HMPID/AliHMPIDtrack.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 #include "AliESDtrack.h"
  17 #include "AliTracker.h"
  18 #include "AliHMPIDtrack.h"
  19
  20 ClassImp(AliHMPIDtrack)
  21
  22 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  23 AliHMPIDtrack::AliHMPIDtrack():AliKalmanTrack()
  24 {
  25   //
  26   // def. ctor
  27   //
  28 }
  29 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  30 AliHMPIDtrack::AliHMPIDtrack(const AliHMPIDtrack& t):AliKalmanTrack(t)
  31 {
  32   //
  33   // cctor.
  34   //
  35  }
  36 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  37 AliHMPIDtrack::AliHMPIDtrack(const AliESDtrack& t):AliKalmanTrack()
  38 {
  39   //
  40   // Constructor from AliESDtrack
  41   //
  42   SetLabel(t.GetLabel());
  43   SetChi2(0.);
  44   SetMass(t.GetMass());
  45
  46   Set(t.GetX(),t.GetAlpha(),t.GetParameter(),t.GetCovariance());
  47
  48   if ((t.GetStatus()&AliESDtrack::kTIME) == 0) return;
  49   StartTimeIntegral();
  50   Double_t times[10]; t.GetIntegratedTimes(times); SetIntegratedTimes(times);
  51   SetIntegratedLength(t.GetIntegratedLength());
  52 }
  53 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  54 AliHMPIDtrack& AliHMPIDtrack::operator=(const AliHMPIDtrack &/*source*/)
  55 {
  56   // ass. op.
  57
  58   return *this;
  59 }
  60 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  61 Bool_t AliHMPIDtrack::PropagateTo(Double_t xk, Double_t xx0, Double_t xrho)
  62 {
  63   //
  64   // Propagates this track to a reference plane defined by "xk" [cm]
  65   // correcting for the mean crossed material.
  66   // Arguments:
  67   // "xx0"  - thickness/rad.length [units of the radiation length]
  68   // "xrho" - thickness*density    [g/cm^2]
  69   //  Returns: kTRUE if the track propagates to plane, else kFALSE
  70
  71   if (xk == GetX()) {
  72     return kTRUE;
  73   }
  74   Double_t bz   = GetBz();
  75   if (!AliExternalTrackParam::PropagateTo(xk,bz)) {
  76     return kFALSE;
  77   }
  78   if (!AliExternalTrackParam::CorrectForMeanMaterial(xx0,xrho,GetMass())) {
  79     return kFALSE;
  80   }
  81   return kTRUE;
  82 }//PropagateTo()
  83 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  84 Bool_t AliHMPIDtrack::Rotate(Double_t alpha, Bool_t absolute)
  85 {
  86   //
  87   // Rotates track parameters in R*phi plane
  88   // if absolute rotation alpha is in global system
  89   // otherwise alpha rotation is relative to the current rotation angle
  90   //
  91
  92   if (absolute) {
  93     alpha -= GetAlpha();
  94   }
  95
  96
  97   return AliExternalTrackParam::Rotate(GetAlpha()+alpha);
  98
  99 }
 100 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 101 Int_t AliHMPIDtrack::GetProlongation(Double_t xk, Double_t &y, Double_t &z)
 102 {
 103   //
 104   // Find a prolongation at given x
 105   // Return 0 if it does not exist
 106   //
 107
 108   Double_t bz = GetBz();
 109
 110   if (!AliExternalTrackParam::GetYAt(xk,bz,y)) {
 111     return 0;
 112   }
 113   if (!AliExternalTrackParam::GetZAt(xk,bz,z)) {
 114     return 0;
 115   }
 116
 117   return 1;
 118
 119 }
 120
 121 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 122 Int_t   AliHMPIDtrack::PropagateToR(Double_t r,Double_t step)
 123 {
 124   //
 125   // Propagate track to the radial position
 126   // Rotation always connected to the last track position
 127   //
 128
 129   Double_t xyz0[3];
 130   Double_t xyz1[3];
 131   Double_t y;
 132   Double_t z;
 133
 134   Double_t radius = TMath::Sqrt(GetX()*GetX() + GetY()*GetY());
 135   // Direction +-
 136   Double_t dir    = (radius > r) ? -1.0 : 1.0;
 137
 138   for (Double_t x = radius+dir*step; dir*x < dir*r; x += dir*step) {
 139
 140     GetXYZ(xyz0);
 141     Double_t alpha = TMath::ATan2(xyz0[1],xyz0[0]);
 142     Rotate(alpha,kTRUE);
 143     GetXYZ(xyz0);
 144     GetProlongation(x,y,z);
 145     xyz1[0] = x * TMath::Cos(alpha) + y * TMath::Sin(alpha);
 146     xyz1[1] = x * TMath::Sin(alpha) - y * TMath::Cos(alpha);
 147     xyz1[2] = z;
 148     Double_t param[7];
 149     AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0,xyz1,param);
 150     if (param[1] <= 0) {
 151       param[1] = 100000000;
 152     }
