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 /* $Id$ */
   8
   9 #include "AliTracker.h"
  10 #include "TObjArray.h"
  11 #include "AliBarrelTrack.h"
  12
  13 #include <TNamed.h>
  14 #include <TH1.h>
  15
  16 class TFile;
  17 class TParticle;
  18 class TParticlePDG;
  19
  20 class AliTRDgeometry;
  21 class AliTRDparameter;
  22 class AliTRDtrack;
  23 class AliTRDcluster;
  24 class AliTRDmcTrack;
  25
  26 const unsigned kMAX_LAYERS_PER_SECTOR = 1000;
  27 const unsigned kMAX_TIME_BIN_INDEX = 216;  // (30 drift + 6 ampl) * 6 planes
  28 const unsigned kMAX_CLUSTER_PER_TIME_BIN = 7000;
  29 const unsigned kZONES = 5;
  30 const Int_t kTRACKING_SECTORS = 18;
  31
  32 class AliTRDtracker : public AliTracker {
  33
  34  public:
  35
  36   AliTRDtracker():AliTracker() {}
  37   AliTRDtracker(const TFile *in);
  38   ~AliTRDtracker();
  39
  40   Int_t         Clusters2Tracks(const TFile *in, TFile *out);
  41   Int_t         PropagateBack(const TFile *in, TFile *out);
  42   Int_t         PropagateBack();//Almost empty see .cxx for more comments
  43   Int_t         Clusters2Tracks();//Almost empty see .cxx for more comments
  44
  45   Int_t         LoadClusters() {LoadEvent(); return 0;};
  46   void          UnloadClusters() {UnloadEvent();};
  47   AliCluster   *GetCluster(Int_t index) const { return (AliCluster*) fClusters->UncheckedAt(index); };
  48   virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
  49   virtual void  UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  50
  51   void          SetAddTRDseeds() { fAddTRDseeds = kTRUE; }
  52   void          SetNoTilt() { fNoTilt = kTRUE; }
  53
  54   Double_t      GetTiltFactor(const AliTRDcluster* c);
  55
  56   void          ReadClusters(TObjArray *array, const Char_t *filename);
  57   Int_t         CookSectorIndex(Int_t gs) { return kTRACKING_SECTORS - 1 - gs; }
  58
  59
  60   Float_t  GetSeedGap()       const {return fgkSeedGap;}
  61   Int_t    GetMaxGap()        const {return fMaxGap;}
  62   Int_t    GetTimeBinsPerPlane()   const {return fTimeBinsPerPlane;}
  63   Float_t  GetSeedStep()      const {return fgkSeedStep;}
  64   Float_t  GetSeedDepth()     const {return fgkSeedDepth;}
  65   Float_t  GetSkipDepth()     const {return fgkSkipDepth;}
  66   Double_t GetMaxChi2()       const {return fgkMaxChi2;}
  67   Float_t  GetMaxSeedC()      const {return fgkMaxSeedC;}
  68   Float_t  GetMaxSeedTan()    const {return fgkMaxSeedTan;}
  69   Double_t GetSeedErrorSY()   const {return fgkSeedErrorSY;}
  70   Double_t GetSeedErrorSY3()  const {return fgkSeedErrorSY3;}
  71   Double_t GetSeedErrorSZ()   const {return fgkSeedErrorSZ;}
  72   Float_t  GetLabelFraction() const {return fgkLabelFraction;}
  73   Float_t  GetWideRoad()      const {return fgkWideRoad;}
  74
  75   Float_t  GetMinClustersInTrack() const {return fgkMinClustersInTrack;}
  76   Float_t  GetMinClustersInSeed()  const {return fgkMinClustersInSeed;}
  77   Float_t  GetMaxSeedDeltaZ()      const {return fgkMaxSeedDeltaZ;}
  78   Float_t  GetMaxSeedVertexZ()     const {return fgkMaxSeedVertexZ;}
  79
  80   // x <-> timebin conversions useful in analysis macros
  81   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const;
  82   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t pl) const {
  83     return fTrSec[sec]->GetLayer(pl)->GetX(); }
  84   Int_t GetGlobalTimeBin(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const {
  85     return fTrSec[sec]->CookTimeBinIndex(plane,local_tb); }
  86   Double_t GetLayerNumber(Int_t sec, Double_t x) const {
  87     return fTrSec[sec]->GetLayerNumber(x); }
  88
  89  public:
  90    class AliTRDpropagationLayer {
  91    // *****************  internal class *******************
  92    public:
  93      AliTRDpropagationLayer(Double_t x, Double_t dx, Double_t rho,
  94                             Double_t x0, Int_t tb_index);
  95
  96      ~AliTRDpropagationLayer() {
  97        if(fTimeBinIndex >= 0) { delete[] fClusters; delete[] fIndex; }
  98      }
  99      void InsertCluster(AliTRDcluster*, UInt_t);
 100      operator       Int_t() const {return fN;}
 101      AliTRDcluster* operator[](Int_t i) {return fClusters[i];}
 102      UInt_t         GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
 103      Double_t       GetX() const { return fX; }
 104      Double_t       GetdX() const { return fdX; }
