TOF/AliTOFtracker.cxx

   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 //--------------------------------------------------------------------//
  17 //                                                                    //
  18 // AliTOFtracker Class                                                //
  19 // Task: Perform association of the ESD tracks to TOF Clusters        //
  20 // and Update ESD track with associated TOF Cluster parameters        //
  21 //                                                                    //
  22 // -- Authors : S. Arcelli, C. Zampolli (Bologna University and INFN) //
  23 // -- Contacts: Annalisa.De.Caro@cern.ch                              //
  24 // --         : Chiara.Zampolli@bo.infn.it                            //
  25 // --         : Silvia.Arcelli@bo.infn.it                             //
  26 //                                                                    //
  27 //--------------------------------------------------------------------//
  28
  29 #include <Rtypes.h>
  30 #include <TROOT.h>
  31
  32 #include <TSeqCollection.h>
  33 #include <TClonesArray.h>
  34 #include <TObjArray.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36 #include <TTree.h>
  37 #include <TFile.h>
  38 #include <TH2F.h>
  39
  40 #include "AliGeomManager.h"
  41 #include "AliESDtrack.h"
  42 #include "AliESDEvent.h"
  43 #include "AliESDpid.h"
  44 #include "AliLog.h"
  45 #include "AliTrackPointArray.h"
  46 #include "AliCDBManager.h"
  47
  48 //#include "AliTOFpidESD.h"
  49 #include "AliTOFRecoParam.h"
  50 #include "AliTOFReconstructor.h"
  51 #include "AliTOFcluster.h"
  52 #include "AliTOFGeometry.h"
  53 #include "AliTOFtracker.h"
  54 #include "AliTOFtrack.h"
  55
  56 extern TGeoManager *gGeoManager;
  57 extern TROOT *gROOT;
  58
  59 ClassImp(AliTOFtracker)
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 AliTOFtracker::AliTOFtracker():
  63   fkRecoParam(0x0),
  64   fGeom(0x0),
  65   fN(0),
  66   fNseeds(0),
  67   fNseedsTOF(0),
  68   fngoodmatch(0),
  69   fnbadmatch(0),
  70   fnunmatch(0),
  71   fnmatch(0),
  72   fTracks(new TClonesArray("AliTOFtrack")),
  73   fSeeds(new TObjArray(15000)),
  74   fHDigClusMap(0x0),
  75   fHDigNClus(0x0),
  76   fHDigClusTime(0x0),
  77   fHDigClusToT(0x0),
  78   fHRecNClus(0x0),
  79   fHRecDist(0x0),
  80   fHRecSigYVsP(0x0),
  81   fHRecSigZVsP(0x0),
  82   fHRecSigYVsPWin(0x0),
  83   fHRecSigZVsPWin(0x0),
  84   fCalTree(0x0),
  85   fIch(-1),
  86   fToT(-1.),
  87   fTime(-1.),
  88   fExpTimePi(-1.),
  89   fExpTimeKa(-1.),
  90   fExpTimePr(-1.)
  91  {
  92   //AliTOFtracker main Ctor
  93
  94    // Gettimg the geometry
  95    fGeom= new AliTOFGeometry();
  96
  97    InitCheckHists();
  98
  99 }
 100 //_____________________________________________________________________________
 101 AliTOFtracker::~AliTOFtracker() {
 102   //
 103   // Dtor
 104   //
 105
 106   SaveCheckHists();
 107
 108   if(!(AliCDBManager::Instance()->GetCacheFlag())){
 109     delete fkRecoParam;
 110   }
 111   delete fGeom;
 112   delete fHDigClusMap;
 113   delete fHDigNClus;
 114   delete fHDigClusTime;
 115   delete fHDigClusToT;
 116   delete fHRecNClus;
 117   delete fHRecDist;
 118   delete fHRecSigYVsP;
 119   delete fHRecSigZVsP;
 120   delete fHRecSigYVsPWin;
 121   delete fHRecSigZVsPWin;
 122   delete fCalTree;
 123   if (fTracks){
 124     fTracks->Delete();
 125     delete fTracks;
 126     fTracks=0x0;
 127   }
 128   if (fSeeds){
 129     fSeeds->Delete();
 130     delete fSeeds;
 131     fSeeds=0x0;
 132   }
 133
 134 }
 135 //_____________________________________________________________________________
 136 void AliTOFtracker::GetPidSettings(AliESDpid *esdPID) {
 137   //
 138   // Sets TOF resolution from RecoParams
 139   //
 140   if (fkRecoParam)
 141     esdPID->GetTOFResponse().SetTimeResolution(fkRecoParam->GetTimeResolution());
 142   else
 143     AliWarning("fkRecoParam not yet set; cannot set PID settings");
 144 }
 145 //_____________________________________________________________________________
 146 Int_t AliTOFtracker::PropagateBack(AliESDEvent * const event) {
 147   //
 148   // Gets seeds from ESD event and Match with TOF Clusters
 149   //
 150
 151   // initialize RecoParam for current event
 152   AliDebug(1,"Initializing params for TOF");
 153
 154   fkRecoParam = AliTOFReconstructor::GetRecoParam();  // instantiate reco param from STEER...
