MUON/AliMUONEventReconstructor.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 $Log$
  18 Revision 1.18  2000/10/26 12:47:03  gosset
  19 Real distance between chambers of each station taken into account
  20 for the reconstruction parameters "fSegmentMaxDistBending[5]"
  21
  22 Revision 1.17  2000/10/24 09:26:20  gosset
  23 Comments updated
  24
  25 Revision 1.16  2000/10/24 09:22:35  gosset
  26 Method AddHitsForRecFromRawClusters: real Z of raw cluster and not Z of chamber
  27
  28 Revision 1.15  2000/10/12 15:17:30  gosset
  29 Sign of fSimpleBValue corrected: sign ox Bx and not Bz (thanks to Galina)
  30
  31 Revision 1.14  2000/10/04 18:21:26  morsch
  32 Include stdlib.h
  33
  34 Revision 1.13  2000/10/02 21:28:09  fca
  35 Removal of useless dependecies via forward declarations
  36
  37 Revision 1.12  2000/10/02 16:58:29  egangler
  38 Cleaning of the code :
  39 -> coding conventions
  40 -> void Streamers
  41 -> some useless includes removed or replaced by "class" statement
  42
  43 Revision 1.11  2000/09/22 09:16:33  hristov
  44 Casting needed on DEC
  45
  46 Revision 1.10  2000/09/19 09:49:50  gosset
  47 AliMUONEventReconstructor package
  48 * track extrapolation independent from reco_muon.F, use of AliMagF...
  49 * possibility to use new magnetic field (automatic from generated root file)
  50
  51 Revision 1.9  2000/07/20 12:45:27  gosset
  52 New "EventReconstructor..." structure,
  53         hopefully more adapted to tree/streamer.
  54 "AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks"
  55         to keep only one track among similar ones.
  56
  57 Revision 1.8  2000/07/18 16:04:06  gosset
  58 AliMUONEventReconstructor package:
  59 * a few minor modifications and more comments
  60 * a few corrections
  61   * right sign for Z of raw clusters
  62   * right loop over chambers inside station
  63   * symmetrized covariance matrix for measurements (TrackChi2MCS)
  64   * right sign of charge in extrapolation (ExtrapToZ)
  65   * right zEndAbsorber for Branson correction below 3 degrees
  66 * use of TVirtualFitter instead of TMinuit for AliMUONTrack::Fit
  67 * no parameter for AliMUONTrack::Fit() but more fit parameters in Track object
  68
  69 Revision 1.7  2000/07/03 12:28:06  gosset
  70 Printout at the right place after extrapolation to vertex
  71
  72 Revision 1.6  2000/06/30 12:01:06  gosset
  73 Correction for hit search in the right chamber (JPC)
  74
  75 Revision 1.5  2000/06/30 10:15:48  gosset
  76 Changes to EventReconstructor...:
  77 precision fit with multiple Coulomb scattering;
  78 extrapolation to vertex with Branson correction in absorber (JPC)
  79
  80 Revision 1.4  2000/06/27 14:11:36  gosset
  81 Corrections against violations of coding conventions
  82
  83 Revision 1.3  2000/06/16 07:27:08  gosset
  84 To remove problem in running RuleChecker, like in MUON-dev
  85
  86 Revision 1.1.2.5  2000/06/16 07:00:26  gosset
  87 To remove problem in running RuleChecker
  88
  89 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 08:00:07  morsch
  90 Dummy streamer to solve CINT compilation problem (to be investigated !)
  91
  92 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 20:59:57  morsch
  93 Make includes consistent with new file structure.
  94
  95 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  96 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  97 Suppressed most violations of coding rules
  98
  99 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
 100 Addition of files for track reconstruction in C++
 101 */
 102
 103 //__________________________________________________________________________
 104 //
 105 // MUON event reconstructor in ALICE
 106 //
 107 // This class contains as data:
 108 // * the parameters for the event reconstruction
 109 // * a pointer to the array of hits to be reconstructed (the event)
 110 // * a pointer to the array of segments made with these hits inside each station
 111 // * a pointer to the array of reconstructed tracks
 112 //
 113 // It contains as methods, among others:
 114 // * MakeEventToBeReconstructed to build the array of hits to be reconstructed
 115 // * MakeSegments to build the segments
 116 // * MakeTracks to build the tracks
 117 //__________________________________________________________________________
 118
 119 #include <iostream.h>
 120 #include <stdlib.h>
 121
 122 #include <TRandom.h>
 123 #include <TFile.h>
 124 #include <TTree.h>
 125
 126 #include "AliMUONEventReconstructor.h"
 127 #include "AliMUON.h"
 128 #include "AliMUONHitForRec.h"
 129 #include "AliMUONSegment.h"
 130 #include "AliMUONHit.h"
 131 #include "AliMUONRawCluster.h"
 132 #include "AliMUONTrack.h"
 133 #include "AliMUONChamber.h"
 134 #include "AliMUONTrackHit.h"
 135 #include "AliMagF.h"
 136 #include "AliRun.h"
 137 #include "TParticle.h"
 138 #include "AliMUONRecoEvent.h"
 139
 140 //************* Defaults parameters for reconstruction
 141 static const Double_t kDefaultMinBendingMomentum = 3.0;
 142 static const Double_t kDefaultMaxSigma2Distance = 16.0;
 143 static const Double_t kDefaultBendingResolution = 0.01;
 144 static const Double_t kDefaultNonBendingResolution = 0.144;
 145 static const Double_t kDefaultChamberThicknessInX0 = 0.03;
 146 // Simple magnetic field:
 147 // Value taken from macro MUONtracking.C: 0.7 T, hence 7 kG
 148 // Length and Position from reco_muon.F, with opposite sign:
 149 // Length = ZMAGEND-ZCOIL
 150 // Position = (ZMAGEND+ZCOIL)/2
 151 // to be ajusted differently from real magnetic field ????