 105      Double_t       GetRho() const { return fRho; }
 106      Double_t       GetX0() const { return fX0; }
 107      Int_t          GetTimeBinIndex() const { return fTimeBinIndex; }
 108      void           GetPropagationParameters(Double_t y, Double_t z,
 109                                 Double_t &dx, Double_t &rho, Double_t &x0,
 110                                 Bool_t &lookForCluster) const;
 111      Int_t          Find(Double_t y) const;
 112      void           SetZmax(Int_t cham, Double_t center, Double_t w)
 113                       { fZc[cham] = center;  fZmax[cham] = w; }
 114      void           SetYmax(Double_t w) { fYmax = w; }
 115      Double_t       GetYmax() const { return fYmax; }
 116      Double_t       GetZmax(Int_t c) const { return fZmax[c]; }
 117      Double_t       GetZc(Int_t c) const { return fZc[c]; }
 118
 119      void           SetHole(Double_t Zmax, Double_t Ymax,
 120                             Double_t rho = 1.29e-3, Double_t x0 = 36.66,
 121                             Double_t Yc = 0, Double_t Zc = 0);
 122
 123      Bool_t         IsSensitive() {return (fTimeBinIndex>=0)? kTRUE: kFALSE;}
 124
 125      void    Clear() {for(Int_t i=0; i<fN; i++) fClusters[i] = NULL; fN = 0;}
 126
 127    private:
 128
 129      Int_t         fN;
 130      AliTRDcluster **fClusters; // array of pointers to clusters
 131      UInt_t        *fIndex;     // array of cluster indexes
 132      Double_t       fX;         // x coordinate of the middle plane
 133      Double_t       fdX;        // radial thickness of the time bin
 134      Double_t       fRho;       // default density of the material
 135      Double_t       fX0;        // default radiation length
 136      Int_t          fTimeBinIndex;  // plane * F(local_tb)
 137      Double_t       fZc[kZONES];  // Z position of the center for 5 active areas
 138      Double_t       fZmax[kZONES]; // half of active area length in Z
 139      Double_t       fYmax;        // half of active area length in Y
 140
 141      Bool_t         fHole;        // kTRUE if there is a hole in the layer
 142      Double_t       fHoleZc;      // Z of the center of the hole
 143      Double_t       fHoleZmax;    // half of the hole length in Z
 144      Double_t       fHoleYc;      // Y of the center of the hole
 145      Double_t       fHoleYmax;    // half of the hole length in Y
 146      Double_t       fHoleRho;     // density of the gas in the hole
 147      Double_t       fHoleX0;      // radiation length of the gas in the hole
 148    };
 149
 150    class AliTRDtrackingSector {
 151    public:
 152      AliTRDtrackingSector(AliTRDgeometry* geo, Int_t gs, AliTRDparameter* par);
 153      ~AliTRDtrackingSector() { for(Int_t i=0; i<fN; i++) delete fLayers[i]; }
 154      Int_t    GetNumberOfLayers() const { return fN; }
 155      Int_t    GetNumberOfTimeBins() const;
 156      Double_t GetX(Int_t pl) const { return fLayers[pl]->GetX(); }
 157      void     MapTimeBinLayers();
 158      Int_t    GetLayerNumber(Double_t x) const;
 159      Int_t    GetInnerTimeBin() const;
 160      Int_t    GetOuterTimeBin() const;
 161      Int_t    GetLayerNumber(Int_t tb) const {return fTimeBinIndex[tb];}
 162      Float_t  GetTzeroShift() const { return fTzeroShift; }
 163      Int_t    Find(Double_t x) const;
 164      void     InsertLayer(AliTRDpropagationLayer* pl);
 165      //     AliTRDpropagationLayer* operator[](Int_t i) { return fLayers[i]; }
 166      AliTRDpropagationLayer* GetLayer(Int_t i) { return fLayers[i]; }
 167      Int_t    CookTimeBinIndex(Int_t plane, Int_t local_tb) const;
 168
 169    private:
 170      Int_t                     fN;      // total number of layers
 171      AliTRDgeometry            *fGeom;
 172      AliTRDparameter           *fPar;
 173      AliTRDpropagationLayer    *fLayers[kMAX_LAYERS_PER_SECTOR];
 174      Int_t                     fTimeBinIndex[kMAX_TIME_BIN_INDEX];
 175      Float_t                   fTzeroShift;   // T0 shift in cm
 176      Int_t                     fGeomSector;   // sector # in AliTRDgeometry
 177    };
 178
 179  private:
 180
 181   void          LoadEvent();
 182   void          UnloadEvent();
 183
 184   virtual void  MakeSeeds(Int_t inner, Int_t outer, Int_t turn);
 185
 186   Int_t         FollowProlongation(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 187   Int_t         FollowBackProlongation(AliTRDtrack& t);