 155
 156   if (fkRecoParam == 0x0) {
 157     AliFatal("No Reco Param found for TOF!!!");
 158   }
 159   //fkRecoParam->Dump();
 160   //if(fkRecoParam->GetApplyPbPbCuts())fkRecoParam=fkRecoParam->GetPbPbparam();
 161   //fkRecoParam->PrintParameters();
 162
 163   //Initialise some counters
 164
 165   fNseeds=0;
 166   fNseedsTOF=0;
 167   fngoodmatch=0;
 168   fnbadmatch=0;
 169   fnunmatch=0;
 170   fnmatch=0;
 171
 172   Int_t ntrk=event->GetNumberOfTracks();
 173   fNseeds = ntrk;
 174
 175
 176   //Load ESD tracks into a local Array of ESD Seeds
 177   if (!fSeeds)
 178     fSeeds = new TObjArray(fNseeds);
 179   for (Int_t i=0; i<fNseeds; i++)
 180     fSeeds->AddLast(event->GetTrack(i));
 181
 182   //Prepare ESD tracks candidates for TOF Matching
 183   CollectESD();
 184
 185   //First Step with Strict Matching Criterion
 186   MatchTracks(kFALSE);
 187
 188   //Second Step with Looser Matching Criterion
 189   MatchTracks(kTRUE);
 190
 191   AliInfo(Form("Number of matched tracks = %d (good = %d, bad = %d)",fnmatch,fngoodmatch,fnbadmatch));
 192
 193   //Update the matched ESD tracks
 194
 195   for (Int_t i=0; i<ntrk; i++) {
 196     AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
 197     AliESDtrack *seed =(AliESDtrack*)fSeeds->At(i);
 198
 199     if ( (seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFin)!=0 ) {
 200       t->SetStatus(AliESDtrack::kTOFin);
 201       //if(seed->GetTOFsignal()>0){
 202       if ( (seed->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout)!=0 ) {
 203         t->SetStatus(AliESDtrack::kTOFout);
 204         t->SetTOFsignal(seed->GetTOFsignal());
 205         t->SetTOFcluster(seed->GetTOFcluster());
 206         t->SetTOFsignalToT(seed->GetTOFsignalToT());
 207         t->SetTOFsignalRaw(seed->GetTOFsignalRaw());
 208         t->SetTOFsignalDz(seed->GetTOFsignalDz());
 209         t->SetTOFsignalDx(seed->GetTOFsignalDx());
 210         t->SetTOFDeltaBC(seed->GetTOFDeltaBC());
 211         t->SetTOFL0L1(seed->GetTOFL0L1());
 212         t->SetTOFCalChannel(seed->GetTOFCalChannel());
 213         Int_t tlab[3]; seed->GetTOFLabel(tlab);
 214         t->SetTOFLabel(tlab);
 215
 216         Double_t alphaA = (Double_t)t->GetAlpha();
 217         Double_t xA = (Double_t)t->GetX();
 218         Double_t yA = (Double_t)t->GetY();
 219         Double_t zA = (Double_t)t->GetZ();
 220         Double_t p1A = (Double_t)t->GetSnp();
 221         Double_t p2A = (Double_t)t->GetTgl();
 222         Double_t p3A = (Double_t)t->GetSigned1Pt();
 223         const Double_t *covA = (Double_t*)t->GetCovariance();
 224
 225         // Make attention, please:
 226         //      AliESDtrack::fTOFInfo array does not be stored in the AliESDs.root file
 227         //      it is there only for a check during the reconstruction step.
 228         Float_t info[10]; seed->GetTOFInfo(info);
 229         t->SetTOFInfo(info);
 230         AliDebug(3,Form(" distance=%f; residual in the pad reference frame: dX=%f, dZ=%f", info[0],info[1],info[2]));
 231
 232         // Check done:
 233         //       by calling the AliESDtrack::UpdateTrackParams,
 234         //       the current track parameters are changed
 235         //       and it could cause refit problems.
 236         //       We need to update only the following track parameters:
 237         //            the track length and expected times.
 238         //       Removed AliESDtrack::UpdateTrackParams call
 239         //       Called AliESDtrack::SetIntegratedTimes(...) and
 240         //       AliESDtrack::SetIntegratedLength() routines.
 241         /*
 242           AliTOFtrack *track = new AliTOFtrack(*seed);
 243           t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout); // to be checked - AdC
 244           delete track;
 245           Double_t time[10]; t->GetIntegratedTimes(time);
 246         */
 247
 248         Double_t time[10]; seed->GetIntegratedTimes(time);
 249         t->SetIntegratedTimes(time);
 250
 251         Double_t length =  seed->GetIntegratedLength();
 252         t->SetIntegratedLength(length);
 253
 254         Double_t alphaB = (Double_t)t->GetAlpha();
 255         Double_t xB = (Double_t)t->GetX();
 256         Double_t yB = (Double_t)t->GetY();
 257         Double_t zB = (Double_t)t->GetZ();
 258         Double_t p1B = (Double_t)t->GetSnp();
 259         Double_t p2B = (Double_t)t->GetTgl();
 260         Double_t p3B = (Double_t)t->GetSigned1Pt();
 261         const Double_t *covB = (Double_t*)t->GetCovariance();
 262         AliDebug(2,"Track params -now(before)-:");
 263         AliDebug(2,Form("    X: %f(%f), Y: %f(%f), Z: %f(%f) --- alpha: %f(%f)",
 264                         xB,xA,
 265                         yB,yA,
 266                         zB,zA,
 267                         alphaB,alphaA));
 268         AliDebug(2,Form("    p1: %f(%f), p2: %f(%f), p3: %f(%f)",
 269                         p1B,p1A,
 270                         p2B,p2A,
 271                         p3B,p3A));
 272         AliDebug(2,Form("    cov1: %f(%f), cov2: %f(%f), cov3: %f(%f)"
 273                         " cov4: %f(%f), cov5: %f(%f), cov6: %f(%f)"
 274                         " cov7: %f(%f), cov8: %f(%f), cov9: %f(%f)"
