TRD/AliTRDtracker.h

   1 #ifndef ALITRDTRACKER_H
   2 #define ALITRDTRACKER_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 #include "AliTracker.h"
   8
   9 class TFile;
  10 class TParticle;
  11 class TParticlePDG;
  12 class TObjArray;
  13
  14 class AliTRDgeometry;
  15 class AliTRDparameter;
  16 class AliTRDtrack;
  17 class AliTRDcluster;
  18 class AliTRDmcTrack;
  19
  20 const unsigned kMAX_LAYERS_PER_SECTOR = 1000;
  21 const unsigned kMAX_TIME_BIN_INDEX = 216;  // (30 drift + 6 ampl) * 6 planes
  22 const unsigned kMAX_CLUSTER_PER_TIME_BIN = 3500;
  23 const unsigned kZONES = 5;
  24 const Int_t kTRACKING_SECTORS = 18;
  25
  26 class AliTRDtracker : public AliTracker {
  27
  28  public:
  29
  30   AliTRDtracker():AliTracker() {}
  31   AliTRDtracker(const TFile *in);
  32   ~AliTRDtracker();
  33
  34   Int_t         Clusters2Tracks(const TFile *in, TFile *out);
  35   Int_t         PropagateBack(const TFile *in, TFile *out);
  36   AliCluster   *GetCluster(Int_t index) const { return NULL; };
  37   virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
  38   virtual void  UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  39
  40   void          SetEventNumber(Int_t event) { fEvent = event; }
  41   void          SetAddTRDseeds() { fAddTRDseeds = kTRUE; }
  42
  43   void          ReadClusters(TObjArray *array, const Char_t *filename);
  44   Int_t         CookSectorIndex(Int_t gs) { return kTRACKING_SECTORS - 1 - gs; }
  45
  46
  47   Float_t  GetSeedGap()       const {return fSeedGap;}
  48   Int_t    GetMaxGap()        const {return fMaxGap;}
  49   Int_t    GetTimeBinsPerPlane()   const {return fTimeBinsPerPlane;}
  50   Float_t  GetSeedStep()      const {return fSeedStep;}
  51   Float_t  GetSeedDepth()     const {return fSeedDepth;}
  52   Float_t  GetSkipDepth()     const {return fSkipDepth;}
  53   Double_t GetMaxChi2()       const {return fMaxChi2;}
  54   Float_t  GetMaxSeedC()      const {return fMaxSeedC;}
  55   Float_t  GetMaxSeedTan()    const {return fMaxSeedTan;}
  56   Double_t GetSeedErrorSY()   const {return fSeedErrorSY;}
  57   Double_t GetSeedErrorSY3()  const {return fSeedErrorSY3;}
  58   Double_t GetSeedErrorSZ()   const {return fSeedErrorSZ;}
  59   Float_t  GetLabelFraction() const {return fLabelFraction;}
  60   Float_t  GetWideRoad()      const {return fWideRoad;}
  61
  62   Float_t  GetMinClustersInTrack() const {return fMinClustersInTrack;}
  63   Float_t  GetMinClustersInSeed()  const {return fMinClustersInSeed;}
  64   Float_t  GetMaxSeedDeltaZ()      const {return fMaxSeedDeltaZ;}
  65   Float_t  GetMaxSeedVertexZ()     const {return fMaxSeedVertexZ;}
  66
  67   // x <-> timebin conversions useful in analysis macros
  68   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const;
  69   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t pl) const {
  70     return fTrSec[sec]->GetLayer(pl)->GetX(); }
  71   Int_t GetGlobalTimeBin(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const {
  72     return fTrSec[sec]->CookTimeBinIndex(plane,local_tb); }
  73   Double_t GetLayerNumber(Int_t sec, Double_t x) const {
  74     return fTrSec[sec]->GetLayerNumber(x); }
  75
  76  public:
  77    class AliTRDpropagationLayer {
  78    // *****************  internal class *******************
  79    public:
  80      AliTRDpropagationLayer(Double_t x, Double_t dx, Double_t rho,
  81                             Double_t x0, Int_t tb_index);
  82
  83      ~AliTRDpropagationLayer() {
  84        if(fTimeBinIndex >= 0) { delete[] fClusters; delete[] fIndex; }
  85      }
  86      void InsertCluster(AliTRDcluster*, UInt_t);
  87      operator       Int_t() const {return fN;}
  88      AliTRDcluster* operator[](Int_t i) {return fClusters[i];}
  89      UInt_t         GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
  90      Double_t       GetX() const { return fX; }
  91      Double_t       GetdX() const { return fdX; }
  92      Double_t       GetRho() const { return fRho; }
