MFT/AliMuonForwardTrackFinder.h

   1 #ifndef AliMuonForwardTrackFinder_H
   2 #define AliMuonForwardTrackFinder_H
   3
   4 // ROOT includes
   5 #include "TObject.h"
   6 #include "TClonesArray.h"
   7 #include "TH2D.h"
   8 #include "TH1D.h"
   9 #include "TFile.h"
  10 #include "TGeoManager.h"
  11 #include "TMatrixD.h"
  12 #include "TParticle.h"
  13 #include "TMath.h"
  14 #include "TGraph.h"
  15 #include "TEllipse.h"
  16 #include "TCanvas.h"
  17 #include "TString.h"
  18 #include "TLatex.h"
  19 #include "TMarker.h"
  20 #include "TNtuple.h"
  21 #include "TRandom.h"
  22 #include "TIterator.h"
  23
  24 // STEER includes
  25 #include "AliLog.h"
  26 #include "AliRun.h"
  27 #include "AliRunLoader.h"
  28 #include "AliLoader.h"
  29 #include "AliHeader.h"
  30 #include "AliMC.h"
  31 #include "AliStack.h"
  32 #include "AliMagF.h"
  33 #include "AliTracker.h"
  34 #include "AliGRPObject.h"
  35 #include "AliRunInfo.h"
  36
  37 // MUON includes
  38 #include "AliMUONConstants.h"
  39 #include "AliMUONTrack.h"
  40 #include "AliMUONRecoCheck.h"
  41 #include "AliMUONTrackParam.h"
  42 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  43 #include "AliMUONVTrackStore.h"
  44 #include "AliMUONVCluster.h"
  45
  46 // MFT includes
  47 #include "AliMuonForwardTrack.h"
  48 #include "AliMFTCluster.h"
  49 #include "AliMFT.h"
  50 #include "AliMFTSegmentation.h"
  51 #include "AliMFTConstants.h"
  52
  53 //====================================================================================================================================================
  54 //
  55 // Class for the creation of the "global muon tracks" built from the clusters in the
  56 // muon spectrometer and the clusters of the Muon Forward Tracker. QA histograms are also created
  57 //
  58 // Contact author: antonio.uras@cern.ch
  59 //
  60 //====================================================================================================================================================
  61
  62 class AliMuonForwardTrackFinder : public TObject {
  63
  64 public:
  65
  66   enum matchingOption {kRealMatching, kIdealMatching};
  67   enum {kConverged, kDiverged};
  68
  69   AliMuonForwardTrackFinder();
  70
  71   virtual ~AliMuonForwardTrackFinder();
  72
  73   enum {kAllClusters, kClustersGoodChi2, kClusterOfTrack, kClusterCorrectMC};
  74
  75   void Init(Int_t nRun, Char_t *readDir, Char_t *outDir, Int_t nEventsToAnalyze = -1);
  76   Bool_t LoadNextEvent();
  77   Int_t LoadNextTrack();
  78   Int_t GetNDF(Int_t nClusters);
  79   void PDGNameConverter(const Char_t *nameIn, Char_t *nameOut);
  80   void DrawPlanes();
  81   void Terminate();
  82   void WriteHistos();
  83
  84   void SetRun(Int_t nRun) { fRun = nRun; }
  85   void SetNEventsToAnalyze(Int_t nEventsToAnalyze) { fNEventsToAnalyze = nEventsToAnalyze; }
  86   void SetSigmaSpectrometerCut(Double_t sigmaSpectrometerCut) { fSigmaSpectrometerCut = sigmaSpectrometerCut; }
  87   void SetSigmaClusterCut(Double_t sigmaClusterCut) { fSigmaClusterCut = sigmaClusterCut; }