 275                         " cov10: %f(%f), cov11: %f(%f), cov12: %f(%f)"
 276                         " cov13: %f(%f), cov14: %f(%f), cov15: %f(%f)",
 277                         covB[0],covA[0],
 278                         covB[1],covA[1],
 279                         covB[2],covA[2],
 280                         covB[3],covA[3],
 281                         covB[4],covA[4],
 282                         covB[5],covA[5],
 283                         covB[6],covA[6],
 284                         covB[7],covA[7],
 285                         covB[8],covA[8],
 286                         covB[9],covA[9],
 287                         covB[10],covA[10],
 288                         covB[11],covA[11],
 289                         covB[12],covA[12],
 290                         covB[13],covA[13],
 291                         covB[14],covA[14]
 292                         ));
 293         AliDebug(3,Form(" TOF params: %6d  %f %f %f %f %f %6d %3d %f  %f %f %f %f %f",
 294                         i,
 295                         t->GetTOFsignalRaw(),
 296                         t->GetTOFsignal(),
 297                         t->GetTOFsignalToT(),
 298                         t->GetTOFsignalDz(),
 299                         t->GetTOFsignalDx(),
 300                         t->GetTOFCalChannel(),
 301                         t->GetTOFcluster(),
 302                         t->GetIntegratedLength(),
 303                         time[0], time[1], time[2], time[3], time[4]
 304                         )
 305                  );
 306       }
 307     }
 308   }
 309
 310   //Make TOF PID
 311   // Now done in AliESDpid
 312   // fPid->MakePID(event,timeZero);
 313
 314   fSeeds->Clear(); delete fSeeds; fSeeds=0;
 315   fTracks->Delete();
 316   return 0;
 317
 318 }
 319 //_________________________________________________________________________
 320 void AliTOFtracker::CollectESD() {
 321    //prepare the set of ESD tracks to be matched to clusters in TOF
 322
 323   Int_t seedsTOF1=0;
 324   Int_t seedsTOF2=0;
 325
 326   TClonesArray &aTOFTrack = *fTracks;
 327   for (Int_t i=0; i<fNseeds; i++) {
 328
 329     AliESDtrack *t =(AliESDtrack*)fSeeds->At(i);
 330     if ((t->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout)==0)continue;
 331
 332     AliTOFtrack *track = new AliTOFtrack(*t); // New
 333     Float_t x = (Float_t)track->GetX(); //New
 334
 335     // TRD 'good' tracks, already propagated at 371 cm
 336     if ( ( (t->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDout)!=0 ) &&
 337          ( x >= AliTOFGeometry::Rmin() ) ) {
 338       if  ( track->PropagateToInnerTOF() ) {
 339
 340         AliDebug(1,Form(" TRD propagated track till rho = %fcm."
 341                         " And then the track has been propagated till rho = %fcm.",
 342                         x, (Float_t)track->GetX()));
 343
 344         track->SetSeedIndex(i);
 345         t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFin);
 346         new(aTOFTrack[fNseedsTOF]) AliTOFtrack(*track);
 347         fNseedsTOF++;
 348         seedsTOF1++;
 349       }
 350       delete track;
 351     }
 352
 353     // Propagate the rest of TPCbp
 354     else {
 355       if ( track->PropagateToInnerTOF() ) {
 356
 357         AliDebug(1,Form(" TPC propagated track till rho = %fcm."
 358                         " And then the track has been propagated till rho = %fcm.",
 359                         x, (Float_t)track->GetX()));
 360
 361         track->SetSeedIndex(i);
 362         t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFin);
 363         new(aTOFTrack[fNseedsTOF]) AliTOFtrack(*track);
 364         fNseedsTOF++;
 365         seedsTOF2++;
 366       }
 367       delete track;
 368     }
 369   }
 370
 371   AliInfo(Form("Number of TOF seeds = %d (Type 1 = %d, Type 2 = %d)",fNseedsTOF,seedsTOF1,seedsTOF2));
 372
 373   // Sort according uncertainties on track position
 374   fTracks->Sort();
 375
 376 }
 377 //_________________________________________________________________________
 378 void AliTOFtracker::MatchTracks( Bool_t mLastStep){
 379
 380
 381   // Parameters used/regulating the reconstruction
 382
 383   static Float_t corrLen=0.75;
 384   static Float_t detDepth=15.3;
 385   static Float_t padDepth=0.5;
 386
 387   const Float_t kSpeedOfLight= 2.99792458e-2; // speed of light [cm/ps]
 388   const Float_t kTimeOffset = 32.; // time offset for tracking algorithm [ps]
 389
 390   Float_t dY=AliTOFGeometry::XPad();
 391   Float_t dZ=AliTOFGeometry::ZPad();
 392
 393   Float_t sensRadius = fkRecoParam->GetSensRadius();
 394   Float_t stepSize   = fkRecoParam->GetStepSize();
 395   Float_t scaleFact   = fkRecoParam->GetWindowScaleFact();
 396   Float_t dyMax=fkRecoParam->GetWindowSizeMaxY();
 397   Float_t dzMax=fkRecoParam->GetWindowSizeMaxZ();
 398   Float_t dCut=fkRecoParam->GetDistanceCut();
 399   Double_t maxChi2=fkRecoParam->GetMaxChi2TRD();
 400   Bool_t timeWalkCorr    = fkRecoParam->GetTimeWalkCorr();
 401   if(!mLastStep){
 402     AliDebug(1,"++++++++++++++TOF Reconstruction Parameters:++++++++++++ \n");
 403     AliDebug(1,Form("TOF sens radius: %f",sensRadius));
 404     AliDebug(1,Form("TOF step size: %f",stepSize));
 405     AliDebug(1,Form("TOF Window scale factor: %f",scaleFact));
