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 #include "TObjArray.h"
   9 #include "AliBarrelTrack.h"
  10 #include "AliESD.h"
  11
  12 class TFile;
  13 class TTree;
  14 class TParticle;
  15 class TParticlePDG;
  16
  17 class AliTRDgeometry;
  18 class AliTRDparameter;
  19 class AliTRDtrack;
  20 class AliTRDcluster;
  21 class AliTRDmcTrack;
  22
  23 const unsigned kMAX_LAYERS_PER_SECTOR = 1000;
  24 const unsigned kMAX_TIME_BIN_INDEX = 216;  // (30 drift + 6 ampl) * 6 planes
  25 const unsigned kMAX_CLUSTER_PER_TIME_BIN = 7000;
  26 const unsigned kZONES = 5;
  27 const Int_t kTRACKING_SECTORS = 18;
  28
  29 class AliTRDtracker : public AliTracker {
  30
  31  public:
  32
  33   AliTRDtracker():AliTracker() {}
  34   AliTRDtracker(const TFile *in);
  35   ~AliTRDtracker();
  36
  37   Int_t         Clusters2Tracks(const TFile *in, TFile *out);
  38   Int_t         PropagateBack(const TFile *in, TFile *out);
  39   Int_t         PropagateBack(AliESD* event);
  40   //Int_t         Refit(const TFile *in, TFile *out);
  41
  42   Int_t         LoadClusters() {LoadEvent(); return 0;};
  43   void          UnloadClusters() {UnloadEvent();};
  44   AliCluster   *GetCluster(Int_t index) const { if (index >= fNclusters) return NULL; return (AliCluster*) fClusters->UncheckedAt(index); };
  45   virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
  46   virtual void  UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  47
  48   void          SetAddTRDseeds() { fAddTRDseeds = kTRUE; }
  49   void          SetNoTilt() { fNoTilt = kTRUE; }
  50
  51   Double_t      GetTiltFactor(const AliTRDcluster* c);
  52
  53   void          ReadClusters(TObjArray *array, const Char_t *filename);
  54   Int_t         CookSectorIndex(Int_t gs) { return kTRACKING_SECTORS - 1 - gs; }
  55
  56
  57   Float_t  GetSeedGap()       const {return fSeedGap;}
  58   Int_t    GetMaxGap()        const {return fMaxGap;}
  59   Int_t    GetTimeBinsPerPlane()   const {return fTimeBinsPerPlane;}
  60   Float_t  GetSeedStep()      const {return fSeedStep;}
  61   Float_t  GetSeedDepth()     const {return fSeedDepth;}
  62   Float_t  GetSkipDepth()     const {return fSkipDepth;}
  63   Double_t GetMaxChi2()       const {return fMaxChi2;}
  64   Float_t  GetMaxSeedC()      const {return fMaxSeedC;}
  65   Float_t  GetMaxSeedTan()    const {return fMaxSeedTan;}
  66   Double_t GetSeedErrorSY()   const {return fSeedErrorSY;}
  67   Double_t GetSeedErrorSY3()  const {return fSeedErrorSY3;}
  68   Double_t GetSeedErrorSZ()   const {return fSeedErrorSZ;}
  69   Float_t  GetLabelFraction() const {return fLabelFraction;}
  70   Float_t  GetWideRoad()      const {return fWideRoad;}
  71
  72   Float_t  GetMinClustersInTrack() const {return fMinClustersInTrack;}
  73   Float_t  GetMinClustersInSeed()  const {return fMinClustersInSeed;}
  74   Float_t  GetMaxSeedDeltaZ()      const {return fMaxSeedDeltaZ;}
  75   Float_t  GetMaxSeedVertexZ()     const {return fMaxSeedVertexZ;}
  76
  77   // x <-> timebin conversions useful in analysis macros
  78   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const;
  79   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t pl) const {
  80     return fTrSec[sec]->GetLayer(pl)->GetX(); }
  81   Int_t GetGlobalTimeBin(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const {
  82     return fTrSec[sec]->CookTimeBinIndex(plane,local_tb); }
  83   Double_t GetLayerNumber(Int_t sec, Double_t x) const {
  84     return fTrSec[sec]->GetLayerNumber(x); }
  85
  86  public:
  87    class AliTRDpropagationLayer {
  88    // *****************  internal class *******************
  89    public:
  90      AliTRDpropagationLayer(Double_t x, Double_t dx, Double_t rho,
  91                             Double_t x0, Int_t tb_index);
  92
  93      ~AliTRDpropagationLayer() {
  94        if(fTimeBinIndex >= 0) { delete[] fClusters; delete[] fIndex; }
  95      }
  96      void InsertCluster(AliTRDcluster*, UInt_t);
  97      operator       Int_t() const {return fN;}
  98      AliTRDcluster* operator[](Int_t i) {return fClusters[i];}
  99      UInt_t         GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
 100      Double_t       GetX() const { return fX; }
 101      Double_t       GetdX() const { return fdX; }
 102      Double_t       GetRho() const { return fRho; }
 103      Double_t       GetX0() const { return fX0; }
