ITS/AliITStrackMI.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 //-------------------------------------------------------------------------
  17 //                Implementation of the ITS track class
  18 //
  19 //          Origin: Marian Ivanov, CERN, Marian.Ivanov@cern.ch
  20 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
  21 //-------------------------------------------------------------------------
  22
  23 #include <TMatrixD.h>
  24
  25 #include <TMath.h>
  26
  27 #include "AliCluster.h"
  28 #include "AliESDtrack.h"
  29 #include "AliITStrackMI.h"
  30
  31 ClassImp(AliITStrackMI)
  32
  33 const Int_t kWARN=5;
  34
  35 //____________________________________________________________________________
  36 AliITStrackMI::AliITStrackMI():AliITStrackV2(),
  37   fNUsed(0),
  38   fNSkipped(0),
  39   fNDeadZone(0),
  40   fDeadZoneProbability(0),
  41   fReconstructed(kFALSE),
  42   fConstrain(kFALSE)
  43 {
  44     for(Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fClIndex[i]=-1;
  45     for(Int_t i=0; i<6; i++) { fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
  46     for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0; fChi2MIP[i]=0;}
  47     fD[0]=0; fD[1]=0;
  48     fExpQ=40;
  49     fdEdxMismatch=0;
  50     fChi22=0;
  51     fGoldV0 = kFALSE;
  52 }
  53
  54 //____________________________________________________________________________
  55 AliITStrackMI::AliITStrackMI(AliESDtrack& t,Bool_t c) throw (const Char_t *) :
  56 AliITStrackV2(t,c) {
  57   //------------------------------------------------------------------
  58   // Conversion ESD track -> ITS track.
  59   // If c==kTRUE, create the ITS track out of the constrained params.
  60   //------------------------------------------------------------------
  61   fNUsed = 0;
  62   fReconstructed = kFALSE;
  63   fNSkipped =0;
  64   fNDeadZone = 0;
  65   fDeadZoneProbability = 0;
  66   for(Int_t i=0; i<6; i++) {fClIndex[i]=-1; fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
  67   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0;fChi2MIP[i]=0;}
  68   fD[0]=0; fD[1]=0;
  69   fExpQ=40;
  70   fConstrain = kFALSE;
  71   fdEdxMismatch=0;
  72   fChi22 =0;
  73   fGoldV0 = kFALSE;
  74   //if (!Invariant()) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
  75
  76 }
  77
  78 void AliITStrackMI::UpdateESDtrack(ULong_t flags) {
  79   fESDtrack->UpdateTrackParams(this,flags);
  80   //if (flags == AliESDtrack::kITSin) fESDtrack->SetITSChi2MIP(fChi2MIP);
  81 }
  82
  83 //____________________________________________________________________________
  84 AliITStrackMI::AliITStrackMI(const AliITStrackMI& t) : AliITStrackV2(t) {
  85   //------------------------------------------------------------------
  86   //Copy constructor
  87   //------------------------------------------------------------------
  88   fNUsed = t.fNUsed;
  89   fReconstructed = t.fReconstructed;
  90   fNSkipped = t.fNSkipped;
  91   fNDeadZone = t.fNDeadZone;
  92   fDeadZoneProbability = t.fDeadZoneProbability;
  93   fLab = t.fLab;
  94   fFakeRatio = t.fFakeRatio;
  95   fdEdxMismatch = t.fdEdxMismatch;
  96   fChi22 = t.fChi22;
  97   fGoldV0 = t.fGoldV0;;
  98
  99   fD[0]=t.fD[0]; fD[1]=t.fD[1];
 100   fDnorm[0] = t.fDnorm[0]; fDnorm[1]=t.fDnorm[1];
 101   fExpQ= t.fExpQ;
 102   for(Int_t i=0; i<6; i++) {
 103     fClIndex[i]= t.fClIndex[i]; fNy[i]=t.fNy[i]; fNz[i]=t.fNz[i]; fNormQ[i]=t.fNormQ[i]; fNormChi2[i] = t.fNormChi2[i];
 104   }
 105   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=t.fDy[i]; fDz[i]=t.fDz[i];
 106     fSigmaY[i]=t.fSigmaY[i]; fSigmaZ[i]=t.fSigmaZ[i];fChi2MIP[i]=t.fChi2MIP[i];}
 107   fConstrain = t.fConstrain;
 108   //memcpy(fDy,t.fDy,6*sizeof(Float_t));
 109   //memcpy(fDz,t.fDz,6*sizeof(Float_t));
 110   //memcpy(fSigmaY,t.fSigmaY,6*sizeof(Float_t));
 111   //memcpy(fSigmaZ,t.fSigmaZ,6*sizeof(Float_t));
 112   //memcpy(fChi2MIP,t.fChi2MIP,12*sizeof(Float_t));
 113 }
 114
 115 //_____________________________________________________________________________
 116 Int_t AliITStrackMI::Compare(const TObject *o) const {
 117   //-----------------------------------------------------------------
 118   // This function compares tracks according to the their curvature
 119   //-----------------------------------------------------------------
 120   AliITStrackMI *t=(AliITStrackMI*)o;
 121   //Double_t co=TMath::Abs(t->Get1Pt());
 122   //Double_t c =TMath::Abs(Get1Pt());
 123   Double_t co=t->GetSigmaY2()*t->GetSigmaZ2()*(0.5+TMath::Sqrt(0.5*t->fD[0]*t->fD[0]+t->fD[1]*t->fD[1]));
 124   Double_t c =GetSigmaY2()*GetSigmaZ2()*(0.5+TMath::Sqrt(0.5*fD[0]*fD[0]+fD[1]*fD[1]));
 125   if (c>co) return 1;
 126   else if (c<co) return -1;
 127   return 0;
 128 }
 129
 130
 131 Double_t AliITStrackMI::GetPredictedChi2MI(Double_t cy, Double_t cz, Double_t cerry, Double_t cerrz) const
 132 {
 133   //-----------------------------------------------------------------
 134   // This function calculates a predicted chi2 increment.
