 //
 116 // problem of PDG code of some extra particles to be solved!!!!!!!!!
 117 //
 118 // found problem! Look in TRD directory : codes from Fluka are :
 119 //
 120 //    if ((pdg_code == 10010020) ||
 121 //        (pdg_code == 10010030) ||
 122 //        (pdg_code == 50000050) ||
 123 //        (pdg_code == 50000051) ||
 124 //        (pdg_code == 10020040)) {
 125 //
 126     if(pParticle->GetPdgCode()>=50000050||pParticle->GetPdgCode()==0||pParticle->GetPdgCode()>10000) {AliDebug(1,Form("A photon as track... Track skipped"));continue;}
 127 //
 128 // to be updated for us!!
 129 //
 130     AliDebug(1,Form("Track %i is a %s with charge %i and momentum %f",
 131             iTrackN,pParticle->GetPDG()->GetName(),Int_t(pParticle->GetPDG()->Charge()),pParticle->P()));
 132 //    if(pParticle->GetMother(0)!=-1) continue; //consider only primaries
 133     if(pParticle->GetPDG()->Charge()==0||TMath::Abs(Int_t(pParticle->GetPDG()->Charge()))!=3) continue; //to avoid photons from stack...
 134     hnvec[0]=pParticle->P();
 135     hnvec[1]=pParticle->GetPDG()->Charge();
 136     p0.SetMagThetaPhi(pParticle->P(),pParticle->Theta(),pParticle->Phi());
 137     x0.SetXYZ(pParticle->Vx(),pParticle->Vy(),pParticle->Vz());
 138     AliRICHHelix helix(x0,p0,TMath::Sign(1,(Int_t)pParticle->GetPDG()->Charge()),b);
 139     Int_t iChamber=helix.RichIntersect(pRich->P());
 140     hnvec[2]=helix.Ploc().Theta();
 141     hnvec[3]=helix.Ploc().Phi();
 142     AliDebug(1,Form("intersection with %i chamber found",iChamber));
 143     if(!iChamber) continue;// no intersection with RICH found
 144     hnvec[4]=helix.PosPc().X();
 145     hnvec[5]=helix.PosPc().Y();
 146     Double_t distMip=9999;   //min distance between clusters and track position on PC
 147     Double_t mipX=kBad;      //min distance between clusters and track position on PC
 148     Double_t mipY=kBad;      //min distance between clusters and track position on PC
 149     Double_t chargeMip=kBad; // charge MIP to find
 150     Int_t iMipId=kBad;       //index of that min distance cluster
 151     for(Int_t iClusN=0;iClusN<pRich->Clusters(iChamber)->GetEntries();iClusN++){//clusters loop for intersected chamber
 152       AliRICHcluster *pClus=(AliRICHcluster*)pRich->Clusters(iChamber)->UncheckedAt(iClusN);//get pointer to current cluster
 153       Double_t distCurrent=pClus->DistTo(helix.PosPc());//ditance between current cluster and helix intersection with PC
 154       if(distCurrent<distMip){distMip=distCurrent;mipX=pClus->X();
 155                                                   mipY=pClus->Y();
 156                                                   chargeMip=pClus->Q();iMipId=1000000*iChamber+iClusN;}//find cluster nearest to the track
 157
 158       AliDebug(1,Form("Ploc (%f,%f,%f) dist= %f",helix.Ploc().Mag(),helix.Ploc().Theta()*TMath::RadToDeg(),
 159                                                                     helix.Ploc().Phi()*TMath::RadToDeg(),pClus->DistTo(helix.PosPc())));
 160     }//clusters loop for intersected chamber
 161
 162     AliDebug(1,Form("Min distance cluster: %i dist is %f",iMipId,distMip));
 163     hnvec[6]=mipX;hnvec[7]=mipY;
 164     hnvec[8]=chargeMip;
 165     AliRICHRecon recon(&helix,pRich->Clusters(iChamber),iMipId);
 166     Double_t thetaCerenkov=recon.ThetaCerenkov(); //search for mean Cerenkov angle for this track
 167     hnvec[9]=thetaCerenkov;
 168     hnvec[10]=recon.GetHoughPhotons();
 169     hnvec[11]=(Double_t)iMipId;
 170     hnvec[12]=(Double_t)iChamber;
 171     hnvec[13]=(Double_t)pParticle->GetPdgCode();
 172     if(hn) hn->Fill(hnvec);
 173     AliDebug(1,Form("FINAL Theta Cerenkov=%f",thetaCerenkov));
 174   }//stack particles loop
 175
 176   pRich->GetLoader()->UnloadRecPoints();
 177   AliDebug(1,"Stop.");
 178 }//RecWithStack
 179 //__________________________________________________________________________________________________
 180 Int_t AliRICHTracker::LoadClusters(TTree *pTree)
 181 {
 182 // Load clusters for RICH
 183   AliDebug(1,"Start.");  pTree->GetEntry(0);  AliDebug(1,"Stop."); return 0;
 184 }
 185 //__________________________________________________________________________________________________
 186 void AliRICHTracker::CalcProb(Double_t thetaCer,Double_t pmod, Double_t *richPID)
 187 {
 188 // Calculates probability to be a electron-muon-pion-kaon-proton
 189 // from the given Cerenkov angle and momentum assuming no initial particle composition
 190 // (i.e. apriory probability to be the particle of the given sort is the same for all sorts)
 191   Double_t height[AliPID::kSPECIES];Double_t totalHeight=0;
 192   for(Int_t iPart=0;iPart<AliPID::kSPECIES;iPart++){
 193     Double_t mass = AliPID::ParticleMass(iPart);
 194     Double_t refIndex=AliRICHParam::RefIdxC6F14(6.755);
 195     Double_t cosThetaTh = TMath::Sqrt(mass*mass+pmod*pmod)/(refIndex*pmod);
 196     if(cosThetaTh>=1) {break;}
 197     Double_t thetaTh = TMath::ACos(cosThetaTh);
 198     Double_t sinThetaThNorm = TMath::Sin(thetaTh)/TMath::Sqrt(1-1/(refIndex*refIndex));
 199     Double_t sigmaThetaTh = (0.014*(1/sinThetaThNorm-1) + 0.0043)*1.25;
 200     height[iPart] = TMath::Gaus(thetaCer,thetaTh,sigmaThetaTh);
 201     totalHeight +=height[iPart];
 202   }
 203   for(Int_t iPart=0;iPart<AliPID::kSPECIES;iPart++) richPID[iPart] = height[iPart]/totalHeight;
 204 }//CalcProb
 205 //__________________________________________________________________________________________________