ITS/AliITStrackV2.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: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  20 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
  21 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  22 #include <TMath.h>
  23
  24 #include "AliCluster.h"
  25 #include "AliTracker.h"
  26 #include "AliESDtrack.h"
  27 #include "AliITStrackV2.h"
  28
  29 ClassImp(AliITStrackV2)
  30
  31 const Int_t kWARN=5;
  32
  33 //____________________________________________________________________________
  34 AliITStrackV2::AliITStrackV2() : AliKalmanTrack(),
  35   fdEdx(0),
  36   fESDtrack(0)
  37 {
  38     for(Int_t i=0; i<2*kMaxLayer; i++) fIndex[i]=-1;
  39     for(Int_t i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=0;
  40 }
  41
  42
  43 //____________________________________________________________________________
  44 AliITStrackV2::AliITStrackV2(AliESDtrack& t,Bool_t c) throw (const Char_t *) :
  45   AliKalmanTrack(),
  46   fdEdx(t.GetITSsignal()),
  47   fESDtrack(&t)
  48 {
  49   //------------------------------------------------------------------
  50   // Conversion ESD track -> ITS track.
  51   // If c==kTRUE, create the ITS track out of the constrained params.
  52   //------------------------------------------------------------------
  53   const AliExternalTrackParam *par=&t;
  54   if (c) {
  55     par=t.GetConstrainedParam();
  56     if (!par) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
  57   }
  58   Set(par->GetX(),par->GetAlpha(),par->GetParameter(),par->GetCovariance());
  59
  60   //if (!Invariant()) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
  61
  62   SetLabel(t.GetLabel());
  63   SetMass(t.GetMass());
  64   SetNumberOfClusters(t.GetITSclusters(fIndex));
  65
  66   if (t.GetStatus()&AliESDtrack::kTIME) {
  67     StartTimeIntegral();
  68     Double_t times[10]; t.GetIntegratedTimes(times); SetIntegratedTimes(times);
  69     SetIntegratedLength(t.GetIntegratedLength());
  70   }
  71
  72   for(Int_t i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=0;
  73 }
  74
  75 void AliITStrackV2::UpdateESDtrack(ULong_t flags) const {
  76   fESDtrack->UpdateTrackParams(this,flags);
  77 }
  78
  79 //____________________________________________________________________________
  80 AliITStrackV2::AliITStrackV2(const AliITStrackV2& t) :
  81   AliKalmanTrack(t),
  82   fdEdx(t.fdEdx),
  83   fESDtrack(t.fESDtrack)
  84 {
  85   //------------------------------------------------------------------
  86   //Copy constructor
  87   //------------------------------------------------------------------
  88   Int_t i;
  89   for (i=0; i<4; i++) fdEdxSample[i]=t.fdEdxSample[i];
  90   for (i=0; i<2*kMaxLayer; i++) fIndex[i]=t.fIndex[i];
  91 }
  92
  93 //_____________________________________________________________________________
  94 Int_t AliITStrackV2::Compare(const TObject *o) const {
  95   //-----------------------------------------------------------------
  96   // This function compares tracks according to the their curvature
  97   //-----------------------------------------------------------------
  98   AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)o;
  99   //Double_t co=TMath::Abs(t->Get1Pt());
 100   //Double_t c =TMath::Abs(Get1Pt());
 101   Double_t co=t->GetSigmaY2()*t->GetSigmaZ2();
 102   Double_t c =GetSigmaY2()*GetSigmaZ2();
 103   if (c>co) return 1;
 104   else if (c<co) return -1;
 105   return 0;
 106 }
 107
 108 //____________________________________________________________________________
 109 Bool_t
 110 AliITStrackV2::PropagateToVertex(const AliESDVertex *v,Double_t d,Double_t x0)
 111 {
 112   //------------------------------------------------------------------
 113   //This function propagates a track to the minimal distance from the origin
 114   //------------------------------------------------------------------
 115   Double_t bz=GetBz();
 116   if (PropagateToDCA(v,bz,kVeryBig))
 117    if (AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial(d,x0,GetMass())) return kTRUE;
 118   return kFALSE;
 119 }
 120
 121 //____________________________________________________________________________
 122 Bool_t AliITStrackV2::
 123 GetGlobalXYZat(Double_t xk, Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
 124   //------------------------------------------------------------------
 125   //This function returns a track position in the global system
 126   //------------------------------------------------------------------
 127   Double_t r[3];
 128   Bool_t rc=GetXYZAt(xk, AliTracker::GetBz(), r);
 129   x=r[0]; y=r[1]; z=r[2];
 130   return rc;
 131 }
 132
 133 //_____________________________________________________________________________
 134 Double_t AliITStrackV2::GetPredictedChi2(const AliCluster *c) const {
 135   //-----------------------------------------------------------------
 136   // This function calculates a predicted chi2 increment.