  88   void SetChi2GlobalCut(Double_t chi2GlobalCut) { fChi2GlobalCut = chi2GlobalCut; }
  89   void SetReadDir(Char_t *dirName) { fReadDir = dirName; }
  90   void SetOutDir(Char_t *dirName) { fOutDir = dirName; }
  91   void SetDraw(Bool_t drawOption);
  92   void SetRAbsorberCut(Double_t rAbsorberCut) { fRAbsorberCut = rAbsorberCut; }
  93   void SetLowPtCut(Double_t lowPtCut) { fLowPtCut = lowPtCut; }
  94   void SetNFinalCandidatesCut(Int_t nFinalCandidatesCut) { fNFinalCandidatesCut = nFinalCandidatesCut; }
  95   void SetVertexError(Double_t xErr, Double_t yErr, Double_t zErr) { fVertexErrorX=xErr; fVertexErrorY=yErr; fVertexErrorZ=zErr; }
  96
  97   Int_t GetRun() { return fRun; }
  98   Int_t GetNEvents() { return fNEventsToAnalyze; }
  99   Double_t GetSigmaSpectrometerCut() { return fSigmaSpectrometerCut; }
 100   Double_t GetSigmaClusterCut() { return fSigmaClusterCut; }
 101   Double_t GetChi2GlobalCut() { return fChi2GlobalCut; }
 102   Double_t GetRAbsorberCut() { return fRAbsorberCut; }
 103   Double_t GetLowPtCut() { return fLowPtCut; }
 104   Int_t GetNPlanesMFT() { return fNPlanesMFT; }
 105   Int_t GetNFinalCandidatesCut() { return fNFinalCandidatesCut; }
 106   Int_t GetCurrentEvent() { return fEv; }
 107
 108   Int_t GetNRealTracksAnalyzed() const { return fCountRealTracksAnalyzed; }
 109   Int_t GetNRealTracksAnalyzedOfEvent() const { return fCountRealTracksAnalyzedOfEvent; }
 110   Int_t GetNRealTracksWithRefMC() const { return fCountRealTracksWithRefMC; }
 111   Int_t GetNRealTracksWithRefMC_andTrigger() const { return fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger; }
 112   Int_t GetNRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt() const { return fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt; }
 113   Int_t GetNRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt_andGoodTheta() const { return fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt_andGoodTheta; }
 114
 115   void SetNPlanesMFT(Int_t nPlanesMFT) { fNPlanesMFT = nPlanesMFT; }
 116   void SeparateFrontBackClusters();
 117   void SetNMaxMissingMFTClusters(Int_t nMaxMissingMFTClusters) { fNMaxMissingMFTClusters = nMaxMissingMFTClusters; }
 118   void SetMandatoryPlane(Int_t iPlane) { if (0<=iPlane && iPlane<AliMFTConstants::fNMaxPlanes) fIsPlaneMandatory[iPlane] = kTRUE; }
 119
 120   Int_t FindClusterInPlane(Int_t planeId);
 121   void AttachGoodClusterInPlane(Int_t planeId);
 122   void FillPlanesWithTrackHistory();
 123   Double_t TryOneCluster(const AliMUONTrackParam &trackParam, AliMFTCluster *cluster);
 124   void BookHistos();
 125   void SetTitleHistos();
 126   void BookPlanes();
 127   void ResetPlanes();
 128   void PrintParticleHistory();
 129
 130   Bool_t IsCorrectMatch(AliMFTCluster *cluster);
 131   void CheckCurrentMuonTrackable();
 132   Bool_t IsMother(const Char_t *nameMother);
 133
 134   void SetMatchingMode(Int_t matchingMode) { fMatchingMode = matchingMode; }
 135   void SetMinResearchRadiusAtPlane(Int_t plane, Double_t radius) { if (plane>=0 && plane<fNMaxPlanes) fMinResearchRadiusAtPlane[plane] = radius; }
