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 #include "AliMUONAlignmentRecord.h"
  18
  19 class TGeoCombiTrans;
  20 class TClonesArray;
  21 class AliMillepede;
  22 class AliMUONGeometryTransformer;
  23 class AliMUONTrack;
  24 class AliMUONTrackParam;
  25 class AliMUONVCluster;
  26
  27 class AliMUONAlignment:public TObject
  28 {
  29
  30   public:
  31
  32
  33   /// constructor
  34   AliMUONAlignment();
  35
  36   /// destructor
  37   virtual ~AliMUONAlignment();
  38
  39   /// process track for alignment minimization
  40   /**
  41   returns the alignment records for this track.
  42   They can be stored in some output for later reprocessing.
  43   */
  44   AliMUONAlignmentTrackRecord* ProcessTrack(AliMUONTrack *track, Bool_t doAlignment );
  45
  46   /// process track record
  47   void ProcessTrack( AliMUONAlignmentTrackRecord*, Bool_t doAlignment = kTRUE );
  48
  49   /// returns current track record
  50   AliMUONAlignmentTrackRecord* GetTrackRecord( void )
  51   { return &fTrackRecord; }
  52
  53   /// Set geometry transformer
  54   void SetGeometryTransformer(AliMUONGeometryTransformer * transformer)
  55   { fTransform = transformer; }
  56
  57   /// Set flag for Magnetic field On/Off
  58   void SetBFieldOn(Bool_t bBFieldOn)
  59   { fBFieldOn =  bBFieldOn; }
  60
  61   /// Define chambers to align
  62   void SetChOnOff(Bool_t *bChOnOff)
  63   {
  64     for(int iCh=0; iCh<10; iCh++)
  65     { fChOnOff[iCh] =  bChOnOff[iCh]; }
  66   }
  67
  68   /// Possibility to align only one side of the detector
  69   void SetSpecLROnOff(Bool_t *bSpecLROnOff)
  70   {
  71     fSpecLROnOff[0] =  bSpecLROnOff[0];
  72     fSpecLROnOff[1] =  bSpecLROnOff[1];
  73   }
  74
  75   void FixStation(Int_t iSt);
  76
  77   void FixChamber(Int_t iCh);
  78
  79   void FixDetElem(Int_t iDetElemId, TString sVarXYT = "XYTZ");
  80
  81   void FixHalfSpectrometer(const Bool_t* bChOnOff, const Bool_t* bSpecLROnOff);
  82
  83   void AllowVariations( const Bool_t* );
  84
  85   void SetNonLinear(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bVarXYT);
  86
  87   void AddConstraints(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bVarXYT);
  88
  89   void AddConstraints(const Bool_t *bChOnOff, const Bool_t *bVarXYT, const Bool_t *bDetTLBR, const Bool_t *bSpecLROnOff);
  90
  91   void ResetConstraints();
  92
  93   void FixParameter(Int_t param, Double_t value);
  94
  95   void SetNonLinear(Int_t param);
  96
  97   void AddConstraint(Double_t *factor, Double_t value );
  98
  99   void InitGlobalParameters(Double_t *par);
 100
 101   void SetSigmaXY(Double_t sigmaX, Double_t sigmaY);
 102
 103   /// Set array of local derivatives
 104   void SetLocalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 105   { fLocalDerivatives[index] = value; }
 106
 107   /// Set array of global derivatives
 108   void SetGlobalDerivative(Int_t index, Double_t value)
 109   { fGlobalDerivatives[index] = value; }
 110
 111   void LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t lSingleFit);
 112
 113   void GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls);
 114
 115   void PrintGlobalParameters();
 116
 117   Double_t GetParError(Int_t iPar);
 118
 119   AliMUONGeometryTransformer* ReAlign(const AliMUONGeometryTransformer * transformer, const double *misAlignments, Bool_t verbose);
 120
 121   void SetAlignmentResolution(const TClonesArray* misAlignArray, Int_t chId, Double_t chResX, Double_t chResY, Double_t deResX, Double_t deResY);
 122
 123   private:
 124
 125   /// Not implemented
 126   AliMUONAlignment(const AliMUONAlignment& right);
 127
 128   /// Not implemented
 129   AliMUONAlignment&  operator = (const AliMUONAlignment& right);
 130
 131   void Init(Int_t nGlobal, Int_t nLocal, Int_t nStdDev);
 132
 133   void ConstrainT(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintT, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
 134
 135   void ConstrainL(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintL, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
