]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - STEER/AliExternalTrackParam.cxx
Initialization of fAmpThreshold is added to ctors.
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliExternalTrackParam.cxx
index e500c450766789debe54dfc0b08d69114ea750b0..0dbb4f7ea8a523d4b8d01fe8c221a02e527a41fc 100644 (file)
 // Origin: I.Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch                            //
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 #include <TMatrixDSym.h>
+#include <TPolyMarker3D.h>
+#include <TVector3.h>
+
 #include "AliExternalTrackParam.h"
 #include "AliVVertex.h"
-#include "TPolyMarker3D.h"
-#include "TVector3.h"
 #include "AliLog.h"
 
 ClassImp(AliExternalTrackParam)
@@ -103,8 +104,17 @@ AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam(const AliVTrack *vTrack) :
   fAlpha(0.)
 {
   //
-  // constructor from virtual track
+  // Constructor from virtual track,
+  // This is not a copy contructor !
   //
+
+  if (vTrack->InheritsFrom("AliExternalTrackParam")) {
+     AliError("This is not a copy constructor. Use AliExternalTrackParam(const AliExternalTrackParam &) !");
+     AliWarning("Calling the default constructor...");
+     AliExternalTrackParam();
+     return;
+  }
+
   Double_t xyz[3],pxpypz[3],cv[21];
   vTrack->GetXYZ(xyz);
   pxpypz[0]=vTrack->Px();
@@ -139,8 +149,23 @@ void AliExternalTrackParam::Set(Double_t xyz[3],Double_t pxpypz[3],
   // x,y,z,px,py,pz and their 6x6 covariance matrix
   // A.Dainese 10.10.08
 
-  // Calculate alpha: the rotation angle of the corresponding local system
-  fAlpha = TMath::ATan2(pxpypz[1],pxpypz[0]);
+  // Calculate alpha: the rotation angle of the corresponding local system.
+  //
+  // For global radial position inside the beam pipe, alpha is the
+  // azimuthal angle of the momentum projected on (x,y).
+  //
+  // For global radial position outside the beam pipe, alpha is the
+  // azimuthal angle of the centre of the TPC sector in which the point
+  // xyz lies
+  //
+  Double_t radPos2 = xyz[0]*xyz[0]+xyz[1]*xyz[1];  
+  if (radPos2 < 3.*3.) { // inside beam pipe
+     fAlpha = TMath::ATan2(pxpypz[1],pxpypz[0]);
+  } else { // outside beam pipe
+     Float_t phiPos = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-xyz[1], -xyz[0]);
+     fAlpha = 
+     TMath::DegToRad()*(20*((((Int_t)(phiPos*TMath::RadToDeg()))/20))+10);
+  }
 
   // Get the vertex of origin and the momentum
   TVector3 ver(xyz[0],xyz[1],xyz[2]);
@@ -209,18 +234,6 @@ void AliExternalTrackParam::Set(Double_t xyz[3],Double_t pxpypz[3],
   return;
 }
 
-//_____________________________________________________________________________
-void AliExternalTrackParam::Set(Double_t x, Double_t alpha,
-                               const Double_t p[5], const Double_t cov[15]) {
-  //
-  //  Sets the parameters
-  //
-  fX=x;
-  fAlpha=alpha;
-  for (Int_t i = 0; i < 5; i++)  fP[i] = p[i];
-  for (Int_t i = 0; i < 15; i++) fC[i] = cov[i];
-}
-
 //_____________________________________________________________________________
 void AliExternalTrackParam::Reset() {
   //
@@ -358,33 +371,45 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMeanMaterial
   Double_t p2=p*p;
   Double_t beta2=p2/(p2 + mass*mass);
 
-  //Multiple scattering******************
+  //Calculating the multiple scattering corrections******************
+  Double_t cC22 = 0.;
+  Double_t cC33 = 0.;
+  Double_t cC43 = 0.;
+  Double_t cC44 = 0.;
   if (xOverX0 != 0) {
      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(xOverX0);
-     if(theta2>TMath::Pi()*TMath::Pi()) return kFALSE;
      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
-     fC22 += theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
-     fC33 += theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
-     fC43 += theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
-     fC44 += theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
+     if(theta2>TMath::Pi()*TMath::Pi()) return kFALSE;
+     cC22 = theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
+     cC33 = theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
+     cC43 = theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
+     cC44 = theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
   }
 