 136
 137   void FillOutputTree();
 138   void WriteOutputTree();
 139
 140   Bool_t InitGRP();
 141   Bool_t SetRunNumber();
 142
 143   void SetMaxNTracksToBeAnalyzed(Int_t nTracks) { fMaxNTracksToBeAnalyzed = nTracks; }
 144   void SetBransonCorrection(Bool_t correction) { fBransonCorrection = correction; }
 145
 146 private:
 147
 148   AliMuonForwardTrackFinder(const AliMuonForwardTrackFinder& obj);
 149   AliMuonForwardTrackFinder& operator=(const AliMuonForwardTrackFinder& other);
 150
 151 protected:
 152
 153   static const Int_t fNMaxPlanes = AliMFTConstants::fNMaxPlanes;        // max number of MFT planes
 154   static const Double_t fRadLengthSi;
 155   static const Int_t fMaxNCandidates = 1000;
 156
 157   Int_t fRun;
 158   Int_t fNEventsToAnalyze;           // events to analyze
 159   Double_t fSigmaClusterCut;         // to select the clusters in the MFT planes which are compatible with the extrapolated muon track
 160   Double_t fScaleSigmaClusterCut;    // to tune the cut on the compatible clusters in case of too many candidates
 161   Bool_t fGlobalTrackingDiverged;    // to keep memory of a possible divergence in the global tracking finding
 162   Double_t fChi2GlobalCut;           // cut on the final chi2 of the global muon track
 163   Double_t fSigmaSpectrometerCut;    // for the selection of the tracks in the muon spectrometer
 164   Double_t fVertexErrorX;            // uncertainty on the x position of the muon's origin
 165   Double_t fVertexErrorY;            // uncertainty on the y position of the muon's origin
 166   Double_t fVertexErrorZ;            // uncertainty on the z position of the muon's origin
 167   Int_t fNFinalCandidatesCut;        // cut on the number of the final candidates for the muon track
 168   TString fReadDir;
 169   TString fOutDir;
 170   Bool_t fDrawOption;
 171
 172   Double_t fDistanceFromGoodClusterAndTrackAtLastPlane;
 173   Double_t fDistanceFromBestClusterAndTrackAtLastPlane;
 174
 175   TClonesArray *fMFTClusterArray[fNMaxPlanes];         //! array of clusters for the planes of the MFT
 176   TClonesArray *fMFTClusterArrayFront[fNMaxPlanes];    //! array of front clusters for the planes of the MFT
 177   TClonesArray *fMFTClusterArrayBack[fNMaxPlanes];     //! array of back clusters for the planes of the MFT
 178
 179   Double_t fRAbsorberCut;  // in cm, corresponds to the radial position of a 3 degrees track at the end of the absorber (-503 cm)
 180   Double_t fLowPtCut;      // in GeV/c, the lower limit for the pt of a track in the muon spectrometer
 181   Int_t fNPlanesMFT;              // number of planes of the Vertex Telescope (Muon Internal Tracker) -> This should be taken from the new version of  AliVZERO2
 182   Int_t fNPlanesMFTAnalyzed;
 183   Int_t fNMaxMissingMFTClusters;  // max. number of MFT clusters which can be missed in the global fit procedure
 184   Bool_t fIsPlaneMandatory[fNMaxPlanes];      // specifies which MFT planes cannot be missed in the global fit procedure