 152 static const Double_t kDefaultSimpleBValue = 7.0;
 153 static const Double_t kDefaultSimpleBLength = 428.0;
 154 static const Double_t kDefaultSimpleBPosition = 1019.0;
 155 static const Int_t kDefaultRecGeantHits = 0;
 156 static const Double_t kDefaultEfficiency = 0.95;
 157
 158 static const Int_t kDefaultPrintLevel = 0;
 159
 160 ClassImp(AliMUONEventReconstructor) // Class implementation in ROOT context
 161
 162   //__________________________________________________________________________
 163 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor(void)
 164 {
 165   // Constructor for class AliMUONEventReconstructor
 166   SetReconstructionParametersToDefaults();
 167   // Memory allocation for the TClonesArray of hits for reconstruction
 168   // Is 10000 the right size ????
 169   fHitsForRecPtr = new TClonesArray("AliMUONHitForRec", 10000);
 170   fNHitsForRec = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 171   // Memory allocation for the TClonesArray's of segments in stations
 172   // Is 2000 the right size ????
 173   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 174     fSegmentsPtr[st] = new TClonesArray("AliMUONSegment", 2000);
 175     fNSegments[st] = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 176   }
 177   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
 178   // Is 10 the right size ????
 179   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
 180   fNRecTracks = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 181   // Memory allocation for the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 182   // Is 100 the right size ????
 183   fRecTrackHitsPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 100);
 184   fNRecTrackHits = 0; // really needed or GetEntriesFast sufficient ????
 185
 186   // Sign of fSimpleBValue according to sign of Bx value at (50,50,950).
 187   Float_t b[3], x[3];
 188   x[0] = 50.; x[1] = 50.; x[2] = 950.;
 189   gAlice->Field()->Field(x, b);
 190   fSimpleBValue = TMath::Sign(fSimpleBValue,(Double_t) b[0]);
 191   // See how to get fSimple(BValue, BLength, BPosition)
 192   // automatically calculated from the actual magnetic field ????
 193
 194   if (fPrintLevel >= 0) {
 195     cout << "AliMUONEventReconstructor constructed with defaults" << endl; Dump();
 196     cout << endl << "Magnetic field from root file:" << endl;
 197     gAlice->Field()->Dump();
 198     cout << endl;
 199   }
 200
 201   // Initialize to 0 pointers to RecoEvent, tree and tree file
 202   fRecoEvent = 0;
 203   fEventTree = 0;
 204   fTreeFile  = 0;
 205
 206   return;
 207 }
 208
 209 AliMUONEventReconstructor::AliMUONEventReconstructor (const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 210 {
 211   // Dummy copy constructor
 212 }
 213
 214 AliMUONEventReconstructor & AliMUONEventReconstructor::operator=(const AliMUONEventReconstructor& Reconstructor)
 215 {
 216   // Dummy assignment operator
 217     return *this;
 218 }
 219
 220   //__________________________________________________________________________
 221 AliMUONEventReconstructor::~AliMUONEventReconstructor(void)
 222 {
 223   // Destructor for class AliMUONEventReconstructor
 224   if (fTreeFile) {
 225      fTreeFile->Close();
 226      delete fTreeFile;
 227   }
 228 //  if (fEventTree) delete fEventTree;
 229   if (fRecoEvent) delete fRecoEvent;
 230   delete fHitsForRecPtr; // Correct destruction of everything ???? or delete [] ????
 231   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 232     delete fSegmentsPtr[st]; // Correct destruction of everything ????
 233   return;
 234 }
 235
 236   //__________________________________________________________________________
 237 void AliMUONEventReconstructor::SetReconstructionParametersToDefaults(void)
 238 {
 239   // Set reconstruction parameters to default values
 240   // Would be much more convenient with a structure (or class) ????
 241   fMinBendingMomentum = kDefaultMinBendingMomentum;
 242   fMaxSigma2Distance = kDefaultMaxSigma2Distance;
 243
 244   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON");
 245   // ******** Parameters for making HitsForRec
 246   // minimum radius,
 247   // like in TRACKF_STAT:
 248   // 2 degrees for stations 1 and 2, or ch(0...) from 0 to 3;
 249   // 30 cm for stations 3 to 5, or ch(0...) from 4 to 9
 250   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 251     if (ch < 4) fRMin[ch] = TMath::Abs((&(pMUON->Chamber(ch)))->Z()) *
 252                   2.0 * TMath::Pi() / 180.0;
 253     else fRMin[ch] = 30.0;
 254   }
 255   // maximum radius
 256   // like in TRACKF_STAT (10 degrees ????)
 257   fRMax[0] = fRMax[1] = 91.5;
 258   fRMax[2] = fRMax[3] = 122.5;
 259   fRMax[4] = fRMax[5] = 158.3;
 260   fRMax[6] = fRMax[7] = 260.0;
 261   fRMax[8] = fRMax[9] = 260.0;
 262
 263   // ******** Parameters for making segments
 264   // should be parametrized ????
 265   // according to interval between chambers in a station ????