  93      Double_t       GetX0() const { return fX0; }
  94      Int_t          GetTimeBinIndex() const { return fTimeBinIndex; }
  95      void           GetPropagationParameters(Double_t y, Double_t z,
  96                                 Double_t &dx, Double_t &rho, Double_t &x0,
  97                                 Bool_t &lookForCluster) const;
  98      Int_t          Find(Double_t y) const;
  99      void           SetZmax(Int_t cham, Double_t center, Double_t w)
 100                       { fZc[cham] = center;  fZmax[cham] = w; }
 101      void           SetYmax(Double_t w) { fYmax = w; }
 102      Double_t       GetYmax() const { return fYmax; }
 103      Double_t       GetZmax(Int_t c) const { return fZmax[c]; }
 104      Double_t       GetZc(Int_t c) const { return fZc[c]; }
 105
 106      void           SetHole(Double_t Zmax, Double_t Ymax,
 107                             Double_t rho = 1.29e-3, Double_t x0 = 36.66,
 108                             Double_t Yc = 0, Double_t Zc = 0);
 109
 110      void    Clear() {for(Int_t i=0; i<fN; i++) fClusters[i] = NULL; fN = 0;}
 111
 112    private:
 113
 114      Int_t         fN;
 115      AliTRDcluster **fClusters; // array of pointers to clusters
 116      UInt_t        *fIndex;     // array of cluster indexes
 117      Double_t       fX;         // x coordinate of the middle plane
 118      Double_t       fdX;        // radial thickness of the time bin
 119      Double_t       fRho;       // default density of the material
 120      Double_t       fX0;        // default radiation length
 121      Int_t          fTimeBinIndex;  // plane * F(local_tb)
 122      Double_t       fZc[kZONES];  // Z position of the center for 5 active areas
 123      Double_t       fZmax[kZONES]; // half of active area length in Z
 124      Double_t       fYmax;        // half of active area length in Y
 125
 126      Bool_t         fHole;        // kTRUE if there is a hole in the layer
 127      Double_t       fHoleZc;      // Z of the center of the hole
 128      Double_t       fHoleZmax;    // half of the hole length in Z
 129      Double_t       fHoleYc;      // Y of the center of the hole
 130      Double_t       fHoleYmax;    // half of the hole length in Y
 131      Double_t       fHoleRho;     // density of the gas in the hole
 132      Double_t       fHoleX0;      // radiation length of the gas in the hole
 133    };
 134
 135    class AliTRDtrackingSector {
 136    public:
 137      AliTRDtrackingSector(AliTRDgeometry* geo, Int_t gs, AliTRDparameter* par);
 138      ~AliTRDtrackingSector() { for(Int_t i=0; i<fN; i++) delete fLayers[i]; }
 139      Int_t    GetNumberOfLayers() const { return fN; }
 140      Int_t    GetNumberOfTimeBins() const;
 141      Double_t GetX(Int_t pl) const { return fLayers[pl]->GetX(); }
 142      void     MapTimeBinLayers();
 143      Int_t    GetLayerNumber(Double_t x) const;
 144      Int_t    GetInnerTimeBin() const;
 145      Int_t    GetOuterTimeBin() const;
 146      Int_t    GetLayerNumber(Int_t tb) const {return fTimeBinIndex[tb];}
 147      Float_t  GetTzeroShift() const { return fTzeroShift; }
 148      Int_t    Find(Double_t x) const;
 149      void     InsertLayer(AliTRDpropagationLayer* pl);
 150      //     AliTRDpropagationLayer* operator[](Int_t i) { return fLayers[i]; }
 151      AliTRDpropagationLayer* GetLayer(Int_t i) { return fLayers[i]; }
 152      Int_t    CookTimeBinIndex(Int_t plane, Int_t local_tb) const;
 153
 154    private:
 155      Int_t                     fN;      // total number of layers
 156      AliTRDgeometry            *fGeom;
 157      AliTRDparameter           *fPar;
 158      AliTRDpropagationLayer    *fLayers[kMAX_LAYERS_PER_SECTOR];
 159      Int_t                     fTimeBinIndex[kMAX_TIME_BIN_INDEX];
 160      Float_t                   fTzeroShift;   // T0 shift in cm
 161      Int_t                     fGeomSector;   // sector # in AliTRDgeometry
 162    };
 163
 164  private:
 165
 166   void          LoadEvent();
 167   void          UnloadEvent();
 168