 185
 186   Int_t fEv;               // current event being analyzed
 187   Int_t fLabelMC;          // MC label of the muon track reconstructed in the spectrometer
 188
 189   Bool_t fIsClusterCompatible[10];       // here the clusters in the Muon Spectrometer are concerned
 190
 191   Double_t fZPlane[fNMaxPlanes];        // z-position of the MFT planes (center of the support)
 192   Double_t fRPlaneMax[fNMaxPlanes];     // max radius of the MFT planes (the support)
 193   Double_t fRPlaneMin[fNMaxPlanes];     // min radius of the MFT planes (the support)
 194
 195   TH1D *fHistRadiusEndOfAbsorber, *fHistNTracksAfterExtrapolation[fNMaxPlanes];                 //
 196   TH1D *fHistNGoodClustersForFinalTracks, *fHistResearchRadius[fNMaxPlanes];                    //
 197   TH1D *fHistDistanceGoodClusterFromTrackMinusDistanceBestClusterFromTrackAtLastPlane;          //
 198   TH1D *fHistDistanceGoodClusterFromTrackAtLastPlane;                                           //
 199   TH1D *fHistChi2Cluster_GoodCluster[fNMaxPlanes], *fHistChi2Cluster_BadCluster[fNMaxPlanes];   //
 200   TH1D *fHistGlobalChi2AtPlaneFor_GOOD_CandidatesOfTrackableMuons[fNMaxPlanes];                 //
 201   TH1D *fHistGlobalChi2AtPlaneFor_BAD_CandidatesOfTrackableMuons[fNMaxPlanes];                  //
 202
 203   TNtuple *fNtuFinalCandidates;
 204   TNtuple *fNtuFinalBestCandidates;
 205
 206   TGraph *fGrMFTPlane[4][20];             //!
 207   TEllipse *fCircleExt[fNMaxPlanes], *fCircleInt[fNMaxPlanes];  //!
 208   TCanvas *fCanvas;                       //!
 209
 210   TLatex  *fTxtMuonHistory, *fTxtTrackGoodClusters, *fTxtTrackChi2[fNMaxPlanes];      //!
 211   TLatex  *fTxtTrackFinalChi2, *fTxtTrackMomentum, *fTxtFinalCandidates, *fTxtDummy;  //!
 212   TLatex  *fTxtAllClust, *fTxtClustGoodChi2, *fTxtClustMC, *fTxtClustOfTrack;         //!
 213   TMarker *fMrkAllClust, *fMrkClustGoodChi2, *fMrkClustMC, *fMrkClustOfTrack;         //!
 214
 215   Int_t fCountRealTracksAnalyzed;
 216   Int_t fMaxNTracksToBeAnalyzed;
 217   Int_t fCountRealTracksWithRefMC;
 218   Int_t fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger;
 219   Int_t fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt;
 220   Int_t fCountRealTracksWithRefMC_andTrigger_andGoodPt_andGoodTheta;
 221   Int_t fCountRealTracksAnalyzedOfEvent;
 222   Int_t fCountRealTracksAnalyzedWithFinalCandidates;
 223
 224   TFile *fFileCluster;   //!
 225   TFile *fFileESD;       //!
 226   TFile *fFile_gAlice;   //!
 227
 228   AliRunLoader *fRunLoader;           //!
 229   AliLoader *fMFTLoader;              //!
 230   AliMUONRecoCheck *fMuonRecoCheck;   //!
 231
 232   TTree *fMFTClusterTree;  //!
 233
 234   AliMUONTrack *fMuonTrackReco;                 //! muon track being analyzed
 235   AliMuonForwardTrack *fCurrentTrack;           //! muon extrapolated track being tested
 236   AliMuonForwardTrack *fFinalBestCandidate;     //! best final candidate (if any)
 237   Bool_t fIsCurrentMuonTrackable;
 238   Bool_t fIsGoodClusterInPlane[fNMaxPlanes];
 239
 240   TClonesArray *fCandidateTracks;   //! array of track we are going to build (starting from fMuonTrackReco)
 241
 242   AliMUONVTrackStore *fTrackStore;      //! list of reconstructed MUON tracks
 243   AliMUONVTrackStore *fTrackRefStore;   //! list of reconstructible MUON tracks
 244
 245   TIterator *fNextTrack;   //! Iterator for reading the MUON tracks
 246
 247   AliStack *fStack;  //!
 248
 249   AliMFT *fMFT;                        //!
 250   AliMFTSegmentation *fSegmentation;   //!
 251
 252   TFile *fOutputTreeFile, *fOutputQAFile;   //
 253   TTree *fOutputEventTree;                  //!
 254
 255   TClonesArray *fMuonForwardTracks;       //! array of AliMuonForwardTrack
 256
 257   Int_t fMatchingMode;
 258   Double_t fMinResearchRadiusAtPlane[fNMaxPlanes];
 259
 260   AliGRPObject *fGRPData;              //! Data from the GRP/GRP/Data CDB folder
 261   AliRunInfo *fRunInfo;                //!
 262
 263   Bool_t fBransonCorrection;    // if TRUE, Branson Correction is applied when extrapolating the MUON tracks to the vertex region
 264
 265   ClassDef(AliMuonForwardTrackFinder, 1);
 266
 267 };
 268
 269 //====================================================================================================================================================
 270
 271 #endif
 272
 273