 188   //Int_t         FolowRefitInward(AliTRDtrack *seed, AliTPCtrack *track);
 189
 190   Int_t         PropagateToTPC(AliTRDtrack& t);
 191   Int_t         PropagateToOuterPlane(AliTRDtrack& t, Double_t x);
 192
 193   Int_t         WriteTracks();
 194   void          ReadClusters(TObjArray *array, const TFile *in = 0);
 195
 196   void          SetSY2corr(Float_t w)    {fSY2corr = w;}
 197   void          SetSZ2corr(Float_t w)    {fSZ2corr = w;}
 198   Double_t      ExpectedSigmaY2(Double_t r, Double_t tgl, Double_t pt);
 199   Double_t      ExpectedSigmaZ2(Double_t r, Double_t tgl);
 200
 201
 202  protected:
 203
 204   AliTRDgeometry     *fGeom;            // Pointer to TRD geometry
 205   AliTRDparameter    *fPar;
 206
 207   AliTRDtrackingSector *fTrSec[kTRACKING_SECTORS];
 208                                        // array of tracking sectors;
 209
 210   Int_t            fNclusters;        // Number of clusters in TRD
 211   TObjArray        *fClusters;        // List of clusters for all sectors
 212
 213   Int_t            fNseeds;           // Number of track seeds
 214   TObjArray        *fSeeds;           // List of track seeds
 215
 216   Int_t            fNtracks;          // Number of reconstructed tracks
 217   TObjArray        *fTracks;          // List of reconstructed tracks
 218
 219   Float_t          fSY2corr;          // Correction coefficient for
 220                                       // cluster SigmaY2
 221
 222   Float_t          fSZ2corr;          // Correction coefficient for
 223                                       // cluster SigmaZ2
 224
 225   static const Float_t  fgkSeedGap;   // Distance between inner and outer
 226                                       // time bin in seeding
 227                                       // (fraction of all time bins)
 228
 229   static const Float_t  fgkSeedStep;    // Step in iterations
 230   static const Float_t  fgkSeedDepth;   // Fraction of TRD allocated fgkor seeding
 231   static const Float_t  fgkSkipDepth;   // Fraction of TRD which can be skipped
 232                                       // in track prolongation
 233   Int_t       fTimeBinsPerPlane;      // number of sensitive timebins per plane
 234   Int_t       fMaxGap;                // max gap (in time bins) in the track
 235                                       // in track prolongation
 236
 237   static const Double_t fgkMaxChi2;     // max increment in track chi2
 238
 239   static const Float_t  fgkMinClustersInTrack; // min number of clusters in track
 240                                              // out of total timebins
 241
 242   static const Float_t  fgkMinFractionOfFoundClusters; // min fgkound clusters
 243                                                      // out of expected
 244
 245   static const Float_t  fgkMinClustersInSeed;  // min fgkraction of clusters in seed
 246   static const Float_t  fgkMaxSeedDeltaZ;   // max dZ in MakeSeeds
 247   static const Float_t  fgkMaxSeedDeltaZ12; // max abs(z1-z2) in MakeSeeds
 248   static const Float_t  fgkMaxSeedC;       // max initial curvature in MakeSeeds
 249   static const Float_t  fgkMaxSeedTan;     // max initial Tangens(lambda) in MakeSeeds
 250   static const Float_t  fgkMaxSeedVertexZ; // max vertex Z in MakeSeeds
 251   static const Double_t fgkSeedErrorSY;    // sy parameter in MakeSeeds
 252   static const Double_t fgkSeedErrorSY3;   // sy3 parameter in MakeSeeds
 253   static const Double_t fgkSeedErrorSZ;    // sz parameter in MakeSeeds
 254   static const Float_t  fgkLabelFraction;  // min fgkraction of same label
 255   static const Float_t  fgkWideRoad;       // max road width in FindProlongation
 256
 257   Bool_t                fVocal;
 258   Bool_t                fAddTRDseeds;
 259
 260   Bool_t                fNoTilt;
 261
 262
 263   Bool_t AdjustSector(AliTRDtrack *track);
 264
 265
 266   // Barrel tracks [SR, 03.04.2003]
 267
 268   static const Int_t kFirstPlane;   // Id of the first (innermost) reference plane
 269   static const Int_t kLastPlane;    // Id of the last (outermost) reference plane
 270
 271   void SetBarrelTree(const char *mode);
 272   void StoreBarrelTrack(AliTRDtrack *ps, Int_t refPlane, Int_t isIn);
 273
 274   TFile *fBarrelFile;
 275   TTree *fBarrelTree;
 276   TClonesArray *fBarrelArray;
 277   AliBarrelTrack *fBarrelTrack;
 278
 279
 280   ClassDef(AliTRDtracker,1)           // manager base class
 281
 282 };
 283
 284 #endif