]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - MUON/AliMUONTrackExtrap.cxx
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[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONTrackExtrap.cxx
index 8bcc7f1a3a0d8a22f6aa147f1f312a18f2c336c9..72e9b3aeccd87f2d69ce40c8eb32042acdfdcf89 100644 (file)
@@ -37,6 +37,8 @@
 
 #include <Riostream.h>
 
+using std::endl;
+using std::cout;
 /// \cond CLASSIMP
 ClassImp(AliMUONTrackExtrap) // Class implementation in ROOT context
 /// \endcond
@@ -59,7 +61,7 @@ void AliMUONTrackExtrap::SetField()
   Double_t b[3] = {0.,0.,0.};
   TGeoGlobalMagField::Instance()->Field(x,b);
   fgSimpleBValue = b[0];
-  fgFieldON = fgSimpleBValue ? kTRUE : kFALSE;
+  fgFieldON = (TMath::Abs(fgSimpleBValue) > 1.e-10) ? kTRUE : kFALSE;
   
 }
 
@@ -239,6 +241,7 @@ Bool_t AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZRungekutta(AliMUONTrackParam* trackParam, Do
   // Extrapolation loop (until within tolerance or the track turn around)
   Double_t residue = zEnd - trackParam->GetZ();
   Bool_t uturn = kFALSE;
+  Bool_t trackingFailed = kFALSE;
   Bool_t tooManyStep = kFALSE;
   while (TMath::Abs(residue) > fgkRungeKuttaMaxResidue && stepNumber <= fgkMaxStepNumber) {
     
@@ -256,12 +259,16 @@ Bool_t AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZRungekutta(AliMUONTrackParam* trackParam, Do
       }
       stepNumber ++;
       step = TMath::Abs(step);
-      AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(chargeExtrap,step,v3,v3New);
+      if (!AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(chargeExtrap,step,v3,v3New)) {
+       trackingFailed = kTRUE;
+       break;
+      }
       residue = zEnd - v3New[2];
       step *= dZ/(v3New[2]-trackParam->GetZ());
     } while (residue*dZ < 0 && TMath::Abs(residue) > fgkRungeKuttaMaxResidue);
     
-    if (v3New[5]*v3[5] < 0) { // the track turned around
+    if (trackingFailed) break;
+    else if (v3New[5]*v3[5] < 0) { // the track turned around
       cout<<"W-AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZRungekutta: The track turned around"<<endl;
       uturn = kTRUE;
       break;
@@ -270,7 +277,7 @@ Bool_t AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZRungekutta(AliMUONTrackParam* trackParam, Do
   }
   
   // terminate the extropolation with a straight line up to the exact "zEnd" value
-  if (uturn) {
+  if (trackingFailed || uturn) {
     
     // track ends +-100 meters away in the bending direction
     dZ = zEnd - v3[2];
@@ -412,10 +419,10 @@ Bool_t AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t
 }
 
 //__________________________________________________________________________
-void AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* param, Double_t pathLength, Double_t f0, Double_t f1, Double_t f2)
+void AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* param, Double_t signedPathLength, Double_t f0, Double_t f1, Double_t f2)
 {
   /// Add to the track parameter covariances the effects of multiple Coulomb scattering
-  /// The absorber correction parameters are supposed to be calculated at the current track z-position
+  /// signedPathLength must have the sign of (zOut - zIn) where all other parameters are assumed to be given at zOut.
   
   // absorber related covariance parameters
   Double_t bendingSlope = param->GetBendingSlope();
@@ -423,8 +430,9 @@ void AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* param, Double
   Double_t inverseBendingMomentum = param->GetInverseBendingMomentum();
   Double_t alpha2 = 0.0136 * 0.0136 * inverseBendingMomentum * inverseBendingMomentum * (1.0 + bendingSlope * bendingSlope) /
                     (1.0 + bendingSlope *bendingSlope + nonBendingSlope * nonBendingSlope); // velocity = 1
+  Double_t pathLength = TMath::Abs(signedPathLength);
   Double_t varCoor = alpha2 * (pathLength * pathLength * f0 - 2. * pathLength * f1 + f2);
-  Double_t covCorrSlope = alpha2 * (pathLength * f0 - f1);
+  Double_t covCorrSlope = TMath::Sign(1.,signedPathLength) * alpha2 * (pathLength * f0 - f1);
   Double_t varSlop = alpha2 * f0;
   