 406     AliDebug(1,Form("TOF Window max dy: %f",dyMax));
 407     AliDebug(1,Form("TOF Window max dz: %f",dzMax));
 408     AliDebug(1,Form("TOF distance Cut: %f",dCut));
 409     AliDebug(1,Form("TOF Max Chi2: %f",maxChi2));
 410     AliDebug(1,Form("Time Walk Correction? : %d",timeWalkCorr));
 411   }
 412
 413   //Match ESD tracks to clusters in TOF
 414
 415   // Get the number of propagation steps
 416   Int_t nSteps=(Int_t)(detDepth/stepSize);
 417
 418   //PH Arrays (moved outside of the loop)
 419   Float_t * trackPos[4];
 420   for (Int_t ii=0; ii<4; ii++) trackPos[ii] = new Float_t[nSteps];
 421   Int_t * clind = new Int_t[fN];
 422
 423   // Some init
 424   const Int_t kNfoundMax = 10000; // related to nSteps value
 425   Int_t         index[kNfoundMax];
 426   Float_t        dist[kNfoundMax];
 427   Float_t       distZ[kNfoundMax];
 428   Float_t       distY[kNfoundMax]; // delta(rhoXphi) // AdC
 429   Float_t       cxpos[kNfoundMax];
 430   Float_t       crecL[kNfoundMax];
 431   const Int_t kNclusterMax = 1000; // related to fN value
 432   TGeoHMatrix   global[kNclusterMax];
 433
 434   //The matching loop
 435   for (Int_t iseed=0; iseed<fNseedsTOF; iseed++) {
 436
 437     for (Int_t ii=0; ii<kNfoundMax; ii++) {
 438       index[ii] = -1;
 439       dist[ii] = 9999.;
 440       distZ[ii] = 9999.;
 441       distY[ii] = 9999.;
 442       cxpos[ii] = 9999.;
 443       crecL[ii] = 0.;
 444     }
 445     for (Int_t ii=0; ii<kNclusterMax; ii++)
 446       global[ii] = 0x0;
 447
 448     AliTOFtrack *track =(AliTOFtrack*)fTracks->UncheckedAt(iseed);
 449     AliESDtrack *t =(AliESDtrack*)fSeeds->At(track->GetSeedIndex());
 450     //if ( t->GetTOFsignal()>0. ) continue;
 451     if ( (t->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout)!=0 ) continue;
 452     AliTOFtrack *trackTOFin =new AliTOFtrack(*track);
 453
 454     // Determine a window around the track
 455     Double_t x,par[5];
 456     trackTOFin->GetExternalParameters(x,par);
 457     Double_t cov[15];
 458     trackTOFin->GetExternalCovariance(cov);
 459
 460     if (cov[0]<0. || cov[2]<0.) {
 461       AliWarning(Form("Very strange track (%d)! At least one of its covariance matrix diagonal elements is negative!",iseed));
 462       //delete trackTOFin;
 463       //continue;
 464     }
 465
 466     Double_t dphi=
 467       scaleFact*
 468       ((5*TMath::Sqrt(TMath::Abs(cov[0])) + 0.5*dY + 2.5*TMath::Abs(par[2]))/sensRadius);
 469     Double_t dz=
 470        scaleFact*
 471        (5*TMath::Sqrt(TMath::Abs(cov[2])) + 0.5*dZ + 2.5*TMath::Abs(par[3]));
 472
 473     Double_t phi=TMath::ATan2(par[0],x) + trackTOFin->GetAlpha();
 474     if (phi<-TMath::Pi())phi+=2*TMath::Pi();
 475     if (phi>=TMath::Pi())phi-=2*TMath::Pi();
 476     Double_t z=par[1];
 477
 478     //upper limit on window's size.
 479
 480     if(dz> dzMax) dz=dzMax;
 481     if(dphi*sensRadius> dyMax) dphi=dyMax/sensRadius;
 482
 483
 484     Int_t nc=0;
 485
 486     // find the clusters in the window of the track
 487
 488     for (Int_t k=FindClusterIndex(z-dz); k<fN; k++) {
 489
 490       if (nc>=kNclusterMax) {
 491         AliWarning("No more matchable clusters can be stored! Please, increase the corresponding vectors size.");
 492         break;
 493       }
 494
 495       AliTOFcluster *c=fClusters[k];
 496       if (c->GetZ() > z+dz) break;
 497       if (c->IsUsed()) continue;
 498
 499       if (!c->GetStatus()) {
 500         AliDebug(1,"Cluster in channel declared bad!");
 501         continue; // skip bad channels as declared in OCDB
 502       }
 503
 504       Double_t dph=TMath::Abs(c->GetPhi()-phi);
 505       if (dph>TMath::Pi()) dph-=2.*TMath::Pi();
 506       if (TMath::Abs(dph)>dphi) continue;
 507
 508       Double_t yc=(c->GetPhi() - trackTOFin->GetAlpha())*c->GetR();
 509       Double_t p[2]={yc, c->GetZ()};
 510       Double_t cov2[3]= {dY*dY/12., 0., dZ*dZ/12.};
 511       if (trackTOFin->AliExternalTrackParam::GetPredictedChi2(p,cov2) > maxChi2)continue;
 512
 513       clind[nc] = k;
 514       Char_t path[100];
 515       Int_t ind[5];
 516       ind[0]=c->GetDetInd(0);
 517       ind[1]=c->GetDetInd(1);
 518       ind[2]=c->GetDetInd(2);
 519       ind[3]=c->GetDetInd(3);
 520       ind[4]=c->GetDetInd(4);
 521       fGeom->GetVolumePath(ind,path);
 522       gGeoManager->cd(path);
 523       global[nc] = *gGeoManager->GetCurrentMatrix();
 524       nc++;
 525     }
 526
 527     AliDebug(1,Form(" Number of matchable TOF clusters for the track number %d: %d",iseed,nc));
 528
 529     //start fine propagation
 530
 531     Int_t nStepsDone = 0;
 532     for( Int_t istep=0; istep<nSteps; istep++){
 533
 534       Float_t xs=AliTOFGeometry::RinTOF()+istep*0.1;
 535       Double_t ymax=xs*TMath::Tan(0.5*AliTOFGeometry::GetAlpha());
 536
 537       Bool_t skip=kFALSE;
 538       Double_t ysect=trackTOFin->GetYat(xs,skip);
 539       if (skip) break;
 540       if (ysect > ymax) {
 541         if (!trackTOFin->Rotate(AliTOFGeometry::GetAlpha())) {
 542           break;
 543         }
 544       } else if (ysect <-ymax) {
 545         if (!trackTOFin->Rotate(-AliTOFGeometry::GetAlpha())) {
 546           break;
 547         }
 548       }
 549
 550       if(!trackTOFin->PropagateTo(xs)) {
 551         break;