 153     PropagateTo(x,param[1],param[0]*param[4]);
 154
 155   }
 156
 157   GetXYZ(xyz0);
 158   Double_t alpha = TMath::ATan2(xyz0[1],xyz0[0]);
 159   Rotate(alpha,kTRUE);
 160   GetXYZ(xyz0);
 161   GetProlongation(r,y,z);
 162   xyz1[0] = r * TMath::Cos(alpha) + y * TMath::Sin(alpha);
 163   xyz1[1] = r * TMath::Sin(alpha) - y * TMath::Cos(alpha);
 164   xyz1[2] = z;
 165   Double_t param[7];
 166   AliTracker::MeanMaterialBudget(xyz0,xyz1,param);
 167
 168   if (param[1] <= 0) {
 169     param[1] = 100000000;
 170   }
 171   PropagateTo(r,param[1],param[0]*param[4]);
 172
 173   return 0;
 174
 175 }
 176 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 177 Double_t AliHMPIDtrack::GetPredictedChi2(const AliCluster3D *c) const {
 178   //
 179   // Arguments: AliCluster3D
 180   // Returns:   Chi2 of track for the cluster
 181   Double_t      p[3]={c->GetX(),       c->GetY(),       c->GetZ()};
 182   Double_t  covyz[3]={c->GetSigmaY2(), c->GetSigmaYZ(), c->GetSigmaZ2()};
 183   Double_t covxyz[3]={c->GetSigmaX2(), c->GetSigmaXY(), c->GetSigmaXZ()};
 184   return AliExternalTrackParam::GetPredictedChi2(p, covyz, covxyz);
 185 }//GetPredictedChi2()
 186 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 187 Bool_t AliHMPIDtrack::PropagateTo(const AliCluster3D *c) {
 188   //
 189   // Arguments: AliCluster3D
 190   // Returns: kTRUE if the track propagates to the plane of the cluster
 191   Double_t      oldX=GetX(),   oldY=GetY(), oldZ=GetZ();
 192   Double_t      p[3]={c->GetX(), c->GetY(), c->GetZ()};
 193   Double_t  covyz[3]={c->GetSigmaY2(), c->GetSigmaYZ(), c->GetSigmaZ2()};
 194   Double_t covxyz[3]={c->GetSigmaX2(), c->GetSigmaXY(), c->GetSigmaXZ()};
 195   Double_t bz=GetBz();
 196
 197   if(!AliExternalTrackParam::PropagateTo(p, covyz, covxyz, bz)) return kFALSE;
 198   if(IsStartedTimeIntegral())
 199     {
 200       Double_t d = TMath::Sqrt((GetX()-oldX)*(GetX()-oldX) + (GetY()-oldY)*(GetY()-oldY) + (GetZ()-oldZ)*(GetZ()-oldZ));
 201       if (GetX()<oldX) d=-d;
 202       AddTimeStep(d);
 203   }
 204   return kTRUE;
 205 }//PropagateTo()
 206 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 207 Double_t AliHMPIDtrack::GetBz() const {
 208   //
 209   // Arguments: none
 210   // Returns: Bz component of the magnetic field (kG)
 211   //
 212   if (AliTracker::UniformField()) return AliTracker::GetBz();
 213   Double_t r[3]; GetXYZ(r);
 214   return AliTracker::GetBz(r);
 215 }//GetBz()
 216 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 217 Bool_t AliHMPIDtrack::Intersect(Double_t pnt[3], Double_t norm[3], Double_t bz) const {
 218   //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 219   // Origin: K. Shileev (Kirill.Shileev@cern.ch)
 220   // Finds point of intersection (if exists) of the helix with the plane.
 221   // Stores result in fX and fP.
 222   // Arguments: planePoint,planeNorm - the plane defined by any plane's point
 223   // and vector, normal to the plane
 224   // Returns: kTrue if helix intersects the plane, kFALSE otherwise.
 225   //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 226   Double_t x0[3]; GetXYZ(x0); //get track position in MARS
 227   //Printf("xxx Intersect OLD: bz: %lf xxx",bz);
 228
 229   //estimates initial helix length up to plane
 230   Double_t s=(pnt[0]-x0[0])*norm[0] + (pnt[1]-x0[1])*norm[1] + (pnt[2]-x0[2])*norm[2];
 231   Double_t dist=99999,distPrev=dist;
 232   Double_t x[3],p[3];
 233   while(TMath::Abs(dist)>0.00001){
 234     //calculates helix at the distance s from x0 ALONG the helix
 235     Propagate(s,x,p,bz);
 236     //distance between current helix position and plane
 237     dist=(x[0]-pnt[0])*norm[0]+(x[1]-pnt[1])*norm[1]+(x[2]-pnt[2])*norm[2];
 238     if(TMath::Abs(dist) >= TMath::Abs(distPrev)) {return kFALSE;}
 239     distPrev=dist;
 240     s-=dist;
 241   }
 242   //on exit pnt is intersection point,norm is track vector at that point,
 243   //all in MARS
 244   for (Int_t i=0; i<3; i++) {pnt[i]=x[i]; norm[i]=p[i];}
 245   return kTRUE;
 246 }//Intersect()
 247 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 248 Bool_t AliHMPIDtrack::Intersect(AliHMPIDtrack *pTrk,Double_t pnt[3], Double_t norm[3]) {
 249   // Finds point of intersection (if exists) of the helix with the plane.