 136
 137   void ConstrainB(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintB, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
 138
 139   void ConstrainR(Int_t lDetElem, Int_t lCh, Double_t *lConstraintR, Int_t iVar, Double_t lWeight=1.0) const;
 140
 141   void FillDetElemData();
 142
 143   void FillRecPointData();
 144
 145   void FillTrackParamData();
 146
 147   void ResetLocalEquation();
 148
 149   /// local equation along X
 150   void LocalEquationX( Bool_t doAlignment = kTRUE );
 151
 152   /// local equation along Y
 153   void LocalEquationY( Bool_t doAlignment = kTRUE );
 154
 155   /// local equation using cluster alignment record
 156   void LocalEquation( const AliMUONAlignmentClusterRecord& );
 157
 158   TGeoCombiTrans ReAlign(const TGeoCombiTrans& transform, const double *detElemMisAlignment) const;
 159
 160   /// Flag for Magnetic filed On/Off
 161   Bool_t fBFieldOn;
 162
 163   /// Flags for chamber On/Off
 164   Bool_t fChOnOff[10];
 165
 166   /// Flags for left right On/Off
 167   Bool_t fSpecLROnOff[2];
 168
 169   /// Flags degrees of freedom to align (x,y,phi)
 170   Bool_t fDoF[4];
 171
 172   /// "Encouraged" variation for degrees of freedom
 173   Double_t fAllowVar[4];
 174
 175   /// Initial value for chi2 cut
 176   /** if > 1 Iterations in AliMillepede are turned on */
 177   Double_t fStartFac;
 178
 179   /// Cut on residual for first iteration
 180   Double_t fResCutInitial;
 181
 182   /// Cut on residual for other iterations
 183   Double_t fResCut;
 184
 185   /// Detector independent alignment class
 186   AliMillepede *fMillepede;
 187
 188   /// AliMUONTrack
 189   AliMUONTrack *fTrack;
 190
 191   /// AliMUONVCluster
 192   AliMUONVCluster *fCluster;
 193
 194   ///< Track parameters
 195   AliMUONTrackParam *fTrackParam;
 196
 197   Int_t fNGlobal;  ///< Number of global parameters
 198   Int_t fNLocal;   ///< Number of local parameters
 199   Int_t fNStdDev;  ///< Number of standard deviations for chi2 cut
 200   Double_t fClustPos[3];    ///< Cluster position
 201   Double_t fClustPosLoc[3]; ///< Cluster position in local coordinates
 202   Double_t fTrackSlope0[2]; ///< Track slope at reference point
 203   Double_t fTrackSlope[2];  ///< Track slope at current point
 204   Double_t fTrackPos0[3];   ///< Track intersection at reference point
 205   Double_t fTrackPos[3];    ///< Track intersection at current point
 206   Double_t fTrackPosLoc[3]; ///< Track intersection at current point in local coordinates
 207   Double_t fMeas[2];        ///< Current measurement (depend on B field On/Off)
 208   Double_t fSigma[2];       ///< Estimated resolution on measurement
 209
 210   Double_t fGlobalDerivatives[624]; ///< Array of global derivatives
 211   Double_t fLocalDerivatives[4];    ///< Array of local derivatives
 212
 213   Double_t fConstraintX[624];   ///< Array for constraint equation all X
 214   Double_t fConstraintY[624];   ///< Array for constraint equation all Y
 215   Double_t fConstraintP[624];   ///< Array for constraint equation all P
 216   Double_t fConstraintXT[624];  ///< Array for constraint equation X Top half
 217   Double_t fConstraintYT[624];  ///< Array for constraint equation Y Top half
 218   Double_t fConstraintPT[624];  ///< Array for constraint equation P Top half
 219   Double_t fConstraintXZT[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Top half
 220   Double_t fConstraintYZT[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Top half
 221   Double_t fConstraintPZT[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Top half
 222   Double_t fConstraintXYT[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Top half
 223   Double_t fConstraintYYT[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Top half
 224   Double_t fConstraintPYT[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Top half
 225   Double_t fConstraintXB[624];  ///< Array for constraint equation X Bottom half
 226   Double_t fConstraintYB[624];  ///< Array for constraint equation Y Bottom half