 552       }
 553
 554       nStepsDone++;
 555
 556       // store the running point (Globalrf) - fine propagation
 557
 558       Double_t r[3];
 559       trackTOFin->GetXYZ(r);
 560       trackPos[0][istep]= (Float_t) r[0];
 561       trackPos[1][istep]= (Float_t) r[1];
 562       trackPos[2][istep]= (Float_t) r[2];
 563       trackPos[3][istep]= trackTOFin->GetIntegratedLength();
 564     }
 565
 566
 567     Int_t nfound = 0;
 568     Bool_t accept = kFALSE;
 569     Bool_t isInside = kFALSE;
 570     for (Int_t istep=0; istep<nStepsDone; istep++) {
 571
 572       if (nfound>=kNfoundMax) {
 573         AliWarning("No more track positions can be stored! Please, increase the corresponding vectors size.");
 574         break;
 575       }
 576
 577       Float_t ctrackPos[3];
 578       ctrackPos[0] = trackPos[0][istep];
 579       ctrackPos[1] = trackPos[1][istep];
 580       ctrackPos[2] = trackPos[2][istep];
 581
 582       //now see whether the track matches any of the TOF clusters
 583
 584       Float_t dist3d[3];
 585       accept = kFALSE;
 586       for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 587         isInside = fGeom->IsInsideThePad(global[i],ctrackPos,dist3d);
 588
 589         if ( mLastStep ) {
 590           Float_t yLoc = dist3d[1];
 591           Float_t rLoc = TMath::Sqrt(dist3d[0]*dist3d[0]+dist3d[2]*dist3d[2]);
 592           accept = (TMath::Abs(yLoc)<padDepth*0.5 && rLoc<dCut);
 593           AliDebug(2," I am in the case mLastStep==kTRUE ");
 594         }
 595         else {
 596           accept = isInside;
 597         }
 598         if (accept) {
 599
 600           dist[nfound] = TMath::Sqrt(dist3d[0]*dist3d[0] +
 601                                      dist3d[1]*dist3d[1] +
 602                                      dist3d[2]*dist3d[2]);
 603           AliDebug(2,Form(" dist3dLoc[0] = %f, dist3dLoc[1] = %f, dist3dLoc[2] = %f ",
 604                           dist3d[0],dist3d[1],dist3d[2]));
 605           distZ[nfound] = dist3d[2]; // Z distance in the RF of the
 606                                      // hit pad closest to the
 607                                      // reconstructed track
 608           distY[nfound] = dist3d[0]; // X distance in the RF of the
 609                                      // hit pad closest to the
 610                                      // reconstructed track
 611                                      // It corresponds to Y coordinate
 612                                      // in tracking RF
 613
 614
 615           AliDebug(2,Form("   dist3dLoc[0] = %f --- distY[%d] = %f",
 616                           dist3d[0],nfound,distY[nfound]));
 617           AliDebug(2,Form("   dist3dLoc[2] = %f --- distZ[%d] = %f",
 618                           dist3d[2],nfound,distZ[nfound]));
 619
 620
 621           crecL[nfound] = trackPos[3][istep];
 622           index[nfound] = clind[i]; // store cluster id
 623           cxpos[nfound] = AliTOFGeometry::RinTOF()+istep*0.1; //store prop.radius
 624           nfound++;
 625           if(accept &&!mLastStep)break;
 626         }//end if accept
 627
 628       } //end for on the clusters
 629       if(accept &&!mLastStep)break;
 630     } //end for on the steps
 631
 632     AliDebug(1,Form(" Number of track points for the track number %d: %d",iseed,nfound));
 633
 634
 635     if (nfound == 0 ) {
 636       fnunmatch++;
 637       delete trackTOFin;
 638       continue;
 639     }
 640
 641     fnmatch++;
 642
 643     // now choose the cluster to be matched with the track.
 644
 645     Int_t idclus=-1;
 646     Float_t  recL = 0.;
 647     Float_t  xpos=0.;
 648     Float_t  mindist=1000.;
 649     Float_t  mindistZ=0.;
 650     Float_t  mindistY=0.;
 651     for (Int_t iclus= 0; iclus<nfound;iclus++){
 652       if (dist[iclus]< mindist){
 653         mindist = dist[iclus];
 654         mindistZ = distZ[iclus]; // Z distance in the RF of the hit
 655                                  // pad closest to the reconstructed
 656                                  // track
 657         mindistY = distY[iclus]; // Y distance in the RF of the hit
 658                                  // pad closest to the reconstructed
 659                                  // track
 660         xpos = cxpos[iclus];
 661         idclus =index[iclus];
 662         recL=crecL[iclus]+corrLen*0.5;
 663       }
 664     }
 665
 666
 667     AliTOFcluster *c=fClusters[idclus];
 668     /*
 669     Float_t tiltangle = AliTOFGeometry::GetAngles(c->GetDetInd(1),c->GetDetInd(2))*TMath::DegToRad();
 670     Float_t localCheck=-mindistZ;
 671     localCheck/=TMath::Cos(tiltangle); // Z (tracking/ALICE RF) component of
 672                                        // the distance between the
 673                                        // reconstructed track and the
 674                                        // TOF closest cluster
 675     */
 676     AliDebug(2, Form("%7d     %7d     %10d     %10d  %10d  %10d      %7d",
 677                      iseed,
 678                      fnmatch-1,
 679                      TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()),
 680                      c->GetLabel(0), c->GetLabel(1), c->GetLabel(2),
 681                      idclus)); // AdC
 682
