MUON/AliMUONAlignment.h

   1 #ifndef ALIMUONALIGNMENT_H
   2 #define ALIMUONALIGNMENT_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 /// \ingroup rec
   9 /// \class AliMUONAlignment
  10 /// \brief Class for alignment of muon spectrometer
  11 //
  12 // Authors: Bruce Becker, Javier Castillo
  13
  14 #include <TObject.h>
  15 #include <TString.h>
  16
  17 class TGeoCombiTrans;
  18 class TClonesArray;
  19 class AliMillepede;
  20 class AliMUONGeometryTransformer;
  21 class AliMUONTrack;
  22 class AliMUONTrackParam;
  23 class AliMUONVCluster;
  24
  25 class AliMUONAlignment:public TObject
  26 {
  27
  28 public:
  29   AliMUONAlignment();
  30   virtual ~AliMUONAlignment();
  31
  32   void ProcessTrack(AliMUONTrack *track);
  33   /// Set geometry transformer
  34   void SetGeometryTransformer(AliMUONGeometryTransformer * transformer) {
  35     fTransform = transformer;
  36   }
  37
  38   /// Set flag for Magnetic field On/Off
  39   void SetBFieldOn(Bool_t bBFieldOn) {
  40     fBFieldOn =  bBFieldOn;
  41   }
  42   /// Define chambers to align
  43   void SetChOnOff(Bool_t *bChOnOff) {
  44     for(int iCh=0; iCh<10; iCh++)
  45       fChOnOff[iCh] =  bChOnOff[iCh];
  46   }
  47   /// Possibility to align only one side of the detector
  48   void SetSpecLROnOff(Bool_t *bSpecLROnOff) {
  49     fSpecLROnOff[0] =  bSpecLROnOff[0];
  50     fSpecLROnOff[1] =  bSpecLROnOff[1];
  51   }
  52   void FixStation(Int_t iSt);
  53   void FixChamber(Int_t iCh);
  54   void FixDetElem(Int_t iDetElemId, TString sVarXYT = "XYTZ");
  55   void FixHalfSpectrometer(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bSpecLROnOff);
  56   void AllowVariations(const Bool_t *bChOnOff);
  57   void SetNonLinear(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bVarXYT);
  58   void AddConstraints(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bVarXYT);
  59   void AddConstraints(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bVarXYT, const Bool_t *bDetTLBR, const Bool_t *bSpecLROnOff);
  60   void ResetConstraints();
  61
  62   void FixParameter(Int_t param, Double_t value);
  63   void SetNonLinear(Int_t param);
  64   void AddConstraint(Double_t *factor, Double_t value );
  65   void InitGlobalParameters(Double_t *par);
  66   void SetSigmaXY(Double_t sigmaX, Double_t sigmaY);
  67   /// Set array of local derivatives
  68   void SetLocalDerivative(Int_t index, Double_t value) {
  69     fLocalDerivatives[index] = value;
  70   }
  71   /// Set array of global derivatives
  72   void SetGlobalDerivative(Int_t index, Double_t value) {
  73     fGlobalDerivatives[index] = value;
  74   }
  75   void LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t lSingleFit);
  76   void GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls);
  77   void PrintGlobalParameters();
  78   Double_t GetParError(Int_t iPar);
  79
  80   AliMUONGeometryTransformer*
  81     ReAlign(const AliMUONGeometryTransformer * transformer, const double *misAlignments, Bool_t verbose);
  82
  83   void SetAlignmentResolution(const TClonesArray* misAlignArray, Int_t chId, Double_t chResX, Double_t chResY, Double_t deResX, Double_t deResY);
  84
  85  private:
  86   /// Not implemented
  87   AliMUONAlignment(const AliMUONAlignment& right);
  88   /// Not implemented
  89   AliMUONAlignment&  operator = (const AliMUONAlignment& right);
  90
  91   void Init(Int_t nGlobal, Int_t nLocal, Int_t nStdDev);
  92   void ConstrainT(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintT, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
  93   void ConstrainL(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintL, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
  94   void ConstrainB(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintB, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
  95   void ConstrainR(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintR, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
  96   void FillDetElemData();
  97   void FillRecPointData();
  98   void FillTrackParamData();
  99   void ResetLocalEquation();
 100   void LocalEquationX();
 101   void LocalEquationY();
 102
 103   TGeoCombiTrans ReAlign(const TGeoCombiTrans& transform, const double *detElemMisAlignment) const;
 104
 105   Bool_t fBFieldOn;        ///< Flag for Magnetic filed On/Off
 106   Bool_t fChOnOff[10];     ///< Flags for chamber On/Off
 107   Bool_t fSpecLROnOff[2];  ///< Flags for left right On/Off
 108   Bool_t fDoF[4];          ///< Flags degrees of freedom to align (x,y,phi)
 109   Double_t fAllowVar[4];   ///< "Encouraged" variation for degrees of freedom
 110   Double_t fStartFac;      ///< Initial value for chi2 cut
 111                            ///< if > 1 Iterations in AliMillepede are turned on
 112   Double_t fResCutInitial; ///< Cut on residual for first iteration
 113   Double_t fResCut;        ///< Cut on residual for other iterations
 114
 115   AliMillepede *fMillepede; ///< Detector independent alignment class
 116
 117   TClonesArray *fTrackParamAtCluster; ///< Array of track parameters
 118   AliMUONTrack *fTrack;               ///< AliMUONTrack
 119   AliMUONVCluster *fCluster;          ///< AliMUONVCluster
 120   AliMUONTrackParam *fTrackParam;     ///< Track parameters
 121
 122   Int_t fNGlobal;  ///< Number of global parameters
 123   Int_t fNLocal;   ///< Number of local parameters
 124   Int_t fNStdDev;  ///< Number of standard deviations for chi2 cut
 125   Double_t fClustPos[3];    ///< Cluster position
 126   Double_t fClustPosLoc[3]; ///< Cluster position in local coordinates
 127   Double_t fTrackSlope0[2]; ///< Track slope at reference point
 128   Double_t fTrackSlope[2];  ///< Track slope at current point