 227   Double_t fConstraintPB[624];  ///< Array for constraint equation P Bottom half
 228   Double_t fConstraintXZB[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Bottom half
 229   Double_t fConstraintYZB[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Bottom half
 230   Double_t fConstraintPZB[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Bottom half
 231   Double_t fConstraintXYB[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Bottom half
 232   Double_t fConstraintYYB[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Bottom half
 233   Double_t fConstraintPYB[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Bottom half
 234   Double_t fConstraintXR[624];  ///< Array for constraint equation X Right half
 235   Double_t fConstraintYR[624];  ///< Array for constraint equation Y Right half
 236   Double_t fConstraintPR[624];  ///< Array for constraint equation P Right half
 237   Double_t fConstraintXZR[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Right half
 238   Double_t fConstraintYZR[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Right half
 239   Double_t fConstraintPZR[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Right half
 240   Double_t fConstraintXYR[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Right half
 241   Double_t fConstraintYYR[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Right half
 242   Double_t fConstraintPYR[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Right half
 243   Double_t fConstraintXL[624];  ///< Array for constraint equation X Left half
 244   Double_t fConstraintYL[624];  ///< Array for constraint equation Y Left half
 245   Double_t fConstraintPL[624];  ///< Array for constraint equation P Left half
 246   Double_t fConstraintXZL[624];  ///< Array for constraint equation X vs Z Left half
 247   Double_t fConstraintYZL[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Z Left half
 248   Double_t fConstraintPZL[624];  ///< Array for constraint equation P vs Z Left half
 249   Double_t fConstraintXYL[624];  ///< Array for constraint equation X vs Y Left half
 250   Double_t fConstraintYYL[624];  ///< Array for constraint equation Y vs Y Left half
 251   Double_t fConstraintPYL[624];  ///< Array for constraint equation P vs Y Left half
 252   Double_t fConstraintX3[624];  ///< Array for constraint equation St3 X
 253   Double_t fConstraintY3[624];  ///< Array for constraint equation St3 Y
 254   Double_t fConstraintX4[624];  ///< Array for constraint equation St4 X
 255   Double_t fConstraintY4[624];  ///< Array for constraint equation St4 Y
 256   Double_t fConstraintP4[624];  ///< Array for constraint equation St4 P
 257   Double_t fConstraintX5[624];  ///< Array for constraint equation St5 X
 258   Double_t fConstraintY5[624];  ///< Array for constraint equation St5 Y
 259
 260   Int_t fDetElemId;        ///< Detection element id
 261   Int_t fDetElemNumber;    ///< Detection element number
 262   Double_t fPhi;           ///< Azimuthal tilt of detection element
 263   Double_t fCosPhi;        ///< Cosine of fPhi
 264   Double_t fSinPhi;        ///< Sine of fPhi
 265   Double_t fDetElemPos[3]; ///< Position of detection element
 266
 267   /// running Track record
 268   AliMUONAlignmentTrackRecord fTrackRecord;
 269
 270   /// Geometry transformation
 271   AliMUONGeometryTransformer *fTransform;
 272
 273   static Int_t fgNSt;            ///< Number tracking stations
 274   static Int_t fgNCh;            ///< Number tracking chambers
 275   static Int_t fgNTrkMod;        ///< Number of tracking modules (4 ch + 6*2 half-ch)
 276   static Int_t fgNParCh;         ///< Number of degrees of freedom per chamber
 277   static Int_t fgNDetElem;       ///< Total number of detection elements
 278   static Int_t fgNDetElemCh[10]; ///< Number of detection elements per chamber
 279   static Int_t fgSNDetElemCh[10];///< Sum of detection elements up to this chamber (inc)
 280
 281   ClassDef(AliMUONAlignment, 2)
 282
 283 };
 284
 285 #endif