   // Set MCS covariance matrix
@@ -468,8 +476,8 @@ void AliMUONTrackExtrap::CorrectMCSEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* param,
   // Position of the Branson plane (spectro. (z<0))
   Double_t zB = (f1>0.) ? absZBeg - f2/f1 : 0.;
   
-  // Add MCS effects to current parameter covariances
-  AddMCSEffectInAbsorber(param, pathLength, f0, f1, f2);
+  // Add MCS effects to current parameter covariances (spectro. (z<0))
+  AddMCSEffectInAbsorber(param, -pathLength, f0, f1, f2);
   
   // Get track parameters and covariances in the Branson plane corrected for magnetic field effect
   ExtrapToZCov(param,zVtx);
@@ -701,8 +709,10 @@ Double_t AliMUONTrackExtrap::GetMCSAngle2(const AliMUONTrackParam& param, Double
 void AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(AliMUONTrackParam *param, Double_t dZ, Double_t x0)
 {
   /// Add to the track parameter covariances the effects of multiple Coulomb scattering
-  /// through a material of thickness "dZ" and of radiation length "x0"
+  /// through a material of thickness "Abs(dZ)" and of radiation length "x0"
   /// assuming linear propagation and using the small angle approximation.
+  /// dZ = zOut - zIn (sign is important) and "param" is assumed to be given zOut.
+  /// If x0 <= 0., assume dZ = pathLength/x0 and consider the material thickness as negligible.
   
   Double_t bendingSlope = param->GetBendingSlope();
   Double_t nonBendingSlope = param->GetNonBendingSlope();
@@ -711,17 +721,17 @@ void AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(AliMUONTrackParam *param, Double_t dZ, Dou
                                    (1.0 + bendingSlope * bendingSlope) /
                                    (1.0 + bendingSlope *bendingSlope + nonBendingSlope * nonBendingSlope); 
   // Path length in the material
-  Double_t pathLength = TMath::Abs(dZ) * TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope*bendingSlope + nonBendingSlope*nonBendingSlope);
-  Double_t pathLength2 = pathLength * pathLength;
+  Double_t signedPathLength = dZ * TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope*bendingSlope + nonBendingSlope*nonBendingSlope);
+  Double_t pathLengthOverX0 = (x0 > 0.) ? TMath::Abs(signedPathLength) / x0 : TMath::Abs(signedPathLength);
   // relativistic velocity
   Double_t velo = 1.;
   // Angular dispersion square of the track (variance) in a plane perpendicular to the trajectory
-  Double_t theta02 = 0.0136 / velo * (1 + 0.038 * TMath::Log(pathLength/x0));
-  theta02 *= theta02 * inverseTotalMomentum2 * pathLength / x0;
+  Double_t theta02 = 0.0136 / velo * (1 + 0.038 * TMath::Log(pathLengthOverX0));
+  theta02 *= theta02 * inverseTotalMomentum2 * pathLengthOverX0;
   
-  Double_t varCoor     = pathLength2 * theta02 / 3.;
+  Double_t varCoor     = (x0 > 0.) ? signedPathLength * signedPathLength * theta02 / 3. : 0.;
   Double_t varSlop     = theta02;
-  Double_t covCorrSlope = pathLength * theta02 / 2.;
+  Double_t covCorrSlope = (x0 > 0.) ? signedPathLength * theta02 / 2. : 0.;
   
   // Set MCS covariance matrix
   TMatrixD newParamCov(param->GetCovariances());
@@ -849,7 +859,7 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex(AliMUONTrackParam* trackParam,
       