 104      Int_t          GetTimeBinIndex() const { return fTimeBinIndex; }
 105      void           GetPropagationParameters(Double_t y, Double_t z,
 106                                 Double_t &dx, Double_t &rho, Double_t &x0,
 107                                 Bool_t &lookForCluster) const;
 108      Int_t          Find(Double_t y) const;
 109      void           SetZmax(Int_t cham, Double_t center, Double_t w)
 110                       { fZc[cham] = center;  fZmax[cham] = w; }
 111      void           SetYmax(Double_t w) { fYmax = w; }
 112      Double_t       GetYmax() const { return fYmax; }
 113      Double_t       GetZmax(Int_t c) const { return fZmax[c]; }
 114      Double_t       GetZc(Int_t c) const { return fZc[c]; }
 115
 116      void           SetHole(Double_t Zmax, Double_t Ymax,
 117                             Double_t rho = 1.29e-3, Double_t x0 = 36.66,
 118                             Double_t Yc = 0, Double_t Zc = 0);
 119
 120      Bool_t         IsSensitive() {return (fTimeBinIndex>=0)? kTRUE: kFALSE;}
 121
 122      void    Clear() {for(Int_t i=0; i<fN; i++) fClusters[i] = NULL; fN = 0;}
 123
 124    private:
 125
 126      Int_t         fN;
 127      AliTRDcluster **fClusters; // array of pointers to clusters
 128      UInt_t        *fIndex;     // array of cluster indexes
 129      Double_t       fX;         // x coordinate of the middle plane
 130      Double_t       fdX;        // radial thickness of the time bin
 131      Double_t       fRho;       // default density of the material
 132      Double_t       fX0;        // default radiation length
 133      Int_t          fTimeBinIndex;  // plane * F(local_tb)
 134      Double_t       fZc[kZONES];  // Z position of the center for 5 active areas
 135      Double_t       fZmax[kZONES]; // half of active area length in Z
 136      Double_t       fYmax;        // half of active area length in Y
 137
 138      Bool_t         fHole;        // kTRUE if there is a hole in the layer
 139      Double_t       fHoleZc;      // Z of the center of the hole
 140      Double_t       fHoleZmax;    // half of the hole length in Z
 141      Double_t       fHoleYc;      // Y of the center of the hole
 142      Double_t       fHoleYmax;    // half of the hole length in Y
 143      Double_t       fHoleRho;     // density of the gas in the hole
 144      Double_t       fHoleX0;      // radiation length of the gas in the hole
 145    };
 146
 147    class AliTRDtrackingSector {
 148    public:
 149      AliTRDtrackingSector(AliTRDgeometry* geo, Int_t gs, AliTRDparameter* par);
 150      ~AliTRDtrackingSector() { for(Int_t i=0; i<fN; i++) delete fLayers[i]; }
 151      Int_t    GetNumberOfLayers() const { return fN; }
 152      Int_t    GetNumberOfTimeBins() const;
 153      Double_t GetX(Int_t pl) const { return fLayers[pl]->GetX(); }
 154      void     MapTimeBinLayers();
 155      Int_t    GetLayerNumber(Double_t x) const;
 156      Int_t    GetInnerTimeBin() const;
 157      Int_t    GetOuterTimeBin() const;
 158      Int_t    GetLayerNumber(Int_t tb) const {return fTimeBinIndex[tb];}
 159      Float_t  GetTzeroShift() const { return fTzeroShift; }
 160      Int_t    Find(Double_t x) const;
 161      void     InsertLayer(AliTRDpropagationLayer* pl);
 162      //     AliTRDpropagationLayer* operator[](Int_t i) { return fLayers[i]; }
 163      AliTRDpropagationLayer* GetLayer(Int_t i) { return fLayers[i]; }
 164      Int_t    CookTimeBinIndex(Int_t plane, Int_t local_tb) const;
 165
 166    private:
 167      Int_t                     fN;      // total number of layers
 168      AliTRDgeometry            *fGeom;
 169      AliTRDparameter           *fPar;
 170      AliTRDpropagationLayer    *fLayers[kMAX_LAYERS_PER_SECTOR];
 171      Int_t                     fTimeBinIndex[kMAX_TIME_BIN_INDEX];
 172      Float_t                   fTzeroShift;   // T0 shift in cm
 173      Int_t                     fGeomSector;   // sector # in AliTRDgeometry
 174    };
 175
 176  private:
 177
 178   void          LoadEvent();
 179   void          UnloadEvent();
 180
 181   virtual void  MakeSeeds(Int_t inner, Int_t outer, Int_t turn);
 182
 183   Int_t         FollowProlongation(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 184   Int_t         FollowBackProlongation(AliTRDtrack& t);
 185   //Int_t         FolowRefitInward(AliTRDtrack *seed, AliTPCtrack *track);