 266   // Maximum distance in non bending plane
 267   // 5 * 0.22 just to remember the way it was made in TRACKF_STAT
 268   // SIGCUT*DYMAX(IZ)
 269   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 270     fSegmentMaxDistNonBending[st] = 5. * 0.22;
 271   // Maximum distance in bending plane:
 272   // values from TRACKF_STAT, corresponding to (J psi 20cm),
 273   // scaled to the real distance between chambers in a station
 274   fSegmentMaxDistBending[0] = 1.5 *
 275     ((&(pMUON->Chamber(1)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(0)))->Z()) / 20.0;
 276   fSegmentMaxDistBending[1] = 1.5 *
 277     ((&(pMUON->Chamber(3)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(2)))->Z()) / 20.0;
 278   fSegmentMaxDistBending[2] = 3.0 *
 279     ((&(pMUON->Chamber(5)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(4)))->Z()) / 20.0;
 280   fSegmentMaxDistBending[3] = 6.0 *
 281     ((&(pMUON->Chamber(7)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(6)))->Z()) / 20.0;
 282   fSegmentMaxDistBending[4] = 6.0 *
 283     ((&(pMUON->Chamber(9)))->Z() - (&(pMUON->Chamber(8)))->Z()) / 20.0;
 284
 285   fBendingResolution = kDefaultBendingResolution;
 286   fNonBendingResolution = kDefaultNonBendingResolution;
 287   fChamberThicknessInX0 = kDefaultChamberThicknessInX0;
 288   fSimpleBValue = kDefaultSimpleBValue;
 289   fSimpleBLength = kDefaultSimpleBLength;
 290   fSimpleBPosition = kDefaultSimpleBPosition;
 291   fRecGeantHits = kDefaultRecGeantHits;
 292   fEfficiency = kDefaultEfficiency;
 293   fPrintLevel = kDefaultPrintLevel;
 294   return;
 295 }
 296
 297 //__________________________________________________________________________
 298 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t BendingMomentum)
 299 {
 300   // Returns impact parameter at vertex in bending plane (cm),
 301   // from the signed bending momentum "BendingMomentum" in bending plane (GeV/c),
 302   // using simple values for dipole magnetic field.
 303   // The sign of "BendingMomentum" is the sign of the charge.
 304   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 305           BendingMomentum);
 306 }
 307
 308 //__________________________________________________________________________
 309 Double_t AliMUONEventReconstructor::GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t ImpactParam)
 310 {
 311   // Returns signed bending momentum in bending plane (GeV/c),
 312   // the sign being the sign of the charge for particles moving forward in Z,
 313   // from the impact parameter "ImpactParam" at vertex in bending plane (cm),
 314   // using simple values for dipole magnetic field.
 315   return (-0.0003 * fSimpleBValue * fSimpleBLength * fSimpleBPosition /
 316           ImpactParam);
 317 }
 318
 319 //__________________________________________________________________________
 320 void AliMUONEventReconstructor::SetBkgGeantFile(Text_t *BkgGeantFileName)
 321 {
 322   // Set background file ... for GEANT hits
 323   // Must be called after having loaded the firts signal event
 324   if (fPrintLevel >= 0) {
 325     cout << "Enter SetBkgGeantFile with BkgGeantFileName ``"
 326          << BkgGeantFileName << "''" << endl;}
 327   if (strlen(BkgGeantFileName)) {
 328     // BkgGeantFileName not empty: try to open the file
 329     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 330     fBkgGeantFile = new TFile(BkgGeantFileName);
 331     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After File(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 332     if (fBkgGeantFile-> IsOpen()) {
 333       if (fPrintLevel >= 0) {
 334         cout << "Background for GEANT hits in file: ``" << BkgGeantFileName
 335              << "'' successfully opened" << endl;}
 336     }
 337     else {
 338       cout << "Background for GEANT hits in file: " << BkgGeantFileName << endl;
 339       cout << "NOT FOUND: EXIT" << endl;
 340       exit(0); // right instruction for exit ????
 341     }
 342     // Arrays for "particles" and "hits"
 343     fBkgGeantParticles = new TClonesArray("TParticle", 200);
 344     fBkgGeantHits = new TClonesArray("AliMUONHit", 2000);
 345     // Event number to -1 for initialization
 346     fBkgGeantEventNumber = -1;
 347     // Back to the signal file:
 348     // first signal event must have been loaded previously,
 349     // otherwise, Segmentation violation at the next instruction
 350     // How is it possible to do smething better ????
 351     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 352     if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 353   }
 354   return;
 355 }
 356
 357 //__________________________________________________________________________
 358 void AliMUONEventReconstructor::NextBkgGeantEvent(void)
 359 {
 360   // Get next event in background file for GEANT hits
 361   // Goes back to event number 0 when end of file is reached
 362   char treeName[20];
 363   TBranch *branch;
 364   if (fPrintLevel >= 0) {
 365     cout << "Enter NextBkgGeantEvent" << endl;}
 366   // Clean previous event
 367   if(fBkgGeantTK) delete fBkgGeantTK;
 368   fBkgGeantTK = NULL;
 369   if(fBkgGeantParticles) fBkgGeantParticles->Clear();
 370   if(fBkgGeantTH) delete fBkgGeantTH;
 371   fBkgGeantTH = NULL;
 372   if(fBkgGeantHits) fBkgGeantHits->Clear();
 373   // Increment event number
 374   fBkgGeantEventNumber++;
 375   // Get access to Particles and Hits for event from background file
 376   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "Before cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 377   fBkgGeantFile->cd();
 378   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(Bkg)" << endl; gDirectory->Dump();}
 379   // Particles: TreeK for event and branch "Particles"
 380   sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 381   fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 382   if (!fBkgGeantTK) {
 383     if (fPrintLevel >= 0) {
 384       cout << "Cannot find Kine Tree for background event: " <<
 385         fBkgGeantEventNumber << endl;
 386       cout << "Goes back to event 0" << endl;
 387     }
 388     fBkgGeantEventNumber = 0;
 389     sprintf(treeName, "TreeK%d", fBkgGeantEventNumber);
 390     fBkgGeantTK = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 391     if (!fBkgGeantTK) {
 392       cout << "ERROR: cannot find Kine Tree for background event: " <<
 393         fBkgGeantEventNumber << endl;
 394       exit(0);
 395     }
 396   }
 397   if (fBkgGeantTK)
 398     fBkgGeantTK->SetBranchAddress("Particles", &fBkgGeantParticles);
 399   fBkgGeantTK->GetEvent(0); // why event 0 ???? necessary ????
