]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - STEER/AliExternalTrackParam.cxx
Return null pointer if no tracks were found
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliExternalTrackParam.cxx
index c4ecff6b1aa6c2d0dca5993e67a5e7858b938245..2f4eeda5cc61390424b90b689f5fb946d686ff7e 100644 (file)
 // Origin: I.Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch                            //
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 #include "AliExternalTrackParam.h"
-#include "AliKalmanTrack.h"
 #include "AliESDVertex.h"
-
+#include "AliLog.h"
 
 ClassImp(AliExternalTrackParam)
 
 //_____________________________________________________________________________
 AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam() :
+  TObject(),
   fX(0),
   fAlpha(0)
 {
@@ -44,10 +44,24 @@ AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam() :
   for (Int_t i = 0; i < 15; i++) fC[i] = 0;
 }
 
+//_____________________________________________________________________________
+AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam(const AliExternalTrackParam &track):
+  TObject(track),
+  fX(track.fX),
+  fAlpha(track.fAlpha)
+{
+  //
+  // copy constructor
+  //
+  for (Int_t i = 0; i < 5; i++) fP[i] = track.fP[i];
+  for (Int_t i = 0; i < 15; i++) fC[i] = track.fC[i];
+}
+
 //_____________________________________________________________________________
 AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam(Double_t x, Double_t alpha, 
                                             const Double_t param[5], 
                                             const Double_t covar[15]) :
+  TObject(),
   fX(x),
   fAlpha(alpha)
 {
@@ -59,23 +73,15 @@ AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam(Double_t x, Double_t alpha,
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-AliExternalTrackParam::AliExternalTrackParam(const AliKalmanTrack& track) :
-  fX(0),
-  fAlpha(track.GetAlpha())
-{
-  //
-  //
-  track.GetExternalParameters(fX,fP);
-  track.GetExternalCovariance(fC);
-}
-
-//_____________________________________________________________________________
-void AliExternalTrackParam::Set(const AliKalmanTrack& track) {
+void AliExternalTrackParam::Set(Double_t x, Double_t alpha,
+                               const Double_t p[5], const Double_t cov[15]) {
   //
+  //  Sets the parameters
   //
-  fAlpha=track.GetAlpha();
-  track.GetExternalParameters(fX,fP);
-  track.GetExternalCovariance(fC);
+  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];
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
@@ -172,8 +178,8 @@ Double_t AliExternalTrackParam::GetLinearD(Double_t xv,Double_t yv) const {
   return -d;
 }
 
-Bool_t AliExternalTrackParam::
-CorrectForMaterial(Double_t d,  Double_t x0, Double_t mass) {
+Bool_t AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial
+(Double_t d,  Double_t x0, Double_t mass, Double_t (*Bethe)(Double_t)) {
   //------------------------------------------------------------------
   // This function corrects the track parameters for the crossed material
   // "d"    - the thickness (fraction of the radiation length)
@@ -189,7 +195,8 @@ CorrectForMaterial(Double_t d,  Double_t x0, Double_t mass) {
   Double_t &fC43=fC[13];
   Double_t &fC44=fC[14];
 
-  Double_t p2=(1.+ fP3*fP3)/(fP4*fP4);
+  Double_t p=GetP();
+  Double_t p2=p*p;
   Double_t beta2=p2/(p2 + mass*mass);
   d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
 
@@ -206,16 +213,32 @@ CorrectForMaterial(Double_t d,  Double_t x0, Double_t mass) {
   //Energy losses************************
   if (x0!=0. && beta2<1) {
      d*=x0;
-     Double_t dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
-     if (beta2/(1-beta2)>3.5*3.5)
-       dE=0.153e-3/beta2*(log(3.5*5940)+0.5*log(beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
-
-     fP4*=(1.- TMath::Sqrt(p2 + mass*mass)/p2*dE);
+     Double_t dE=Bethe(beta2)*d;
+     Double_t e=TMath::Sqrt(p2 + mass*mass);
+     fP4*=(1.- e/p2*dE);
+
+     // Approximate energy loss fluctuation (M.Ivanov)
+     const Double_t cnst=0.07; // To be tuned.  
+     Double_t sigmadE=cnst*TMath::Sqrt(TMath::Abs(dE)); 
+     fC44+=((sigmadE*e/p2*fP4)*(sigmadE*e/p2*fP4)); 
   }
 
   return kTRUE;
 }
 
+Double_t ApproximateBetheBloch(Double_t beta2) {
+  //------------------------------------------------------------------
+  // 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) 
+  //------------------------------------------------------------------
+  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 0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2);
+}
+
 Bool_t AliExternalTrackParam::Rotate(Double_t alpha) {
   //------------------------------------------------------------------
   // Transform this track to the local coord. system rotated
@@ -345,6 +368,76 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
   return kTRUE;
 }
 