-  //Energy losses************************
+  //Calculating the energy loss corrections************************
+  Double_t cP4=1.;
   if ((xTimesRho != 0.) && (beta2 < 1.)) {
-     Double_t dE=Bethe(beta2)*xTimesRho;
+     Double_t dE=Bethe(p/mass)*xTimesRho;
      Double_t e=TMath::Sqrt(p2 + mass*mass);
      if ( TMath::Abs(dE) > 0.3*e ) return kFALSE; //30% energy loss is too much!
-     fP4*=(1.- e/p2*dE);
-     if (TMath::Abs(fP4)>100.) return kFALSE; // Do not track below 10 MeV/c
+     cP4 = (1.- e/p2*dE);
+     if (TMath::Abs(fP4*cP4)>100.) return kFALSE; //Do not track below 10 MeV/c
 
 
      // Approximate energy loss fluctuation (M.Ivanov)
      const Double_t knst=0.07; // To be tuned.  
      Double_t sigmadE=knst*TMath::Sqrt(TMath::Abs(dE)); 
-     fC44+=((sigmadE*e/p2*fP4)*(sigmadE*e/p2*fP4)); 
+     cC44 += ((sigmadE*e/p2*fP4)*(sigmadE*e/p2*fP4)); 
  
   }
 
+  //Applying the corrections*****************************
+  fC22 += cC22;
+  fC33 += cC33;
+  fC43 += cC43;
+  fC44 += cC44;
+  fP4  *= cP4;
+
   return kTRUE;
 }
 
@@ -415,46 +440,142 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial
   d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
 
   //Multiple scattering******************
+  Double_t cC22 = 0.;
+  Double_t cC33 = 0.;
+  Double_t cC43 = 0.;
+  Double_t cC44 = 0.;
   if (d!=0) {
      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(d);
-     if(theta2>TMath::Pi()*TMath::Pi()) return kFALSE;
      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
-     fC22 += theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
-     fC33 += theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
-     fC43 += theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
-     fC44 += theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
+     if(theta2>TMath::Pi()*TMath::Pi()) return kFALSE;
+     cC22 = theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
+     cC33 = theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
+     cC43 = theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
+     cC44 = theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
   }
 
   //Energy losses************************
+  Double_t cP4=1.;
   if (x0!=0. && beta2<1) {
      d*=x0;
-     Double_t dE=Bethe(beta2)*d;
+     Double_t dE=Bethe(p/mass)*d;
      Double_t e=TMath::Sqrt(p2 + mass*mass);
      if ( TMath::Abs(dE) > 0.3*e ) return kFALSE; //30% energy loss is too much!
-     fP4*=(1.- e/p2*dE);
+     cP4 = (1.- e/p2*dE);
 
      // Approximate energy loss fluctuation (M.Ivanov)
      const Double_t knst=0.07; // To be tuned.  
      Double_t sigmadE=knst*TMath::Sqrt(TMath::Abs(dE)); 
-     fC44+=((sigmadE*e/p2*fP4)*(sigmadE*e/p2*fP4)); 
+     cC44 += ((sigmadE*e/p2*fP4)*(sigmadE*e/p2*fP4)); 
  
   }
 
+  fC22 += cC22;
+  fC33 += cC33;
+  fC43 += cC43;
+  fC44 += cC44;
+  fP4  *= cP4;
+
   return kTRUE;
 }
 