 400   // Hits: TreeH for event and branch "MUON"
 401   sprintf(treeName, "TreeH%d", fBkgGeantEventNumber);
 402   fBkgGeantTH = (TTree*)gDirectory->Get(treeName);
 403   if (!fBkgGeantTH) {
 404     cout << "ERROR: cannot find Hits Tree for background event: " <<
 405       fBkgGeantEventNumber << endl;
 406       exit(0);
 407   }
 408   if (fBkgGeantTH && fBkgGeantHits) {
 409     branch = fBkgGeantTH->GetBranch("MUON");
 410     if (branch) branch->SetAddress(&fBkgGeantHits);
 411   }
 412   fBkgGeantTH->GetEntries(); // necessary ????
 413   // Back to the signal file
 414   ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 415   if (fPrintLevel >= 2) {cout << "After cd(gAlice)" << endl; gDirectory->Dump();}
 416   return;
 417 }
 418
 419 //__________________________________________________________________________
 420 void AliMUONEventReconstructor::EventReconstruct(void)
 421 {
 422   // To reconstruct one event
 423   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter EventReconstruct" << endl;
 424   MakeEventToBeReconstructed();
 425   MakeSegments();
 426   MakeTracks();
 427   return;
 428 }
 429
 430   //__________________________________________________________________________
 431 void AliMUONEventReconstructor::ResetHitsForRec(void)
 432 {
 433   // To reset the array and the number of HitsForRec,
 434   // and also the number of HitsForRec
 435   // and the index of the first HitForRec per chamber
 436   if (fHitsForRecPtr) fHitsForRecPtr->Clear();
 437   fNHitsForRec = 0;
 438   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++)
 439     fNHitsForRecPerChamber[ch] = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 440   return;
 441 }
 442
 443   //__________________________________________________________________________
 444 void AliMUONEventReconstructor::ResetSegments(void)
 445 {
 446   // To reset the TClonesArray of segments and the number of Segments
 447   // for all stations
 448   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 449     if (fSegmentsPtr[st]) fSegmentsPtr[st]->Clear();
 450     fNSegments[st] = 0;
 451   }
 452   return;
 453 }
 454
 455   //__________________________________________________________________________
 456 void AliMUONEventReconstructor::ResetTracks(void)
 457 {
 458   // To reset the TClonesArray of reconstructed tracks
 459   if (fRecTracksPtr) fRecTracksPtr->Delete();
 460   // Delete in order that the Track destructors are called,
 461   // hence the space for the TClonesArray of pointers to TrackHit's is freed
 462   fNRecTracks = 0;
 463   return;
 464 }
 465
 466   //__________________________________________________________________________
 467 void AliMUONEventReconstructor::ResetTrackHits(void)
 468 {
 469   // To reset the TClonesArray of hits on reconstructed tracks
 470   if (fRecTrackHitsPtr) fRecTrackHitsPtr->Clear();
 471   fNRecTrackHits = 0;
 472   return;
 473 }
 474
 475   //__________________________________________________________________________
 476 void AliMUONEventReconstructor::MakeEventToBeReconstructed(void)
 477 {
 478   // To make the list of hits to be reconstructed,
 479   // either from the GEANT hits or from the raw clusters
 480   // according to the parameter set for the reconstructor
 481   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 482   ResetHitsForRec();
 483   if (fRecGeantHits == 1) {
 484     // Reconstruction from GEANT hits
 485     // Back to the signal file
 486     ((gAlice->TreeK())->GetCurrentFile())->cd();
 487     // Signal hits
 488     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 489     // Security on MUON ????
 490     AddHitsForRecFromGEANT(gAlice->TreeH());
 491     // Background hits
 492     AddHitsForRecFromBkgGEANT(fBkgGeantTH, fBkgGeantHits);
 493     // Sort HitsForRec in increasing order with respect to chamber number
 494     SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 495   }
 496   else {
 497     // Reconstruction from raw clusters
 498     // AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 499     // Security on MUON ????
 500     // TreeR assumed to be be "prepared" in calling function
 501     // by "MUON->GetTreeR(nev)" ????
 502     TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 503     AddHitsForRecFromRawClusters(treeR);
 504     // No sorting: it is done automatically in the previous function
 505   }
 506   if (fPrintLevel >= 10) {
 507     cout << "end of MakeEventToBeReconstructed" << endl;
 508     cout << "NHitsForRec: " << fNHitsForRec << endl;
 509     for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 510       cout << "chamber(0...): " << ch
 511            << "  NHitsForRec: " << fNHitsForRecPerChamber[ch]
 512            << "  index(first HitForRec): " << fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]
 513            << endl;
 514       for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 515            hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 516            hit++) {
 517         cout << "HitForRec index(0...): " << hit << endl;
 518         ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
 519       }
 520     }
 521   }
 522   return;
 523 }
 524
 525   //__________________________________________________________________________
 526 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromGEANT(TTree *TH)
 527 {
 528   // To add to the list of hits for reconstruction
 529   // the GEANT signal hits from a hit tree TH.