 129   Double_t fTrackPos0[3];   ///< Track intersection at reference point
 130   Double_t fTrackPos[3];    ///< Track intersection at current point
 131   Double_t fTrackPosLoc[3]; ///< Track intersection at current point in local coordinates
 132   Double_t fMeas[2];        ///< Current measurement (depend on B field On/Off)
 133   Double_t fSigma[2];       ///< Estimated resolution on measurement
 134
 135   Double_t fGlobalDerivatives[624]; ///< Array of global derivatives
 136   Double_t fLocalDerivatives[4];    ///< Array of local derivatives
 137
 138   Double_t fConstraintX[624];   ///< Array for constraint equation all X
 139   Double_t fConstraintY[624];   ///< Array for constraint equation all Y
 140   Double_t fConstraintP[624];   ///< Array for constraint equation all P
 141   Double_t fConstraintXT[624];  ///< Array for constraint equation X Top half
 142   Double_t fConstraintYT[624];  ///< Array for constraint equation Y Top half
 143   Double_t fConstraintPT[624];  ///< Array for constraint equation P Top half
 144   Double_t fConstraintXZT[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Top half
 145   Double_t fConstraintYZT[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Top half
 146   Double_t fConstraintPZT[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Top half
 147   Double_t fConstraintXYT[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Top half
 148   Double_t fConstraintYYT[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Top half
 149   Double_t fConstraintPYT[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Top half
 150   Double_t fConstraintXB[624];  ///< Array for constraint equation X Bottom half
 151   Double_t fConstraintYB[624];  ///< Array for constraint equation Y Bottom half
 152   Double_t fConstraintPB[624];  ///< Array for constraint equation P Bottom half
 153   Double_t fConstraintXZB[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Bottom half
 154   Double_t fConstraintYZB[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Bottom half
 155   Double_t fConstraintPZB[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Bottom half
 156   Double_t fConstraintXYB[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Bottom half
 157   Double_t fConstraintYYB[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Bottom half
 158   Double_t fConstraintPYB[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Bottom half
 159   Double_t fConstraintXR[624];  ///< Array for constraint equation X Right half
 160   Double_t fConstraintYR[624];  ///< Array for constraint equation Y Right half
 161   Double_t fConstraintPR[624];  ///< Array for constraint equation P Right half
 162   Double_t fConstraintXZR[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Right half
 163   Double_t fConstraintYZR[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Right half
 164   Double_t fConstraintPZR[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Right half
 165   Double_t fConstraintXYR[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Right half
 166   Double_t fConstraintYYR[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Right half
 167   Double_t fConstraintPYR[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Right half
 168   Double_t fConstraintXL[624];  ///< Array for constraint equation X Left half
 169   Double_t fConstraintYL[624];  ///< Array for constraint equation Y Left half
 170   Double_t fConstraintPL[624];  ///< Array for constraint equation P Left half
 171   Double_t fConstraintXZL[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Left half
 172   Double_t fConstraintYZL[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Left half
 173   Double_t fConstraintPZL[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Left half
 174   Double_t fConstraintXYL[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Left half
 175   Double_t fConstraintYYL[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Left half
 176   Double_t fConstraintPYL[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Left half
 177   Double_t fConstraintX3[624];  ///< Array for constraint equation St3 X
 178   Double_t fConstraintY3[624];  ///< Array for constraint equation St3 Y
 179   Double_t fConstraintX4[624];  ///< Array for constraint equation St4 X
 180   Double_t fConstraintY4[624];  ///< Array for constraint equation St4 Y
 181   Double_t fConstraintP4[624];  ///< Array for constraint equation St4 P
 182   Double_t fConstraintX5[624];  ///< Array for constraint equation St5 X
 183   Double_t fConstraintY5[624];  ///< Array for constraint equation St5 Y
 184
 185   Int_t fDetElemId;        ///< Detection element id
 186   Int_t fDetElemNumber;    ///< Detection element number
 187   Double_t fPhi;           ///< Azimuthal tilt of detection element
 188   Double_t fCosPhi;        ///< Cosine of fPhi
 189   Double_t fSinPhi;        ///< Sine of fPhi
 190   Double_t fDetElemPos[3]; ///< Position of detection element
 191
 192   AliMUONGeometryTransformer *fTransform; ///< Geometry transformation
 193
 194   static Int_t fgNSt;            ///< Number tracking stations
 195   static Int_t fgNCh;            ///< Number tracking chambers
 196   static Int_t fgNTrkMod;        ///< Number of tracking modules (4 ch + 6*2 half-ch)
 197   static Int_t fgNParCh;         ///< Number of degrees of freedom per chamber
 198   static Int_t fgNDetElem;       ///< Total number of detection elements
 199   static Int_t fgNDetElemCh[10]; ///< Number of detection elements per chamber
 200   static Int_t fgSNDetElemCh[10];///< Sum of detection elements up to this chamber (inc)
 201
 202 ClassDef(AliMUONAlignment, 1) //Class for alignment of muon spectrometer
 203 };
 204
 205 #endif