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