+void AliExternalTrackParam::Propagate(Double_t len, Double_t x[3],
+Double_t p[3], Double_t bz) const {
+  //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++    
+  // Origin: K. Shileev (Kirill.Shileev@cern.ch)
+  // Extrapolate track along simple helix in magnetic field
+  // Arguments: len -distance alogn helix, [cm]
+  //            bz  - mag field, [kGaus]   
+  // Returns: x and p contain extrapolated positon and momentum  
+  // The momentum returned for straight-line tracks is meaningless !
+  //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++    
+  GetXYZ(x);
+    
+  if (TMath::Abs(Get1Pt()) < kAlmost0){ //straight-line tracks
+     Double_t unit[3]; GetDirection(unit);
+     x[0]+=unit[0]*len;   
+     x[1]+=unit[1]*len;   
+     x[2]+=unit[2]*len;
+
+     p[0]=unit[0]/kAlmost0;   
+     p[1]=unit[1]/kAlmost0;   
+     p[2]=unit[2]/kAlmost0;   
+  } else {
+     GetPxPyPz(p);
+     Double_t pp=GetP();
+     Double_t a = -kB2C*bz*GetSign();
+     Double_t rho = a/pp;
+     x[0] += p[0]*TMath::Sin(rho*len)/a - p[1]*(1-TMath::Cos(rho*len))/a;
+     x[1] += p[1]*TMath::Sin(rho*len)/a + p[0]*(1-TMath::Cos(rho*len))/a;
+     x[2] += p[2]*len/pp;
+
+     Double_t p0=p[0];
+     p[0] = p0  *TMath::Cos(rho*len) - p[1]*TMath::Sin(rho*len);
+     p[1] = p[1]*TMath::Cos(rho*len) + p0  *TMath::Sin(rho*len);
+  }
+}
+
+Bool_t AliExternalTrackParam::Intersect(Double_t pnt[3], Double_t norm[3],
+Double_t bz) const {
+  //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++    
+  // Origin: K. Shileev (Kirill.Shileev@cern.ch)
+  // Finds point of intersection (if exists) of the helix with the plane. 
+  // Stores result in fX and fP.   
+  // Arguments: planePoint,planeNorm - the plane defined by any plane's point 
+  // and vector, normal to the plane
+  // Returns: kTrue if helix intersects the plane, kFALSE otherwise.
+  //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++    
+  Double_t x0[3]; GetXYZ(x0); //get track position in MARS
+  
+  //estimates initial helix length up to plane
+  Double_t s=
+    (pnt[0]-x0[0])*norm[0] + (pnt[1]-x0[1])*norm[1] + (pnt[2]-x0[2])*norm[2];
+  Double_t dist=99999,distPrev=dist;
+  Double_t x[3],p[3]; 
+  while(TMath::Abs(dist)>0.00001){
+    //calculates helix at the distance s from x0 ALONG the helix
+    Propagate(s,x,p,bz);
+
+    //distance between current helix position and plane
+    dist=(x[0]-pnt[0])*norm[0]+(x[1]-pnt[1])*norm[1]+(x[2]-pnt[2])*norm[2];
+
+    if(TMath::Abs(dist) >= TMath::Abs(distPrev)) {return kFALSE;}
+    distPrev=dist;
+    s-=dist;
+  }
+  //on exit pnt is intersection point,norm is track vector at that point, 
+  //all in MARS
+  for (Int_t i=0; i<3; i++) {pnt[i]=x[i]; norm[i]=p[i];}
+  return kTRUE;
+}
+
 Double_t 
 AliExternalTrackParam::GetPredictedChi2(Double_t p[2],Double_t cov[3]) const {
   //----------------------------------------------------------------
@@ -670,6 +763,20 @@ Bool_t Local2GlobalPosition(Double_t r[3],Double_t alpha) {
   return kTRUE;
 }
 
+void AliExternalTrackParam::GetDirection(Double_t d[3]) const {
+  //----------------------------------------------------------------
+  // This function returns a unit vector along the track direction
+  // in the global coordinate system.
+  //----------------------------------------------------------------
+  Double_t cs=TMath::Cos(fAlpha), sn=TMath::Sin(fAlpha);
+  Double_t snp=fP[2];
+  Double_t csp =TMath::Sqrt((1.- snp)*(1.+snp));
+  Double_t norm=TMath::Sqrt(1.+ fP[3]*fP[3]);
+  d[0]=(csp*cs - snp*sn)/norm; 
+  d[1]=(snp*cs + csp*sn)/norm; 
+  d[2]=fP[3]/norm;
+}
+
 Bool_t AliExternalTrackParam::GetPxPyPz(Double_t *p) const {
   //---------------------------------------------------------------------
   // This function returns the global track momentum components
@@ -710,7 +817,7 @@ Bool_t AliExternalTrackParam::GetCovarianceXYZPxPyPz(Double_t cv[21]) const {
   }
   Double_t pt=1./TMath::Abs(fP[4]);
   Double_t cs=TMath::Cos(fAlpha), sn=TMath::Sin(fAlpha);
-  Double_t r=TMath::Sqrt(1-fP[2]*fP[2]);
+  Double_t r=TMath::Sqrt((1.-fP[2])*(1.+fP[2]));
 