 250   // Stores result in fX and fP.
 251   // Arguments: planePoint,planeNorm - the plane defined by any plane's point
 252   // and vector, normal to the plane
 253   // Returns: kTrue if helix intersects the plane, kFALSE otherwise.
 254
 255   //Printf(":::::: 111 :::::: pnt0: %lf pnt1: %lf pnt2: %lf norm0: %lf norm1: %lf norm2: %lf",pnt[0],pnt[1],pnt[2],norm[0],norm[1],norm[2]);
 256
 257   Double_t bz=-1.0*GetBz();
 258   Double_t x0[3]; pTrk->GetXYZ(x0); //get track position in MARS
 259   //Printf(":::::: 222 :::::: x0: %lf x1: %lf x2: %lf",x0[0],x0[1],x0[2]);
 260
 261   Double_t rad;
 262   //estimates initial helix length up to plane
 263   Double_t s=(pnt[0]-x0[0])*norm[0] + (pnt[1]-x0[1])*norm[1] + (pnt[2]-x0[2])*norm[2];
 264   Double_t dist=99999,distPrev=dist;
 265   Double_t x[3],p[3];
 266   while(TMath::Abs(dist)>0.00001){
 267     //calculates helix at the distance s from x0 ALONG the helix
 268     Propagate(s,x,p,bz);
 269
 270     //distance between current helix position and plane
 271     dist=(x[0]-pnt[0])*norm[0]+(x[1]-pnt[1])*norm[1]+(x[2]-pnt[2])*norm[2];
 272     if(TMath::Abs(dist) >= TMath::Abs(distPrev)) {return kFALSE;}
 273     distPrev=dist;
 274     s-=dist;
 275   }
 276    // Printf(":::::: 333 :::::: pnt0: %lf pnt1: %lf pnt2: %lf norm0: %lf norm1: %lf norm2: %lf",pnt[0],pnt[1],pnt[2],norm[0],norm[1],norm[2]);
 277   //on exit pnt is intersection point,norm is track vector at that point,
 278   //all in MARS
 279   rad=TMath::Sqrt(x[0]*x[0]+x[1]*x[1]);
 280   PropagateTo(rad);       //propagate with the average dens. rad. lenght
 281   GetXYZAt(rad,bz,x);
 282   GetPxPyPz(p);                                                       //propagate to the radial distance of the PC or the Radiator
 283   for (Int_t i=0; i<3; i++) {pnt[i]=x[i]; norm[i]=p[i];}
 284  // Printf(":::::: 444 :::::: pnt0: %lf pnt1: %lf pnt2: %lf norm0: %lf norm1: %lf norm2: %lf",pnt[0],pnt[1],pnt[2],norm[0],norm[1],norm[2]);
 285  /*
 286    pEsdTrk->SetHMPIDpx(p[0]);
 287   pEsdTrk->SetHMPIDpy(p[1]);
 288   pEsdTrk->SetHMPIDpz(p[2]);
 289   */
 290
 291   return kTRUE;
 292 }//Intersect()
 293 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 294 void AliHMPIDtrack::Propagate(Double_t len, Double_t x[3],Double_t p[3], Double_t bz) const {
 295   //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 296   // Origin: K. Shileev (Kirill.Shileev@cern.ch)
 297   // Extrapolate track along simple helix in magnetic field
 298   // Arguments: len -distance alogn helix, [cm]
 299   //            bz  - mag field, [kGaus]
 300   // Returns: x and p contain extrapolated positon and momentum
 301   // The momentum returned for straight-line tracks is meaningless !
 302   //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 303   GetXYZ(x);
 304   if (OneOverPt() < kAlmost0 || TMath::Abs(bz) < kAlmost0Field ){ //straight-line tracks
 305      Double_t unit[3]; GetDirection(unit);
 306      x[0]+=unit[0]*len;
 307      x[1]+=unit[1]*len;
 308      x[2]+=unit[2]*len;
 309
 310      p[0]=unit[0]/kAlmost0;
 311      p[1]=unit[1]/kAlmost0;
 312      p[2]=unit[2]/kAlmost0;
 313   } else {
 314      GetPxPyPz(p);
 315      Double_t pp=GetP();
 316      Double_t a = -kB2C*bz*GetSign(); ////////// what is kB2C
 317      Double_t rho = a/pp;
 318      x[0] += p[0]*TMath::Sin(rho*len)/a - p[1]*(1-TMath::Cos(rho*len))/a;
 319      x[1] += p[1]*TMath::Sin(rho*len)/a + p[0]*(1-TMath::Cos(rho*len))/a;
 320      x[2] += p[2]*len/pp;
 321      Double_t p0=p[0];
 322      p[0] = p0  *TMath::Cos(rho*len) - p[1]*TMath::Sin(rho*len);
 323      p[1] = p[1]*TMath::Cos(rho*len) + p0  *TMath::Sin(rho*len);
 324   }
 325 }//Propagate()
 326 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++