 530   if (fPrintLevel >= 2)
 531     cout << "enter AddHitsForRecFromGEANT with TH: " << TH << endl;
 532   if (TH == NULL) return;
 533   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 534   // Security on MUON ????
 535   // See whether it could be the same for signal and background ????
 536   // Loop over tracks in tree
 537   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 538   if (fPrintLevel >= 2)
 539     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 540   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 541     gAlice->ResetHits();
 542     TH->GetEvent(track);
 543     // Loop over hits
 544     Int_t hit = 0;
 545     for (AliMUONHit* mHit = (AliMUONHit*) pMUON->FirstHit(-1);
 546          mHit;
 547          mHit = (AliMUONHit*) pMUON->NextHit(), hit++) {
 548       NewHitForRecFromGEANT(mHit,track, hit, 1);
 549     } // end of hit loop
 550   } // end of track loop
 551   return;
 552 }
 553
 554   //__________________________________________________________________________
 555 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromBkgGEANT(TTree *TH, TClonesArray *Hits)
 556 {
 557   // To add to the list of hits for reconstruction
 558   // the GEANT background hits from a hit tree TH and a pointer Hits to a hit list.
 559   // How to have only one function "AddHitsForRecFromGEANT" ????
 560   if (fPrintLevel >= 2)
 561     cout << "enter AddHitsForRecFromBkgGEANT with TH: " << TH << endl;
 562   if (TH == NULL) return;
 563   // Loop over tracks in tree
 564   Int_t ntracks = (Int_t) TH->GetEntries();
 565   if (fPrintLevel >= 2)
 566     cout << "ntracks: " << ntracks << endl;
 567   for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++) {
 568     if (Hits) Hits->Clear();
 569     TH->GetEvent(track);
 570     // Loop over hits
 571     for (Int_t hit = 0; hit < Hits->GetEntriesFast(); hit++) {
 572       NewHitForRecFromGEANT((AliMUONHit*) (*Hits)[hit], track, hit, 0);
 573     } // end of hit loop
 574   } // end of track loop
 575   return;
 576 }
 577
 578   //__________________________________________________________________________
 579 AliMUONHitForRec* AliMUONEventReconstructor::NewHitForRecFromGEANT(AliMUONHit* Hit, Int_t TrackNumber, Int_t HitNumber, Int_t Signal)
 580 {
 581   // To make a new hit for reconstruction from a GEANT hit pointed to by "Hit",
 582   // with hit number "HitNumber" in the track numbered "TrackNumber",
 583   // either from signal ("Signal" = 1) or background ("Signal" = 0) event.
 584   // Selects hits in tracking (not trigger) chambers.
 585   // Takes into account the efficiency (fEfficiency)
 586   // and the smearing from resolution (fBendingResolution and fNonBendingResolution).
 587   // Adds a condition on the radius between RMin and RMax
 588   // to better simulate the real chambers.
 589   // Returns the pointer to the new hit for reconstruction,
 590   // or NULL in case of inefficiency or non tracking chamber or bad radius.
 591   // No condition on at most 20 cm from a muon from a resonance
 592   // like in Fortran TRACKF_STAT.
 593   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 594   Double_t bendCoor, nonBendCoor, radius;
 595   Int_t chamber = Hit->fChamber - 1; // chamber(0...)
 596   // only in tracking chambers (fChamber starts at 1)
 597   if (chamber >= kMaxMuonTrackingChambers) return NULL;
 598   // only if hit is efficient (keep track for checking ????)
 599   if (gRandom->Rndm() > fEfficiency) return NULL;
 600   // only if radius between RMin and RMax
 601   bendCoor = Hit->Y();
 602   nonBendCoor = Hit->X();
 603   radius = TMath::Sqrt((bendCoor * bendCoor) + (nonBendCoor * nonBendCoor));
 604   if ((radius < fRMin[chamber]) || (radius > fRMax[chamber])) return NULL;
 605   // new AliMUONHitForRec from GEANT hit and increment number of AliMUONHitForRec's
 606   hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(Hit);
 607   fNHitsForRec++;
 608   // add smearing from resolution
 609   hitForRec->SetBendingCoor(bendCoor + gRandom->Gaus(0., fBendingResolution));
 610   hitForRec->SetNonBendingCoor(nonBendCoor
 611                                + gRandom->Gaus(0., fNonBendingResolution));
 612   // more information into HitForRec
 613   //  resolution: angular effect to be added here ????
 614   hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 615   hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 616   //  GEANT track info
 617   hitForRec->SetHitNumber(HitNumber);
 618   hitForRec->SetTHTrack(TrackNumber);
 619   hitForRec->SetGeantSignal(Signal);
 620   if (fPrintLevel >= 10) {
 621     cout << "track: " << TrackNumber << " hit: " << HitNumber << endl;
 622     Hit->Dump();
 623     cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 624     hitForRec->Dump();}
 625   return hitForRec;
 626 }
 627
 628   //__________________________________________________________________________
 629 void AliMUONEventReconstructor::SortHitsForRecWithIncreasingChamber()
 630 {
 631   // Sort HitsForRec's in increasing order with respect to chamber number.
 632   // Uses the function "Compare".
 633   // Update the information for HitsForRec per chamber too.
 634   Int_t ch, nhits, prevch;
 635   fHitsForRecPtr->Sort();
 636   for (ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 637     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 638     fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 639   }
 640   prevch = 0; // previous chamber
 641   nhits = 0; // number of hits in current chamber
 642   // Loop over HitsForRec
 643   for (Int_t hit = 0; hit < fNHitsForRec; hit++) {
 644     // chamber number (0...)