       // Correct for energy loss add multiple scattering dispersion in covariance matrix
       CorrectELossEffectInAbsorber(trackParam, 0.5*totalELoss, 0.5*sigmaELoss2);
-      AddMCSEffectInAbsorber(trackParam, pathLength, f0, f1, f2);
+      AddMCSEffectInAbsorber(trackParam, -pathLength, f0, f1, f2); // (spectro. (z<0))
       ExtrapToZCov(trackParam, trackXYZIn[2]);
       CorrectELossEffectInAbsorber(trackParam, 0.5*totalELoss, 0.5*sigmaELoss2);
       ExtrapToZCov(trackParam, zVtx);
@@ -857,7 +867,7 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex(AliMUONTrackParam* trackParam,
     } else {
       
       // add multiple scattering dispersion in covariance matrix
-      AddMCSEffectInAbsorber(trackParam, pathLength, f0, f1, f2);
+      AddMCSEffectInAbsorber(trackParam, -pathLength, f0, f1, f2); // (spectro. (z<0))
       ExtrapToZCov(trackParam, zVtx);
       
     }
@@ -1018,7 +1028,7 @@ void AliMUONTrackExtrap::CovP2Cov(const TMatrixD &param, TMatrixD &covP)
 }
 
  //__________________________________________________________________________
-void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepHelix(Double_t charge, Double_t step, Double_t *vect, Double_t *vout)
+void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepHelix(Double_t charge, Double_t step, const Double_t *vect, Double_t *vout)
 {
 /// <pre>
 ///    ******************************************************************
@@ -1137,7 +1147,7 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepHelix(Double_t charge, Double_t step, Doub
 }
 
  //__________________________________________________________________________
-void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepHelix3(Double_t field, Double_t step, Double_t *vect, Double_t *vout)
+void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepHelix3(Double_t field, Double_t step, const Double_t *vect, Double_t *vout)
 {
 /// <pre>
 ///    ******************************************************************
@@ -1215,7 +1225,7 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepHelix3(Double_t field, Double_t step, Doub
 }
 
  //__________________________________________________________________________
-void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(Double_t charge, Double_t step, Double_t* vect, Double_t* vout)
+Bool_t AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(Double_t charge, Double_t step, const Double_t* vect, Double_t* vout)
 {
 /// <pre>
 ///    ******************************************************************
@@ -1242,7 +1252,8 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(Double_t charge, Double_t step,
 /// </pre>
 
     Double_t h2, h4, f[4];
-    Double_t xyzt[3], a, b, c, ph,ph2;
+    Double_t xyzt[3] = {FLT_MAX, FLT_MAX, FLT_MAX};
+    Double_t a, b, c, ph,ph2;
     Double_t secxs[4],secys[4],seczs[4],hxp[3];
     Double_t g1, g2, g3, g4, g5, g6, ang2, dxt, dyt, dzt;
     Double_t est, at, bt, ct, cba;
@@ -1413,16 +1424,22 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(Double_t charge, Double_t step,
       vout[5] = cba*c;
       rest = step - tl;
       if (step < 0.) rest = -rest;
-      if (rest < 1.e-5*TMath::Abs(step)) return;
+      if (rest < 1.e-5*TMath::Abs(step)) return kTRUE;
 
     } while(1);
 
     // angle too big, use helix
+    cout<<"W-AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta: Ruge-Kutta failed: switch to helix"<<endl;
 
     f1  = f[0];
     f2  = f[1];
     f3  = f[2];
     f4  = TMath::Sqrt(f1*f1+f2*f2+f3*f3);
+    if (f4 < 1.e-10) {
+      cout<<"E-AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta: magnetic field at (";
+      cout<<xyzt[0]<<", "<<xyzt[1]<<", "<<xyzt[2]<<") = "<<f4<<": giving up"<<endl;
+      return kFALSE;
+    }
     rho = -f4*pinv;
     tet = rho * step;
  
@@ -1456,6 +1473,6 @@ void AliMUONTrackExtrap::ExtrapOneStepRungekutta(Double_t charge, Double_t step,
     vout[kipy] = vect[kipy] + g4*vect[kipy] + g5*hxp[1] + g6*f2;
     vout[kipz] = vect[kipz] + g4*vect[kipz] + g5*hxp[2] + g6*f3;
 
-    return;
+    return kTRUE;
 }