 135   //-----------------------------------------------------------------
 136   Double_t r00=cerry*cerry, r01=0., r11=cerrz*cerrz;
 137   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
 138   //
 139   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
 140   if (TMath::Abs(det) < 1.e-30) {
 141     Int_t n=GetNumberOfClusters();
 142     if (n>kWARN)
 143       Warning("GetPredictedChi2","Singular matrix (%d) !\n",n);
 144     return 1e10;
 145   }
 146   Double_t tmp=r00; r00=r11; r11=tmp; r01=-r01;
 147
 148   Double_t dy=cy - fP0, dz=cz - fP1;
 149
 150   return (dy*r00*dy + 2*r01*dy*dz + dz*r11*dz)/det;
 151 }
 152
 153 //____________________________________________________________________________
 154 Int_t AliITStrackMI::CorrectForMaterial(Double_t d, Double_t x0) {
 155   //------------------------------------------------------------------
 156   //This function corrects the track parameters for crossed material
 157   //------------------------------------------------------------------
 158   //  Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
 159   Double_t p2=(1.+ fP3*fP3)/(Get1Pt()*Get1Pt());
 160   Double_t et   = p2 + GetMass()*GetMass();
 161   Double_t beta2=p2/et;
 162   et = sqrt(et);
 163   d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
 164   //d*=TMath::Sqrt(1.+ fP3*fP3 +fP2*fP2/(1.- fP2*fP2));
 165
 166   //Multiple scattering******************
 167   if (d!=0) {
 168      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(d);
 169      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
 170      fC22 += theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
 171      fC33 += theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
 172      fC43 += theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
 173      fC44 += theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
 174   }
 175
 176   //Energy losses************************
 177   if (x0!=0.) {
 178      d*=x0;
 179      //     Double_t dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
 180      //Double_t dE=0;
 181      Double_t dE = 0.265*0.153e-3*(39.2-55.6*beta2+28.7*beta2*beta2+27.41/beta2)*d;
 182      /*
 183      if (beta2/(1-beta2)>3.5*3.5){
 184        dE=0.153e-3/beta2*(log(3.5*5940)+0.5*log(beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
 185      }
 186      else{
 187        dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
 188        dE+=0.06e-3/(beta2*beta2)*d;
 189      }
 190      */
 191      fP4*=(1.- et/p2*dE);
 192      Double_t delta44 = (dE*fP4*et/p2);
 193      delta44*=delta44;
 194      fC44+= delta44/400.;
 195   }
 196
 197   if (!Invariant()) return 0;
 198
 199   return 1;
 200 }
 201
 202 //____________________________________________________________________________
 203 Int_t AliITStrackMI::UpdateMI(Double_t cy, Double_t cz, Double_t cerry, Double_t cerrz, Double_t chi2,UInt_t index) {
 204   //------------------------------------------------------------------
 205   //This function updates track parameters
 206   //------------------------------------------------------------------
 207   Double_t p0=fP0,p1=fP1,p2=fP2,p3=fP3,p4=fP4;
 208   Double_t c00=fC00;
 209   Double_t c10=fC10, c11=fC11;
 210   Double_t c20=fC20, c21=fC21, c22=fC22;
 211   Double_t c30=fC30, c31=fC31, c32=fC32, c33=fC33;
 212   Double_t c40=fC40, c41=fC41, c42=fC42, c43=fC43, c44=fC44;
 213
 214
 215   Double_t r00=cerry*cerry, r01=0., r11=cerrz*cerrz;
 216   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
 217   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
 218   Double_t tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