   Double_t m00=-sn, m10=cs;
   Double_t m23=-pt*(sn + fP[2]*cs/r), m43=-pt*pt*(r*cs - fP[2]*sn);
@@ -775,6 +882,26 @@ AliExternalTrackParam::GetYAt(Double_t x, Double_t b, Double_t &y) const {
   return kTRUE;
 }
 
+Bool_t 
+AliExternalTrackParam::GetZAt(Double_t x, Double_t b, Double_t &z) const {
+  //---------------------------------------------------------------------
+  // This function returns the local Z-coordinate of the intersection 
+  // point between this track and the reference plane "x" (cm). 
+  // Magnetic field "b" (kG)
+  //---------------------------------------------------------------------
+  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;
+
+  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);
+  z = fP[1] + dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP[3]; // Many thanks to P.Hristov !
+  return kTRUE;
+}
+
 Bool_t 
 AliExternalTrackParam::GetXYZAt(Double_t x, Double_t b, Double_t *r) const {
   //---------------------------------------------------------------------
@@ -792,7 +919,7 @@ AliExternalTrackParam::GetXYZAt(Double_t x, Double_t b, Double_t *r) const {
   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
   r[0] = x;
   r[1] = fP[0] + dx*(f1+f2)/(r1+r2);
-  r[2] = fP[1] + dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP[3];//Many thanks to P.Hristov !
+  r[2] = fP[1] + dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP[3];
   return Local2GlobalPosition(r,fAlpha);
 }
 
@@ -823,56 +950,3 @@ Double_t AliExternalTrackParam::GetSnpAt(Double_t x,Double_t b) const {
   Double_t res = fP[2]+dx*crv;
   return res;
 }
-
-Bool_t AliExternalTrackParam::PropagateTo(Double_t xToGo, Double_t b, Double_t mass, Double_t maxStep, Bool_t rotateTo, Double_t maxSnp){
-  //----------------------------------------------------------------
-  //
-  // Very expensive function !  Don't abuse it !
-  //
-  // Propagates this track to the plane X=xk (cm) 
-  // in the magnetic field "b" (kG),
-  // the correction for the material is included
-  //
-  //  Requires acces to geomanager
-  //
-  // mass     - mass used in propagation - used for energy loss correction
-  // maxStep  - maximal step for propagation
-  //----------------------------------------------------------------
-  const Double_t kEpsilon = 0.00001;
-  Double_t xpos     = GetX();
-  Double_t dir      = (xpos<xToGo) ? 1.:-1.;
-  //
-  while ( (xToGo-xpos)*dir > kEpsilon){
-    Double_t step = dir*TMath::Min(TMath::Abs(xToGo-xpos), maxStep);
-    Double_t x    = xpos+step;
-    Double_t xyz0[3],xyz1[3],param[7];
-    GetXYZ(xyz0);   //starting global position
-    if (!GetXYZAt(x,b,xyz1)) return kFALSE;   // no prolongation
-    xyz1[2]+=kEpsilon; // waiting for bug correction in geo
-    AliKalmanTrack::MeanMaterialBudget(xyz0,xyz1,param);       
-    if (TMath::Abs(GetSnpAt(x,b)) >= maxSnp) return kFALSE;
-    if (!PropagateTo(x,b))  return kFALSE;
-
-    Double_t rho=param[0],x0=param[1],distance=param[4];
-    Double_t d=distance*rho/x0;
-
-    if (!CorrectForMaterial(d,x0,mass)) return kFALSE;
-    if (rotateTo){
-      if (TMath::Abs(fP[2]) >= maxSnp) return kFALSE;
-      GetXYZ(xyz0);   // global position
-      Double_t alphan = TMath::ATan2(xyz0[1], xyz0[0]); 
-      //
-      Double_t ca=TMath::Cos(alphan-fAlpha), sa=TMath::Sin(alphan-fAlpha);
-      Double_t sf=fP[2], cf=TMath::Sqrt(1.- fP[2]*fP[2]);
-      Double_t sinNew =  sf*ca - cf*sa;
-      if (TMath::Abs(sinNew) >= maxSnp) return kFALSE;
-      if (!Rotate(alphan)) return kFALSE;
-    }
-    xpos = GetX();
-  }
-  return kTRUE;
-}
-
-
-
-