 683     c->Use();
 684
 685     // Track length correction for matching Step 2
 686
 687     if(mLastStep){
 688       Float_t rc=TMath::Sqrt(c->GetR()*c->GetR() + c->GetZ()*c->GetZ());
 689       Float_t rt=TMath::Sqrt(trackPos[0][70]*trackPos[0][70]
 690                              +trackPos[1][70]*trackPos[1][70]
 691                              +trackPos[2][70]*trackPos[2][70]);
 692       Float_t dlt=rc-rt;
 693       recL=trackPos[3][70]+dlt;
 694     }
 695
 696     if (
 697         (c->GetLabel(0)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 698         ||
 699         (c->GetLabel(1)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 700         ||
 701         (c->GetLabel(2)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 702         ) {
 703       fngoodmatch++;
 704
 705        AliDebug(2,Form(" track label good %5d",trackTOFin->GetLabel()));
 706
 707     }
 708     else {
 709       fnbadmatch++;
 710
 711       AliDebug(2,Form(" track label  bad %5d",trackTOFin->GetLabel()));
 712
 713     }
 714
 715     delete trackTOFin;
 716
 717     //  Store quantities to be used in the TOF Calibration
 718     Float_t tToT=AliTOFGeometry::ToTBinWidth()*c->GetToT()*1E-3; // in ns
 719     t->SetTOFsignalToT(tToT);
 720     Float_t rawTime=AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetTDCRAW()+kTimeOffset; // RAW time,in ps
 721     t->SetTOFsignalRaw(rawTime);
 722     t->SetTOFsignalDz(mindistZ);
 723     t->SetTOFsignalDx(mindistY);
 724     t->SetTOFDeltaBC(c->GetDeltaBC());
 725     t->SetTOFL0L1(c->GetL0L1Latency());
 726
 727     Float_t info[10] = {mindist,mindistY,mindistZ,
 728                         0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
 729     t->SetTOFInfo(info);
 730     AliDebug(2,Form(" distance=%f; residual in the pad reference frame: dX=%f, dZ=%f", info[0],info[1],info[2]));
 731
 732
 733     Int_t ind[5];
 734     ind[0]=c->GetDetInd(0);
 735     ind[1]=c->GetDetInd(1);
 736     ind[2]=c->GetDetInd(2);
 737     ind[3]=c->GetDetInd(3);
 738     ind[4]=c->GetDetInd(4);
 739     Int_t calindex = AliTOFGeometry::GetIndex(ind);
 740     t->SetTOFCalChannel(calindex);
 741
 742     // keep track of the track labels in the matched cluster
 743     Int_t tlab[3];
 744     tlab[0]=c->GetLabel(0);
 745     tlab[1]=c->GetLabel(1);
 746     tlab[2]=c->GetLabel(2);
 747     AliDebug(2,Form(" tdc time of the matched track %6d = ",c->GetTDC()));
 748     Double_t tof=AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetTDC()+kTimeOffset; // in ps
 749     AliDebug(2,Form(" tof time of the matched track: %f = ",tof));
 750     Double_t tofcorr=tof;
 751     if(timeWalkCorr)tofcorr=CorrectTimeWalk(mindistZ,tof);
 752     AliDebug(2,Form(" tof time of the matched track, after TW corr: %f = ",tofcorr));
 753     //Set TOF time signal and pointer to the matched cluster
 754     t->SetTOFsignal(tofcorr);
 755     t->SetTOFcluster(idclus); // pointing to the recPoints tree
 756
 757     AliDebug(2,Form(" Setting TOF raw time: %f, z distance: %f  corrected time: %f ",rawTime,mindistZ,tofcorr));
 758
 759     //Tracking info
 760     Double_t time[AliPID::kSPECIES]; t->GetIntegratedTimes(time); // in ps
 761     Double_t mom=t->GetP();
 762     AliDebug(2,Form(" Momentum for track %d -> %f", iseed,mom));
 763     for (Int_t j=0;j<AliPID::kSPECIES;j++) {
 764       Double_t mass=AliPID::ParticleMass(j);
 765       time[j]+=(recL-trackPos[3][0])/kSpeedOfLight*TMath::Sqrt(mom*mom+mass*mass)/mom;
 766     }
 767
 768     AliTOFtrack *trackTOFout = new AliTOFtrack(*t);
 769     trackTOFout->PropagateTo(xpos);
 770
 771     // Fill the track residual histograms.
 772     FillResiduals(trackTOFout,c,kFALSE);
 773
 774     t->UpdateTrackParams(trackTOFout,AliESDtrack::kTOFout);
 775     t->SetIntegratedLength(recL);
 776     t->SetIntegratedTimes(time);
 777     t->SetTOFLabel(tlab);
 778
 779
 780     // Fill Reco-QA histos for Reconstruction
 781     fHRecNClus->Fill(nc);
 782     fHRecDist->Fill(mindist);
 783     fHRecSigYVsP->Fill(mom,TMath::Sqrt(cov[0]));
 784     fHRecSigZVsP->Fill(mom,TMath::Sqrt(cov[2]));
 785     fHRecSigYVsPWin->Fill(mom,dphi*sensRadius);
 786     fHRecSigZVsPWin->Fill(mom,dz);
 787
 788     // Fill Tree for on-the-fly offline Calibration
 789
 790     if ( !((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTIME)==0 ) ) {
 791       fIch=calindex;
 792       fToT=tToT;
 793       fTime=rawTime;
 794       fExpTimePi=time[2];
 795       fExpTimeKa=time[3];
 796       fExpTimePr=time[4];
 797       fCalTree->Fill();
 798     }
 799     delete trackTOFout;
 800   }
 801   for (Int_t ii=0; ii<4; ii++) delete [] trackPos[ii];
 802   delete [] clind;
 803
 804 }
 805 //_________________________________________________________________________
 806 Int_t AliTOFtracker::LoadClusters(TTree *cTree) {
 807   //--------------------------------------------------------------------
 808   //This function loads the TOF clusters
 809   //--------------------------------------------------------------------
 810
 811   Int_t npadX = AliTOFGeometry::NpadX();
 812   Int_t npadZ = AliTOFGeometry::NpadZ();
 813   Int_t nStripA = AliTOFGeometry::NStripA();
 814   Int_t nStripB = AliTOFGeometry::NStripB();
 815   Int_t nStripC = AliTOFGeometry::NStripC();