 645     ch = ((AliMUONHitForRec*)  ((*fHitsForRecPtr)[hit]))->GetChamberNumber();
 646     // increment number of hits in current chamber
 647     (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 648     // update index of first HitForRec in current chamber
 649     // if chamber number different from previous one
 650     if (ch != prevch) {
 651       fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = hit;
 652       prevch = ch;
 653     }
 654   }
 655   return;
 656 }
 657
 658 //   //__________________________________________________________________________
 659 // void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromCathodeCorrelations(TTree* TC)
 660 // {
 661 //   // OLD VERSION WHEN ONE ONE WAS USING SO CALLED CATHODE CORRELATIONS
 662 //   // To add to the list of hits for reconstruction
 663 //   // the (cathode correlated) raw clusters
 664 //   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 665 //   // on the radius between RMin and RMax.
 666 //   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 667 //   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromCathodeCorrelations" << endl;
 668 //   AliMUON *MUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 669 //   // Security on MUON ????
 670 //   // Loop over tracking chambers
 671 //   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 672 //     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 673 //     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 674 //     // index of first HitForRec for the chamber
 675 //     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 676 //     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 677 //     TClonesArray *reconst_hits  = MUON->ReconstHitsAddress(ch);
 678 //     MUON->ResetReconstHits();
 679 //     TC->GetEvent();
 680 //     Int_t ncor = (Int_t)reconst_hits->GetEntries();
 681 //     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 682 //     for (Int_t cor = 0; cor < ncor; cor++) {
 683 //       AliMUONReconstHit * mCor =
 684 //      (AliMUONReconstHit*) reconst_hits->UncheckedAt(cor);
 685 //       // new AliMUONHitForRec from (cathode correlated) raw cluster
 686 //       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 687 //       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(mCor);
 688 //       fNHitsForRec++;
 689 //       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 690 //       // more information into HitForRec
 691 //       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 692 //       hitForRec->SetHitNumber(cor);
 693 //       // Z coordinate of the chamber (cm) with sign opposite to GEANT sign
 694 //       // could (should) be more exact from chamber geometry ????
 695 //       hitForRec->SetZ(-(&(MUON->Chamber(ch)))->Z());
 696 //       if (fPrintLevel >= 10) {
 697 //      cout << "chamber (0...): " << ch <<
 698 //        " cathcorrel (0...): " << cor << endl;
 699 //      mCor->Dump();
 700 //      cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 701 //      hitForRec->Dump();}
 702 //     } // end of cluster loop
 703 //   } // end of chamber loop
 704 //   return;
 705 // }
 706
 707   //__________________________________________________________________________
 708 void AliMUONEventReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters(TTree* TR)
 709 {
 710   // To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
 711   // No condition added, like in Fortran TRACKF_STAT,
 712   // on the radius between RMin and RMax.
 713   AliMUONHitForRec *hitForRec;
 714   AliMUONRawCluster *clus;
 715   Int_t iclus, nclus;
 716   TClonesArray *rawclusters;
 717   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter AddHitsForRecFromRawClusters" << endl;
 718   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 719   // Security on MUON ????
 720   // Loop over tracking chambers
 721   for (Int_t ch = 0; ch < kMaxMuonTrackingChambers; ch++) {
 722     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 723     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 724     // index of first HitForRec for the chamber
 725     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 726     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 727     rawclusters = pMUON->RawClustAddress(ch);
 728     pMUON->ResetRawClusters();
 729     TR->GetEvent((Int_t) (TR->GetEntries()) - 1); // to be checked ????
 730     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
 731     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 732     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
 733       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
 734       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
 735       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 736       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
 737       fNHitsForRec++;
 738       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 739       // more information into HitForRec
 740       //  resolution: info should be already in raw cluster and taken from it ????
 741       hitForRec->SetBendingReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 742       hitForRec->SetNonBendingReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 743       //  original raw cluster
 744       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 745       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
 746       // Z coordinate of the raw cluster (cm)
 747       hitForRec->SetZ(clus->fZ[0]);
 748       if (fPrintLevel >= 10) {
 749         cout << "chamber (0...): " << ch <<
 750           " raw cluster (0...): " << iclus << endl;
 751         clus->Dump();
 752         cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 753         hitForRec->Dump();}
 754     } // end of cluster loop
 755   } // end of chamber loop
 756   return;
 757 }
 758
 759   //__________________________________________________________________________
 760 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegments(void)
 761 {
 762   // To make the list of segments in all stations,
 763   // from the list of hits to be reconstructed
 764   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeSegments" << endl;
 765   ResetSegments();
 766   // Loop over stations
 767   for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++)
 768     MakeSegmentsPerStation(st);
 769   if (fPrintLevel >= 10) {
 770     cout << "end of MakeSegments" << endl;
 771     for (Int_t st = 0; st < kMaxMuonTrackingStations; st++) {
 772       cout << "station(0...): " << st
 773            << "  Segments: " << fNSegments[st]
 774            << endl;
 775       for (Int_t seg = 0;
 776            seg < fNSegments[st];
 777            seg++) {
 778         cout << "Segment index(0...): " << seg << endl;
 779         ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Dump();
 780       }
 781     }
 782   }
 783   return;
 784 }
 785
 786   //__________________________________________________________________________
 787 void AliMUONEventReconstructor::MakeSegmentsPerStation(Int_t Station)
 788 {
 789   // To make the list of segments in station number "Station" (0...)