 137   //-----------------------------------------------------------------
 138   Double_t p[2]={c->GetY(), c->GetZ()};
 139   Double_t cov[3]={c->GetSigmaY2(), 0., c->GetSigmaZ2()};
 140   return AliExternalTrackParam::GetPredictedChi2(p,cov);
 141 }
 142
 143 //____________________________________________________________________________
 144 Bool_t AliITStrackV2::PropagateTo(Double_t xk, Double_t d, Double_t x0) {
 145   //------------------------------------------------------------------
 146   //This function propagates a track
 147   //------------------------------------------------------------------
 148   Double_t oldX=GetX(), oldY=GetY(), oldZ=GetZ();
 149
 150   Double_t bz=GetBz();
 151   if (!AliExternalTrackParam::PropagateTo(xk,bz)) return kFALSE;
 152  if (!AliExternalTrackParam::CorrectForMaterial(d,x0,GetMass())) return kFALSE;
 153
 154   Double_t x=GetX(), y=GetY(), z=GetZ();
 155   if (IsStartedTimeIntegral() && x>oldX) {
 156     Double_t l2 = (x-oldX)*(x-oldX) + (y-oldY)*(y-oldY) + (z-oldZ)*(z-oldZ);
 157     AddTimeStep(TMath::Sqrt(l2));
 158   }
 159
 160   return kTRUE;
 161 }
 162
 163 //____________________________________________________________________________
 164 Bool_t AliITStrackV2::Update(const AliCluster* c, Double_t chi2, Int_t index)
 165 {
 166   //------------------------------------------------------------------
 167   //This function updates track parameters
 168   //------------------------------------------------------------------
 169   Double_t p[2]={c->GetY(), c->GetZ()};
 170   Double_t cov[3]={c->GetSigmaY2(), 0., c->GetSigmaZ2()};
 171
 172   if (!AliExternalTrackParam::Update(p,cov)) return kFALSE;
 173
 174   if (!Invariant()) {
 175      AliWarning("Wrong invariant !");
 176      return kFALSE;
 177   }
 178
 179   if (chi2<0) return kTRUE;
 180
 181   Int_t n=GetNumberOfClusters();
 182   fIndex[n]=index;
 183   SetNumberOfClusters(n+1);
 184   SetChi2(GetChi2()+chi2);
 185
 186   return kTRUE;
 187 }
 188
 189 Bool_t AliITStrackV2::Invariant() const {
 190   //------------------------------------------------------------------
 191   // This function is for debugging purpose only
 192   //------------------------------------------------------------------
 193   Int_t n=GetNumberOfClusters();
 194
 195   Double_t sP2=GetParameter()[2];
 196   if (TMath::Abs(sP2) >= kAlmost1){
 197      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fP2=%f\n",sP2);
 198      return kFALSE;
 199   }
 200   Double_t sC00=GetCovariance()[0];
 201   if (sC00<=0 || sC00>9.) {
 202      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC00=%f\n",sC00);
 203      return kFALSE;
 204   }
 205   Double_t sC11=GetCovariance()[2];
 206   if (sC11<=0 || sC11>9.) {
 207      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC11=%f\n",sC11);
 208      return kFALSE;
 209   }
 210   Double_t sC22=GetCovariance()[5];
 211   if (sC22<=0 || sC22>1.) {
 212      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC22=%f\n",sC22);
 213      return kFALSE;
 214   }
 215   Double_t sC33=GetCovariance()[9];
 216   if (sC33<=0 || sC33>1.) {
 217      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC33=%f\n",sC33);
 218      return kFALSE;
 219   }
 220   Double_t sC44=GetCovariance()[14];
 221   if (sC44<=0 /*|| sC44>6e-5*/) {
 222      if (n>kWARN) Warning("Invariant","fC44=%f\n",sC44);
 223      return kFALSE;
 224   }
 225
 226   return kTRUE;
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________________
 230 Bool_t AliITStrackV2::Propagate(Double_t alp,Double_t xk) {
 231   //------------------------------------------------------------------
 232   //This function propagates a track
 233   //------------------------------------------------------------------
 234   Double_t bz=GetBz();
 235   if (!AliExternalTrackParam::Propagate(alp,xk,bz)) return kFALSE;
 236
 237   if (!Invariant()) {
 238      AliWarning("Wrong invariant !");