-Double_t ApproximateBetheBloch(Double_t beta2) {
+Double_t AliExternalTrackParam::BetheBlochAleph(Double_t bg,
+         Double_t kp1,
+         Double_t kp2,
+         Double_t kp3,
+         Double_t kp4,
+         Double_t kp5) {
+  //
+  // This is the empirical ALEPH parameterization of the Bethe-Bloch formula.
+  // It is normalized to 1 at the minimum.
+  //
+  // bg - beta*gamma
+  // 
+  // The default values for the kp* parameters are for ALICE TPC.
+  // The returned value is in MIP units
+  //
+
+  Double_t beta = bg/TMath::Sqrt(1.+ bg*bg);
+
+  Double_t aa = TMath::Power(beta,kp4);
+  Double_t bb = TMath::Power(1./bg,kp5);
+
+  bb=TMath::Log(kp3+bb);
+  
+  return (kp2-aa-bb)*kp1/aa;
+}
+
+Double_t AliExternalTrackParam::BetheBlochGeant(Double_t bg,
+         Double_t kp0,
+         Double_t kp1,
+         Double_t kp2,
+         Double_t kp3,
+         Double_t kp4) {
+  //
+  // This is the parameterization of the Bethe-Bloch formula inspired by Geant.
+  //
+  // bg  - beta*gamma
+  // kp0 - density [g/cm^3]
+  // kp1 - density effect first junction point
+  // kp2 - density effect second junction point
+  // kp3 - mean excitation energy [GeV]
+  // kp4 - mean Z/A
+  //
+  // The default values for the kp* parameters are for silicon. 
+  // The returned value is in [GeV/(g/cm^2)].
+  // 
+
+  const Double_t mK  = 0.307075e-3; // [GeV*cm^2/g]
+  const Double_t me  = 0.511e-3;    // [GeV/c^2]
+  const Double_t rho = kp0;
+  const Double_t x0  = kp1*2.303;
+  const Double_t x1  = kp2*2.303;
+  const Double_t mI  = kp3;
+  const Double_t mZA = kp4;
+  const Double_t bg2 = bg*bg;
+  const Double_t maxT= 2*me*bg2;    // neglecting the electron mass
+  
+  //*** Density effect
+  Double_t d2=0.; 
+  const Double_t x=TMath::Log(bg);
+  const Double_t lhwI=TMath::Log(28.816*1e-9*TMath::Sqrt(rho*mZA)/mI);
+  if (x > x1) {
+    d2 = lhwI + x - 0.5;
+  } else if (x > x0) {
+    const Double_t r=(x1-x)/(x1-x0);
+    d2 = lhwI + x - 0.5 + (0.5 - lhwI - x0)*r*r*r;
+  }
+
+  return mK*mZA*(1+bg2)/bg2*
+         (0.5*TMath::Log(2*me*bg2*maxT/(mI*mI)) - bg2/(1+bg2) - d2);
+}
+
+Double_t AliExternalTrackParam::BetheBlochSolid(Double_t bg) {
   //------------------------------------------------------------------
-  // This is an approximation of the Bethe-Bloch formula with 
-  // the density effect taken into account at beta*gamma > 3.5
-  // (the approximation is reasonable only for solid materials) 
+  // This is an approximation of the Bethe-Bloch formula, 
+  // reasonable for solid materials. 
+  // All the parameters are, in fact, for Si.
+  // The returned value is in [GeV]
   //------------------------------------------------------------------
-  if (beta2 >= 1) return kVeryBig;
 
-  if (beta2/(1-beta2)>3.5*3.5)
-     return 0.153e-3/beta2*(log(3.5*5940)+0.5*log(beta2/(1-beta2)) - beta2);
+  return BetheBlochGeant(bg);
+}
 
-  return 0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2);
+Double_t AliExternalTrackParam::BetheBlochGas(Double_t bg) {
+  //------------------------------------------------------------------
+  // This is an approximation of the Bethe-Bloch formula, 
+  // reasonable for gas materials.
+  // All the parameters are, in fact, for Ne.
+  // The returned value is in [GeV]
+  //------------------------------------------------------------------
+
+  const Double_t rho = 0.9e-3;
+  const Double_t x0  = 2.;
+  const Double_t x1  = 4.;
+  const Double_t mI  = 140.e-9;
+  const Double_t mZA = 0.49555;
+
+  return BetheBlochGeant(bg,rho,x0,x1,mI,mZA);
 }
 
 Bool_t AliExternalTrackParam::Rotate(Double_t alpha) {
@@ -487,7 +608,10 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::Rotate(Double_t alpha) {
   Double_t sf=fP2, cf=TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);
 
   Double_t tmp=sf*ca - cf*sa;
-  if (TMath::Abs(tmp) >= kAlmost1) return kFALSE;
+  if (TMath::Abs(tmp) >= kAlmost1) {
+     AliError(Form("Rotation failed ! %.10e",tmp)); 
+     return kFALSE;
+  }
 
   fAlpha = alpha;
   fX =  x*ca + fP0*sa;
@@ -586,6 +710,33 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
   return kTRUE;
 }
 
+Bool_t 
+AliExternalTrackParam::Propagate(Double_t alpha, Double_t x, Double_t b) {
+  //------------------------------------------------------------------
+  // Transform this track to the local coord. system rotated
+  // by angle "alpha" (rad) with respect to the global coord. system, 
+  // and propagate this track to the plane X=xk (cm) in the field "b" (kG)
+  //------------------------------------------------------------------
+  
+  //Save the parameters
+  Double_t as=fAlpha;
+  Double_t xs=fX;
+  Double_t ps[5], cs[15];
+  for (Int_t i=0; i<5;  i++) ps[i]=fP[i]; 
+  for (Int_t i=0; i<15; i++) cs[i]=fC[i]; 
+
+  if (Rotate(alpha))
+     if (PropagateTo(x,b)) return kTRUE;
+
+  //Restore the parameters, if the operation failed
+  fAlpha=as;
+  fX=xs;
+  for (Int_t i=0; i<5;  i++) fP[i]=ps[i]; 
+  for (Int_t i=0; i<15; i++) fC[i]=cs[i]; 
+  return kFALSE;
+}
+
+
 void AliExternalTrackParam::Propagate(Double_t len, Double_t x[3],
 Double_t p[3], Double_t bz) const {
   //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++    
@@ -598,7 +749,7 @@ Double_t p[3], Double_t bz) const {
   //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++    
   GetXYZ(x);
     