 219
 220
 221   Double_t k00=fC00*r00+fC10*r01, k01=fC00*r01+fC10*r11;
 222   Double_t k10=fC10*r00+fC11*r01, k11=fC10*r01+fC11*r11;
 223   Double_t k20=fC20*r00+fC21*r01, k21=fC20*r01+fC21*r11;
 224   Double_t k30=fC30*r00+fC31*r01, k31=fC30*r01+fC31*r11;
 225   Double_t k40=fC40*r00+fC41*r01, k41=fC40*r01+fC41*r11;
 226
 227   Double_t dy=cy - fP0, dz=cz - fP1;
 228   Int_t layer = (index & 0xf0000000) >> 28;
 229   fDy[layer] = dy;
 230   fDz[layer] = dz;
 231   fSigmaY[layer] = TMath::Sqrt(cerry*cerry+fC00);
 232   fSigmaZ[layer] = TMath::Sqrt(cerrz*cerrz+fC11);
 233
 234   Double_t sf=fP2 + k20*dy + k21*dz;
 235
 236   fP0 += k00*dy + k01*dz;
 237   fP1 += k10*dy + k11*dz;
 238   fP2  = sf;
 239   fP3 += k30*dy + k31*dz;
 240   fP4 += k40*dy + k41*dz;
 241
 242   Double_t c01=fC10, c02=fC20, c03=fC30, c04=fC40;
 243   Double_t c12=fC21, c13=fC31, c14=fC41;
 244
 245   fC00-=k00*fC00+k01*fC10; fC10-=k00*c01+k01*fC11;
 246   fC20-=k00*c02+k01*c12;   fC30-=k00*c03+k01*c13;
 247   fC40-=k00*c04+k01*c14;
 248
 249   fC11-=k10*c01+k11*fC11;
 250   fC21-=k10*c02+k11*c12;   fC31-=k10*c03+k11*c13;
 251   fC41-=k10*c04+k11*c14;
 252
 253   fC22-=k20*c02+k21*c12;   fC32-=k20*c03+k21*c13;
 254   fC42-=k20*c04+k21*c14;
 255
 256   fC33-=k30*c03+k31*c13;
 257   fC43-=k30*c04+k31*c14;
 258
 259   fC44-=k40*c04+k41*c14;
 260
 261   if (!Invariant()) {
 262      fP0=p0; fP1=p1; fP2=p2; fP3=p3; fP4=p4;
 263      fC00=c00;
 264      fC10=c10; fC11=c11;
 265      fC20=c20; fC21=c21; fC22=c22;
 266      fC30=c30; fC31=c31; fC32=c32; fC33=c33;
 267      fC40=c40; fC41=c41; fC42=c42; fC43=c43; fC44=c44;
 268      return 0;
 269   }
 270
 271   if (chi2<0) return 1;
 272   Int_t n=GetNumberOfClusters();
 273   fIndex[n]=index;
 274   SetNumberOfClusters(n+1);
 275   SetChi2(GetChi2()+chi2);
 276
 277   return 1;
 278 }
 279
 280 Int_t AliITStrackMI::GetProlongationFast(Double_t alp, Double_t xk,Double_t &y, Double_t &z)
 281 {
 282   //-----------------------------------------------------------------------------
 283   //get fast prolongation
 284   //-----------------------------------------------------------------------------
 285   Double_t ca=TMath::Cos(alp-fAlpha), sa=TMath::Sin(alp-fAlpha);
 286   Double_t cf=TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);
 287   // **** rotation **********************
 288   y= -fX*sa + fP0*ca;
 289   // **** translation ******************
 290   Double_t dx = xk- fX*ca - fP0*sa;
 291   Double_t f1=fP2*ca - cf*sa, f2=f1 + fP4*dx;
 292   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
 293     return 0;
 294   }
 295   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
 296   y += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
 297   z  = fP1+dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;
 298   return 1;
 299 }
 300
 301
 302 Bool_t AliITStrackMI::IsGoldPrimary()
 303 {
 304   //
 305   // Indicates gold pimary track
 306   //
 307   Bool_t isGold=kTRUE;
 308   if (!fConstrain) return kFALSE;                //
 309   if (fNDeadZone+fNDeadZone<5.5) isGold =  kFALSE; // short track
 310   //
 311   if (fChi2/Float_t(fN)>2.){
 312     if (fChi2MIP[0]+fNUsed>3.5) isGold = kFALSE;
 313   }
 314   if (fChi2MIP[2]>4.5) isGold = kFALSE;         //back propagation chi2
 315   //
 316   if (fDnorm[0]>0&&fDnorm[1]>0){
 317     const Float_t distcut2 =2.5*2.5;  //normalize distance  cut
 318     Float_t dist2 = fD[0]*fD[0]/(fDnorm[0]*fDnorm[0])+fD[1]*fD[1]/(fDnorm[1]*fDnorm[1]);  //normalize distance to the vertex (pools)
 319     if (dist2>distcut2) isGold = kFALSE;
 320   }
 321   return isGold;
 322 }