 186
 187   Int_t         PropagateToTPC(AliTRDtrack& t);
 188   Int_t         PropagateToOuterPlane(AliTRDtrack& t, Double_t x);
 189
 190   Int_t         WriteTracks();
 191   void          ReadClusters(TObjArray *array, const TFile *in = 0);
 192
 193   void          SetSY2corr(Float_t w)    {fSY2corr = w;}
 194   void          SetSZ2corr(Float_t w)    {fSZ2corr = w;}
 195   Double_t      ExpectedSigmaY2(Double_t r, Double_t tgl, Double_t pt);
 196   Double_t      ExpectedSigmaZ2(Double_t r, Double_t tgl);
 197
 198
 199  protected:
 200
 201   AliTRDgeometry     *fGeom;            // Pointer to TRD geometry
 202   AliTRDparameter    *fPar;
 203
 204   AliTRDtrackingSector *fTrSec[kTRACKING_SECTORS];
 205                                        // array of tracking sectors;
 206
 207   Int_t            fNclusters;        // Number of clusters in TRD
 208   TObjArray        *fClusters;        // List of clusters for all sectors
 209
 210   Int_t            fNseeds;           // Number of track seeds
 211   TObjArray        *fSeeds;           // List of track seeds
 212
 213   Int_t            fNtracks;          // Number of reconstructed tracks
 214   TObjArray        *fTracks;          // List of reconstructed tracks
 215
 216   Float_t          fSY2corr;          // Correction coefficient for
 217                                       // cluster SigmaY2
 218
 219   Float_t          fSZ2corr;          // Correction coefficient for
 220                                       // cluster SigmaZ2
 221
 222   static const Float_t  fSeedGap;     // Distance between inner and outer
 223                                       // time bin in seeding
 224                                       // (fraction of all time bins)
 225
 226   static const Float_t  fSeedStep;    // Step in iterations
 227   static const Float_t  fSeedDepth;   // Fraction of TRD allocated for seeding
 228   static const Float_t  fSkipDepth;   // Fraction of TRD which can be skipped
 229                                       // in track prolongation
 230   Int_t       fTimeBinsPerPlane;      // number of sensitive timebins per plane
 231   Int_t       fMaxGap;                // max gap (in time bins) in the track
 232                                       // in track prolongation
 233
 234   static const Double_t fMaxChi2;     // max increment in track chi2
 235
 236   static const Float_t  fMinClustersInTrack; // min number of clusters in track
 237                                              // out of total timebins
 238
 239   static const Float_t  fMinFractionOfFoundClusters; // min found clusters
 240                                                      // out of expected
 241
 242   static const Float_t  fMinClustersInSeed;  // min fraction of clusters in seed
 243   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ;   // max dZ in MakeSeeds
 244   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ12; // max abs(z1-z2) in MakeSeeds
 245   static const Float_t  fMaxSeedC;       // max initial curvature in MakeSeeds
 246   static const Float_t  fMaxSeedTan;     // max initial Tangens(lambda) in MakeSeeds
 247   static const Float_t  fMaxSeedVertexZ; // max vertex Z in MakeSeeds
 248   static const Double_t fSeedErrorSY;    // sy parameter in MakeSeeds
 249   static const Double_t fSeedErrorSY3;   // sy3 parameter in MakeSeeds
 250   static const Double_t fSeedErrorSZ;    // sz parameter in MakeSeeds
 251   static const Float_t  fLabelFraction;  // min fraction of same label
 252   static const Float_t  fWideRoad;       // max road width in FindProlongation
 253
 254   Bool_t                fVocal;
 255   Bool_t                fAddTRDseeds;
 256
 257   Bool_t                fNoTilt;
 258
 259
 260   Bool_t AdjustSector(AliTRDtrack *track);
 261
 262
 263   // Barrel tracks [SR, 03.04.2003]
 264
 265   static const Int_t kFirstPlane;   // Id of the first (innermost) reference plane
 266   static const Int_t kLastPlane;    // Id of the last (outermost) reference plane
 267
 268   void SetBarrelTree(const char *mode);
 269   void StoreBarrelTrack(AliTRDtrack *ps, Int_t refPlane, Int_t isIn);
 270
 271   TFile *fBarrelFile;
 272   TTree *fBarrelTree;
 273   TClonesArray *fBarrelArray;
 274   AliBarrelTrack *fBarrelTrack;
 275
 276
 277   ClassDef(AliTRDtracker,1)           // manager base class
 278
 279 };
 280
 281 #endif