-  if (OneOverPt() < kAlmost0 || TMath::Abs(bz) < kAlmost0Field ){ //straight-line tracks
+  if (OneOverPt() < kAlmost0 || TMath::Abs(bz) < kAlmost0Field || GetC(bz) < kAlmost0){ //straight-line tracks
      Double_t unit[3]; GetDirection(unit);
      x[0]+=unit[0]*len;   
      x[1]+=unit[1]*len;   
@@ -906,8 +1057,12 @@ static void Evaluate(const Double_t *h, Double_t t,
   Double_t phase=h[4]*t+h[2];
   Double_t sn=TMath::Sin(phase), cs=TMath::Cos(phase);
 
-  r[0] = h[5] + (sn - h[6])/h[4];
-  r[1] = h[0] - (cs - h[7])/h[4];  
+  r[0] = h[5];
+  r[1] = h[0];
+  if (TMath::Abs(h[4])>kAlmost0) {
+     r[0] += (sn - h[6])/h[4];
+     r[1] -= (cs - h[7])/h[4];  
+  }
   r[2] = h[1] + h[3]*t;
 
   g[0] = cs; g[1]=sn; g[2]=h[3];
@@ -1060,7 +1215,7 @@ Double_t b, Double_t maxd, Double_t dz[2], Double_t covar[3]) {
   if (d > maxd) return kFALSE; 
 
   //Propagate to the DCA
-  Double_t crv=kB2C*b*GetParameter()[4];
+  Double_t crv=GetC(b);
   if (TMath::Abs(b) < kAlmost0Field) crv=0.;
 
   Double_t tgfv=-(crv*x - snp)/(crv*y + TMath::Sqrt(1.-snp*snp));
@@ -1331,7 +1486,7 @@ AliExternalTrackParam::GetYAt(Double_t x, Double_t b, Double_t &y) const {
   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
   
-  Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
+  Double_t r1=TMath::Sqrt((1.-f1)*(1.+f1)), r2=TMath::Sqrt((1.-f2)*(1.+f2));
   y = fP[0] + dx*(f1+f2)/(r1+r2);
   return kTRUE;
 }
@@ -1346,12 +1501,12 @@ AliExternalTrackParam::GetZAt(Double_t x, Double_t b, Double_t &z) const {
   Double_t dx=x-fX;
   if(TMath::Abs(dx)<=kAlmost0) {z=fP[1]; return kTRUE;}
 
-  Double_t f1=fP[2], f2=f1 + dx*fP[4]*b*kB2C;
+  Double_t f1=fP[2], f2=f1 + dx*GetC(b);
 
   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
   
-  Double_t r1=sqrt(1.- f1*f1), r2=sqrt(1.- f2*f2);
+  Double_t r1=sqrt((1.-f1)*(1.+f1)), r2=sqrt((1.-f2)*(1.+f2));
   z = fP[1] + dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP[3]; // Many thanks to P.Hristov !
   return kTRUE;
 }
@@ -1370,10 +1525,11 @@ AliExternalTrackParam::GetXYZAt(Double_t x, Double_t b, Double_t *r) const {
   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
   
-  Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
+  Double_t r1=TMath::Sqrt((1.-f1)*(1.+f1)), r2=TMath::Sqrt((1.-f2)*(1.+f2));
   r[0] = x;
   r[1] = fP[0] + dx*(f1+f2)/(r1+r2);
-  r[2] = fP[1] + dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP[3];
+  r[2] = fP[1] + dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP[3];//Thanks to Andrea & Peter
+
   return Local2GlobalPosition(r,fAlpha);
 }
 
@@ -1478,3 +1634,11 @@ void AliExternalTrackParam::FillPolymarker(TPolyMarker3D *pol, Float_t magF, Flo
     counter++;
   }
 }
+
+Int_t AliExternalTrackParam::GetIndex(Int_t i, Int_t j) const {
+  //
+  Int_t min = TMath::Min(i,j);
+  Int_t max = TMath::Max(i,j);
+
+  return min+(max+1)*max/2;
+}