 816
 817   TBranch *branch=cTree->GetBranch("TOF");
 818   if (!branch) {
 819     AliError("can't get the branch with the TOF clusters !");
 820     return 1;
 821   }
 822
 823   static TClonesArray dummy("AliTOFcluster",10000);
 824   dummy.Clear();
 825   TClonesArray *clusters=&dummy;
 826   branch->SetAddress(&clusters);
 827
 828   cTree->GetEvent(0);
 829   Int_t nc=clusters->GetEntriesFast();
 830   fHDigNClus->Fill(nc);
 831
 832   AliInfo(Form("Number of clusters: %d",nc));
 833
 834   for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 835     AliTOFcluster *c=(AliTOFcluster*)clusters->UncheckedAt(i);
 836 //PH    fClusters[i]=new AliTOFcluster(*c); fN++;
 837     fClusters[i]=c; fN++;
 838
 839   // Fill Digits QA histos
 840
 841     Int_t isector = c->GetDetInd(0);
 842     Int_t iplate = c->GetDetInd(1);
 843     Int_t istrip = c->GetDetInd(2);
 844     Int_t ipadX = c->GetDetInd(4);
 845     Int_t ipadZ = c->GetDetInd(3);
 846
 847     Float_t time =(AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetTDC())*1E-3; // in ns
 848     Float_t tot = (AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetToT())*1E-3;//in ns
 849
 850     Int_t stripOffset = 0;
 851     switch (iplate) {
 852     case 0:
 853       stripOffset = 0;
 854       break;
 855     case 1:
 856       stripOffset = nStripC;
 857       break;
 858     case 2:
 859       stripOffset = nStripC+nStripB;
 860       break;
 861     case 3:
 862       stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA;
 863       break;
 864     case 4:
 865       stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA+nStripB;
 866       break;
 867     default:
 868       AliError(Form("Wrong plate number in TOF (%d) !",iplate));
 869       break;
 870     };
 871     Int_t zindex=npadZ*(istrip+stripOffset)+(ipadZ+1);
 872     Int_t phiindex=npadX*isector+ipadX+1;
 873     fHDigClusMap->Fill(zindex,phiindex);
 874     fHDigClusTime->Fill(time);
 875     fHDigClusToT->Fill(tot);
 876
 877   }
 878
 879
 880   return 0;
 881 }
 882 //_________________________________________________________________________
 883 void AliTOFtracker::UnloadClusters() {
 884   //--------------------------------------------------------------------
 885   //This function unloads TOF clusters
 886   //--------------------------------------------------------------------
 887   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 888 //PH    delete fClusters[i];
 889     fClusters[i] = 0x0;
 890   }
 891   fN=0;
 892 }
 893
 894 //_________________________________________________________________________
 895 Int_t AliTOFtracker::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 896   //--------------------------------------------------------------------
 897   // This function returns the index of the nearest cluster
 898   //--------------------------------------------------------------------
 899   if (fN==0) return 0;
 900   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 901   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 902   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 903   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 904     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 905     else e=m;
 906   }
 907   return m;
 908 }
 909
 910 //_________________________________________________________________________
 911 Bool_t AliTOFtracker::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint& p) const
 912 {
 913   // Get track space point with index i
 914   // Coordinates are in the global system
 915   AliTOFcluster *cl = fClusters[index];
 916   Float_t xyz[3];
 917   xyz[0] = cl->GetR()*TMath::Cos(cl->GetPhi());
 918   xyz[1] = cl->GetR()*TMath::Sin(cl->GetPhi());
 919   xyz[2] = cl->GetZ();
 920   Float_t phiangle = (Int_t(cl->GetPhi()*TMath::RadToDeg()/20.)+0.5)*20.*TMath::DegToRad();
 921   Float_t sinphi = TMath::Sin(phiangle), cosphi = TMath::Cos(phiangle);
 922   Float_t tiltangle = AliTOFGeometry::GetAngles(cl->GetDetInd(1),cl->GetDetInd(2))*TMath::DegToRad();
 923   Float_t sinth = TMath::Sin(tiltangle), costh = TMath::Cos(tiltangle);
 924   Float_t sigmay2 = AliTOFGeometry::XPad()*AliTOFGeometry::XPad()/12.;
 925   Float_t sigmaz2 = AliTOFGeometry::ZPad()*AliTOFGeometry::ZPad()/12.;
 926   Float_t cov[6];
 927   cov[0] = sinphi*sinphi*sigmay2 + cosphi*cosphi*sinth*sinth*sigmaz2;
 928   cov[1] = -sinphi*cosphi*sigmay2 + sinphi*cosphi*sinth*sinth*sigmaz2;
 929   cov[2] = -cosphi*sinth*costh*sigmaz2;
 930   cov[3] = cosphi*cosphi*sigmay2 + sinphi*sinphi*sinth*sinth*sigmaz2;
 931   cov[4] = -sinphi*sinth*costh*sigmaz2;
 932   cov[5] = costh*costh*sigmaz2;
 933   p.SetXYZ(xyz[0],xyz[1],xyz[2],cov);
 934
 935   // Detector numbering scheme
 936   Int_t nSector = AliTOFGeometry::NSectors();
 937   Int_t nPlate  = AliTOFGeometry::NPlates();
 938   Int_t nStripA = AliTOFGeometry::NStripA();
 939   Int_t nStripB = AliTOFGeometry::NStripB();
 940   Int_t nStripC = AliTOFGeometry::NStripC();
 941
 942   Int_t isector = cl->GetDetInd(0);
 943   if (isector >= nSector)
 944     AliError(Form("Wrong sector number in TOF (%d) !",isector));
 945   Int_t iplate = cl->GetDetInd(1);
 946   if (iplate >= nPlate)
 947     AliError(Form("Wrong plate number in TOF (%d) !",iplate));