 790   // from the list of hits to be reconstructed.
 791   // Updates "fNSegments"[Station].
 792   // Segments in stations 4 and 5 are sorted
 793   // according to increasing absolute value of "impact parameter"
 794   AliMUONHitForRec *hit1Ptr, *hit2Ptr;
 795   AliMUONSegment *segment;
 796   Bool_t last2st;
 797   Double_t bendingSlope, distBend, distNonBend, extBendCoor, extNonBendCoor,
 798       impactParam = 0., maxImpactParam = 0.; // =0 to avoid compilation warnings.
 799   AliMUON *pMUON  = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 800   if (fPrintLevel >= 1)
 801     cout << "enter MakeSegmentsPerStation (0...) " << Station << endl;
 802   // first and second chambers (0...) in the station
 803   Int_t ch1 = 2 * Station;
 804   Int_t ch2 = ch1 + 1;
 805   // variable true for stations downstream of the dipole:
 806   // Station(0..4) equal to 3 or 4
 807   if ((Station == 3) || (Station == 4)) {
 808     last2st = kTRUE;
 809     // maximum impact parameter (cm) according to fMinBendingMomentum...
 810     maxImpactParam =
 811       TMath::Abs(GetImpactParamFromBendingMomentum(fMinBendingMomentum));
 812   }
 813   else last2st = kFALSE;
 814   // extrapolation factor from Z of first chamber to Z of second chamber
 815   // dZ to be changed to take into account fine structure of chambers ????
 816   Double_t extrapFact =
 817     (&(pMUON->Chamber(ch2)))->Z() / (&(pMUON->Chamber(ch1)))->Z();
 818   // index for current segment
 819   Int_t segmentIndex = 0;
 820   // Loop over HitsForRec in the first chamber of the station
 821   for (Int_t hit1 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1];
 822        hit1 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch1] + fNHitsForRecPerChamber[ch1];
 823        hit1++) {
 824     // pointer to the HitForRec
 825     hit1Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit1]);
 826     // extrapolation,
 827     // on the straight line joining the HitForRec to the vertex (0,0,0),
 828     // to the Z of the second chamber of the station
 829     extBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetBendingCoor();
 830     extNonBendCoor = extrapFact * hit1Ptr->GetNonBendingCoor();
 831     // Loop over HitsForRec in the second chamber of the station
 832     for (Int_t hit2 = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2];
 833          hit2 < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch2] + fNHitsForRecPerChamber[ch2];
 834          hit2++) {
 835       // pointer to the HitForRec
 836       hit2Ptr = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[hit2]);
 837       // absolute values of distances, in bending and non bending planes,
 838       // between the HitForRec in the second chamber
 839       // and the previous extrapolation
 840       distBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetBendingCoor() - extBendCoor);
 841       distNonBend = TMath::Abs(hit2Ptr->GetNonBendingCoor() - extNonBendCoor);
 842       if (last2st) {
 843         // bending slope
 844         bendingSlope = (hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetBendingCoor()) /
 845           (hit1Ptr->GetZ() - hit2Ptr->GetZ());
 846         // absolute value of impact parameter
 847         impactParam =
 848           TMath::Abs(hit1Ptr->GetBendingCoor() - hit2Ptr->GetZ() * bendingSlope);
 849       }
 850       // check for distances not too large,
 851       // and impact parameter not too big if stations downstream of the dipole.
 852       // Conditions "distBend" and "impactParam" correlated for these stations ????
 853       if ((distBend < fSegmentMaxDistBending[Station]) &&
 854           (distNonBend < fSegmentMaxDistNonBending[Station]) &&
 855           (!last2st || (impactParam < maxImpactParam))) {
 856         // make new segment
 857         segment = new ((*fSegmentsPtr[Station])[segmentIndex])
 858           AliMUONSegment(hit1Ptr, hit2Ptr);
 859         // update "link" to this segment from the hit in the first chamber
 860         if (hit1Ptr->GetNSegments() == 0)
 861           hit1Ptr->SetIndexOfFirstSegment(segmentIndex);
 862         hit1Ptr->SetNSegments(hit1Ptr->GetNSegments() + 1);
 863         if (fPrintLevel >= 10) {
 864           cout << "segmentIndex(0...): " << segmentIndex
 865                << "  distBend: " << distBend
 866                << "  distNonBend: " << distNonBend
 867                << endl;
 868           segment->Dump();
 869           cout << "HitForRec in first chamber" << endl;
 870           hit1Ptr->Dump();
 871           cout << "HitForRec in second chamber" << endl;
 872           hit2Ptr->Dump();
 873         };
 874         // increment index for current segment
 875         segmentIndex++;
 876       }
 877     } //for (Int_t hit2
 878   } // for (Int_t hit1...
 879   fNSegments[Station] = segmentIndex;
 880   // Sorting according to "impact parameter" if station(1..5) 4 or 5,
 881   // i.e. Station(0..4) 3 or 4, using the function "Compare".
 882   // After this sorting, it is impossible to use
 883   // the "fNSegments" and "fIndexOfFirstSegment"
 884   // of the HitForRec in the first chamber to explore all segments formed with it.
 885   // Is this sorting really needed ????