 239      return kFALSE;
 240   }
 241
 242   return kTRUE;
 243 }
 244
 245 Bool_t AliITStrackV2::Improve(Double_t x0,Double_t xyz[3],Double_t ers[3]) {
 246   //------------------------------------------------------------------
 247   //This function improves angular track parameters
 248   //------------------------------------------------------------------
 249   Double_t cs=TMath::Cos(GetAlpha()), sn=TMath::Sin(GetAlpha());
 250 //Double_t xv = xyz[0]*cs + xyz[1]*sn; // vertex
 251   Double_t yv =-xyz[0]*sn + xyz[1]*cs; // in the
 252   Double_t zv = xyz[2];                // local frame
 253
 254   Double_t dy = Par(0) - yv, dz = Par(1) - zv;
 255   Double_t r2=GetX()*GetX() + dy*dy;
 256   Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
 257   Double_t beta2=p2/(p2 + GetMass()*GetMass());
 258   x0*=TMath::Sqrt((1.+ GetTgl()*GetTgl())/(1.- GetSnp()*GetSnp()));
 259   Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*x0;
 260   //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*x0*9.36*2.33;
 261
 262   Double_t cnv=GetBz()*kB2C;
 263   {
 264     Double_t dummy = 4/r2 - GetC()*GetC();
 265     if (dummy < 0) return kFALSE;
 266     Double_t parp = 0.5*(GetC()*GetX() + dy*TMath::Sqrt(dummy));
 267     Double_t sigma2p = theta2*(1.- GetSnp()*GetSnp())*(1. + GetTgl()*GetTgl());
 268     sigma2p += Cov(0)/r2*(1.- dy*dy/r2)*(1.- dy*dy/r2);
 269     sigma2p += ers[1]*ers[1]/r2;
 270     sigma2p += 0.25*Cov(14)*cnv*cnv*GetX()*GetX();
 271     Double_t eps2p=sigma2p/(Cov(2) + sigma2p);
 272     Par(0) += Cov(3)/(Cov(5) + sigma2p)*(parp - GetSnp());
 273     Par(2)  = eps2p*GetSnp() + (1 - eps2p)*parp;
 274     Cov(5) *= eps2p;
 275     Cov(3) *= eps2p;
 276   }
 277   {
 278     Double_t parl=0.5*GetC()*dz/TMath::ASin(0.5*GetC()*TMath::Sqrt(r2));
 279     Double_t sigma2l=theta2;
 280     sigma2l += Cov(2)/r2 + Cov(0)*dy*dy*dz*dz/(r2*r2*r2);
 281     sigma2l += ers[2]*ers[2]/r2;
 282     Double_t eps2l = sigma2l/(Cov(9) + sigma2l);
 283     Par(1) += Cov(7 )/(Cov(9) + sigma2l)*(parl - Par(3));
 284     Par(4) += Cov(13)/(Cov(9) + sigma2l)*(parl - Par(3));
 285     Par(3)  = eps2l*Par(3) + (1-eps2l)*parl;
 286     Cov(9) *= eps2l;
 287     Cov(13)*= (eps2l/cnv/cnv);
 288     Cov(7) *= eps2l;
 289   }
 290   if (!Invariant()) return kFALSE;
 291
 292   return kTRUE;
 293 }
 294
 295 void AliITStrackV2::CookdEdx(Double_t low, Double_t up) {
 296   //-----------------------------------------------------------------
 297   // This function calculates dE/dX within the "low" and "up" cuts.
 298   // Origin: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
 299   //-----------------------------------------------------------------
 300   // The clusters order is: SSD-2, SSD-1, SDD-2, SDD-1, SPD-2, SPD-1
 301
 302   Int_t i;
 303   Int_t nc=0;
 304   for (i=0; i<GetNumberOfClusters(); i++) {
 305     Int_t idx=GetClusterIndex(i);
 306     idx=(idx&0xf0000000)>>28;
 307     if (idx>1) nc++; // Take only SSD and SDD
 308   }
 309
 310   Int_t swap;//stupid sorting
 311   do {
 312     swap=0;
 313     for (i=0; i<nc-1; i++) {
 314       if (fdEdxSample[i]<=fdEdxSample[i+1]) continue;
 315       Float_t tmp=fdEdxSample[i];
 316       fdEdxSample[i]=fdEdxSample[i+1]; fdEdxSample[i+1]=tmp;
 317       swap++;
 318     }
 319   } while (swap);
 320
 321   Int_t nl=Int_t(low*nc), nu=Int_t(up*nc); //b.b. to take two lowest dEdX
 322                                            // values from four ones choose
 323                                            // nu=2
 324   Float_t dedx=0;
 325   for (i=nl; i<nu; i++) dedx += fdEdxSample[i];
 326   if (nu-nl>0) dedx /= (nu-nl);
 327
 328   SetdEdx(dedx);
 329 }
 330
 331 Double_t AliITStrackV2::GetBz() const {
 332   //
 333   // returns Bz component of the magnetic field (kG)
 334   //
 335   if (AliTracker::UniformField()) return AliTracker::GetBz();
 336   Double_t r[3]; GetXYZ(r);
 337   return AliTracker::GetBz(r);
 338 }
 339