 948   Int_t istrip = cl->GetDetInd(2);
 949
 950   Int_t stripOffset = 0;
 951   switch (iplate) {
 952   case 0:
 953     stripOffset = 0;
 954     break;
 955   case 1:
 956     stripOffset = nStripC;
 957     break;
 958   case 2:
 959     stripOffset = nStripC+nStripB;
 960     break;
 961   case 3:
 962     stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA;
 963     break;
 964   case 4:
 965     stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA+nStripB;
 966     break;
 967   default:
 968     AliError(Form("Wrong plate number in TOF (%d) !",iplate));
 969     break;
 970   };
 971
 972   Int_t idet = (2*(nStripC+nStripB)+nStripA)*isector +
 973                stripOffset +
 974                istrip;
 975   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(AliGeomManager::kTOF,idet);
 976   p.SetVolumeID((UShort_t)volid);
 977   return kTRUE;
 978 }
 979 //_________________________________________________________________________
 980 void AliTOFtracker::InitCheckHists() {
 981
 982   //Init histos for Digits/Reco QA and Calibration
 983
 984
 985   TDirectory *dir = gDirectory;
 986   TFile *logFileTOF = 0;
 987
 988   TSeqCollection *list = gROOT->GetListOfFiles();
 989   int n = list->GetEntries();
 990   Bool_t isThere=kFALSE;
 991   for(int i=0; i<n; i++) {
 992     logFileTOF = (TFile*)list->At(i);
 993     if (strstr(logFileTOF->GetName(), "TOFQA.root")){
 994       isThere=kTRUE;
 995       break;
 996     }
 997   }
 998
 999   if(!isThere)logFileTOF = new TFile( "TOFQA.root","RECREATE");
1000   logFileTOF->cd();
1001
1002   fCalTree = new TTree("CalTree", "Tree for TOF calibration");
1003   fCalTree->Branch("TOFchannelindex",&fIch,"iTOFch/I");
1004   fCalTree->Branch("ToT",&fToT,"TOFToT/F");
1005   fCalTree->Branch("TOFtime",&fTime,"TOFtime/F");
1006   fCalTree->Branch("PionExpTime",&fExpTimePi,"PiExpTime/F");
1007   fCalTree->Branch("KaonExpTime",&fExpTimeKa,"KaExpTime/F");
1008   fCalTree->Branch("ProtonExpTime",&fExpTimePr,"PrExpTime/F");
1009
1010   //Digits "QA"
1011   fHDigClusMap = new TH2F("TOFDig_ClusMap", "",182,0.5,182.5,864, 0.5,864.5);
1012   fHDigNClus = new TH1F("TOFDig_NClus", "",200,0.5,200.5);
1013   fHDigClusTime = new TH1F("TOFDig_ClusTime", "",2000,0.,200.);
1014   fHDigClusToT = new TH1F("TOFDig_ClusToT", "",500,0.,100);
1015
1016   //Reco "QA"
1017   fHRecNClus =new TH1F("TOFRec_NClusW", "",50,0.5,50.5);
1018   fHRecDist=new TH1F("TOFRec_Dist", "",50,0.5,10.5);
1019   fHRecSigYVsP=new TH2F("TOFDig_SigYVsP", "",40,0.,4.,100, 0.,5.);
1020   fHRecSigZVsP=new TH2F("TOFDig_SigZVsP", "",40,0.,4.,100, 0.,5.);
1021   fHRecSigYVsPWin=new TH2F("TOFDig_SigYVsPWin", "",40,0.,4.,100, 0.,50.);
1022   fHRecSigZVsPWin=new TH2F("TOFDig_SigZVsPWin", "",40,0.,4.,100, 0.,50.);
1023
1024   dir->cd();
1025
1026 }
1027
1028 //_________________________________________________________________________
1029 void AliTOFtracker::SaveCheckHists() {
1030
1031   //write histos for Digits/Reco QA and Calibration
1032
1033   TDirectory *dir = gDirectory;
1034   TFile *logFileTOF = 0;
1035
1036   TSeqCollection *list = gROOT->GetListOfFiles();
1037   int n = list->GetEntries();
1038   Bool_t isThere=kFALSE;
1039   for(int i=0; i<n; i++) {
1040     logFileTOF = (TFile*)list->At(i);
1041     if (strstr(logFileTOF->GetName(), "TOFQA.root")){
1042       isThere=kTRUE;
1043       break;
1044     }
1045   }
1046
1047   if(!isThere) {
1048           AliError(Form("File TOFQA.root not found!! not wring histograms...."));
1049           return;
1050   }
1051   logFileTOF->cd();
1052   fHDigClusMap->Write(fHDigClusMap->GetName(), TObject::kOverwrite);
1053   fHDigNClus->Write(fHDigNClus->GetName(), TObject::kOverwrite);
1054   fHDigClusTime->Write(fHDigClusTime->GetName(), TObject::kOverwrite);
1055   fHDigClusToT->Write(fHDigClusToT->GetName(), TObject::kOverwrite);
1056   fHRecNClus->Write(fHRecNClus->GetName(), TObject::kOverwrite);
1057   fHRecDist->Write(fHRecDist->GetName(), TObject::kOverwrite);
1058   fHRecSigYVsP->Write(fHRecSigYVsP->GetName(), TObject::kOverwrite);
1059   fHRecSigZVsP->Write(fHRecSigZVsP->GetName(), TObject::kOverwrite);
1060   fHRecSigYVsPWin->Write(fHRecSigYVsPWin->GetName(), TObject::kOverwrite);
1061   fHRecSigZVsPWin->Write(fHRecSigZVsPWin->GetName(), TObject::kOverwrite);
1062   fCalTree->Write(fCalTree->GetName(),TObject::kOverwrite);
1063   logFileTOF->Flush();
1064
1065   dir->cd();
1066   }
1067 //_________________________________________________________________________
1068 Float_t AliTOFtracker::CorrectTimeWalk( Float_t dist, Float_t tof) const {
1069
1070   //dummy, for the moment
1071   Float_t tofcorr=0.;
1072   if(dist<AliTOFGeometry::ZPad()*0.5){
1073     tofcorr=tof;
1074     //place here the actual correction
1075   }else{
1076     tofcorr=tof;
1077   }
1078   return tofcorr;
1079 }
1080 //_________________________________________________________________________
1081
1082 void AliTOFtracker::FillClusterArray(TObjArray* arr) const
1083 {
1084   //
1085   // Returns the TOF cluster array
1086   //
1087
1088   if (fN==0)
1089     arr = 0x0;
1090   else
1091     for (Int_t i=0; i<fN; ++i) arr->Add(fClusters[i]);
1092
1093 }
1094 //_________________________________________________________________________
1095