 169   virtual void  MakeSeeds(Int_t inner, Int_t outer, Int_t turn);
 170
 171   Int_t         FollowProlongation(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 172   Int_t         FollowBackProlongation(AliTRDtrack& t);
 173
 174   Int_t         PropagateToTPC(AliTRDtrack& t);
 175   Int_t         PropagateToOuterPlane(AliTRDtrack& t, Double_t x);
 176
 177   Int_t         WriteTracks();
 178   void          ReadClusters(TObjArray *array, const TFile *in = 0);
 179
 180   void          SetSY2corr(Float_t w)    {fSY2corr = w;}
 181   void          SetSZ2corr(Float_t w)    {fSZ2corr = w;}
 182   Double_t      ExpectedSigmaY2(Double_t r, Double_t tgl, Double_t pt);
 183   Double_t      ExpectedSigmaZ2(Double_t r, Double_t tgl);
 184
 185
 186  protected:
 187
 188   Int_t              fEvent;            // Event number
 189
 190   AliTRDgeometry     *fGeom;            // Pointer to TRD geometry
 191   AliTRDparameter    *fPar;
 192
 193   AliTRDtrackingSector *fTrSec[kTRACKING_SECTORS];
 194                                        // array of tracking sectors;
 195
 196   Int_t            fNclusters;        // Number of clusters in TRD
 197   TObjArray        *fClusters;        // List of clusters for all sectors
 198
 199   Int_t            fNseeds;           // Number of track seeds
 200   TObjArray        *fSeeds;           // List of track seeds
 201
 202   Int_t            fNtracks;          // Number of reconstructed tracks
 203   TObjArray        *fTracks;          // List of reconstructed tracks
 204
 205   Float_t          fSY2corr;          // Correction coefficient for
 206                                       // cluster SigmaY2
 207
 208   Float_t          fSZ2corr;          // Correction coefficient for
 209                                       // cluster SigmaZ2
 210
 211   static const Float_t  fSeedGap;     // Distance between inner and outer
 212                                       // time bin in seeding
 213                                       // (fraction of all time bins)
 214
 215   static const Float_t  fSeedStep;    // Step in iterations
 216   static const Float_t  fSeedDepth;   // Fraction of TRD allocated for seeding
 217   static const Float_t  fSkipDepth;   // Fraction of TRD which can be skipped
 218                                       // in track prolongation
 219   Int_t       fTimeBinsPerPlane;      // number of sensitive timebins per plane
 220   Int_t       fMaxGap;                // max gap (in time bins) in the track
 221                                       // in track prolongation
 222
 223   static const Double_t fMaxChi2;     // max increment in track chi2
 224
 225   static const Float_t  fMinClustersInTrack; // min number of clusters in track
 226                                              // out of total timebins
 227
 228   static const Float_t  fMinFractionOfFoundClusters; // min found clusters
 229                                                      // out of expected
 230
 231   static const Float_t  fMinClustersInSeed;  // min fraction of clusters in seed
 232   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ;   // max dZ in MakeSeeds
 233   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ12; // max abs(z1-z2) in MakeSeeds
 234   static const Float_t  fMaxSeedC;       // max initial curvature in MakeSeeds
 235   static const Float_t  fMaxSeedTan;     // max initial Tangens(lambda) in MakeSeeds
 236   static const Float_t  fMaxSeedVertexZ; // max vertex Z in MakeSeeds
 237   static const Double_t fSeedErrorSY;    // sy parameter in MakeSeeds
 238   static const Double_t fSeedErrorSY3;   // sy3 parameter in MakeSeeds
 239   static const Double_t fSeedErrorSZ;    // sz parameter in MakeSeeds
 240   static const Float_t  fLabelFraction;  // min fraction of same label
 241   static const Float_t  fWideRoad;       // max road width in FindProlongation
 242
 243   Bool_t                fVocal;
 244   Bool_t                fAddTRDseeds;
 245
 246   ClassDef(AliTRDtracker,1)           // manager base class
 247
 248 };
 249
 250 #endif