 886   if ((Station == 3) || (Station == 4)) (fSegmentsPtr[Station])->Sort();
 887   if (fPrintLevel >= 1) cout << "Station: " << Station << "  NSegments: "
 888                              << fNSegments[Station] << endl;
 889   return;
 890 }
 891
 892   //__________________________________________________________________________
 893 void AliMUONEventReconstructor::MakeTracks(void)
 894 {
 895   // To make the tracks,
 896   // from the list of segments and points in all stations
 897   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTracks" << endl;
 898   // The order may be important for the following Reset's
 899   ResetTracks();
 900   ResetTrackHits();
 901   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 902   MakeTrackCandidates();
 903   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 904   FollowTracks();
 905   // Remove double tracks
 906   RemoveDoubleTracks();
 907   return;
 908 }
 909
 910   //__________________________________________________________________________
 911 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
 912 {
 913   // To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
 914   // the first segment being pointed to by "BegSegment".
 915   // Returns the number of such track candidates.
 916   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
 917   AliMUONSegment *endSegment, *extrapSegment;
 918   AliMUONTrack *recTrack;
 919   Double_t mcsFactor;
 920   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments" << endl;
 921   // Station for the end segment
 922   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 923   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 924   mcsFactor = 0.0136 /
 925     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 926   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 927   // linear extrapolation to end station
 928   extrapSegment =
 929     BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endStation, mcsFactor);
 930   // number of candidates with 2 segments to 0
 931   nbCan2Seg = 0;
 932   // Loop over segments in the end station
 933   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
 934     // pointer to segment
 935     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
 936     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
 937     // 4 because 4 quantities in chi2
 938     if ((endSegment->
 939          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
 940                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
 941       // both segments compatible:
 942       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
 943       if (fPrintLevel >= 2)
 944         cout << "TrackCandidate with Segment " << iEndSegment <<
 945           " in Station(0..) " << endStation << endl;
 946       // flag for both segments in one track:
 947       // to be done in track constructor ????
 948       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 949       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
 950       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
 951         AliMUONTrack(BegSegment, endSegment, this);
 952       fNRecTracks++;
 953       if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
 954       // increment number of track candidates with 2 segments
 955       nbCan2Seg++;
 956     }
 957   } // for (iEndSegment = 0;...
 958   delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
 959   return nbCan2Seg;
 960 }
 961
 962   //__________________________________________________________________________
 963 Int_t AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
 964 {
 965   // To make track candidates with one segment and one point
 966   // in stations(1..) 4 and 5,
 967   // the segment being pointed to by "BegSegment".
 968   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
 969   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec, *hit;
 970   AliMUONTrack *recTrack;
 971   Double_t mcsFactor;
 972   if (fPrintLevel >= 1)
 973     cout << "enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint" << endl;
 974   // station for the end point
 975   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 976   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 977   mcsFactor = 0.0136 /
 978     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 979   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 980   // first and second chambers(0..) in the end station
 981   ch1 = 2 * endStation;
 982   ch2 = ch1 + 1;
 983   // number of candidates to 0
 984   nbCan1Seg1Hit = 0;
 985   // Loop over chambers of the end station
 986   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
 987     // linear extrapolation to chamber
 988     extrapHitForRec =
 989       BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber(ch, mcsFactor);
 990     // limits for the hit index in the loop
 991     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 992     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 993     // Loop over HitForRec's in the chamber
 994     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
 995       // pointer to HitForRec
 996       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 997       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
 998       // 2 because 2 quantities in chi2
 999       if ((hit->
1000            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
1001                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
1002         // both HitForRec's compatible:
1003         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
1004         if (fPrintLevel >= 2)
1005           cout << "TrackCandidate with HitForRec " << iHit <<
1006             " in Chamber(0..) " << ch << endl;
1007         // flag for beginning segments in one track:
1008         // to be done in track constructor ????
1009         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
1010         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks])
1011           AliMUONTrack(BegSegment, hit, this);
1012         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
1013         fNRecTracks++;
1014         if (fPrintLevel >= 10) recTrack->RecursiveDump();
1015         // increment number of track candidates
1016         nbCan1Seg1Hit++;
1017       }
1018     } // for (iHit = iHitMin;...
1019     delete extrapHitForRec;
1020   } // for (ch = ch2;...
1021   return nbCan1Seg1Hit;
1022 }
1023
1024   //__________________________________________________________________________
1025 void AliMUONEventReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
1026 {
1027   // To make track candidates
1028   // with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
1029   // (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
1030   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
1031   AliMUONSegment *begSegment;
1032   if (fPrintLevel >= 1) cout << "enter MakeTrackCandidates" << endl;
1033   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
1034   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
1035     // Loop over segments in the beginning station
1036     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
1037       // pointer to segment
1038       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
1039       if (fPrintLevel >= 2)
1040         cout << "look for TrackCandidate's with Segment " << iBegSegment <<
1041           " in Station(0..) " << begStation << endl;
1042       // Look for track candidates with two segments,
1043       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
1044       // Only for beginning station(1..) 5
1045       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
1046       if (begStation == 4)
1047         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
1048       // Look for track candidates with one segment and one point,
1049       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
1050       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
1051       // Is that a too strong condition ????
1052       if (!(begSegment->GetInTrack()))
1053         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
1054     } // for (iBegSegment = 0;...
1055   } // for (begStation = 4;...
1056   return;
1057 }
1058
1059   //__________________________________________________________________________
1060 void AliMUONEventReconstructor::FollowTracks(void)
1061 {
1062   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
1063   // too long: should be made more modular !!!!
1064   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
1065   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
1066   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1067   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
1068   // -1 to avoid compilation warnings
1069   Int_t ch = -1, chInStation, chBestHit = -1, iHit, iSegment, station, trackIndex;
1070   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
1071   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
1072   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
1073   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
1074   if (fPrintLevel >= 2)
1075     cout << "enter FollowTracks" << endl;
1076   // Loop over track candidates
1077   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1078   trackIndex = -1;
1079   while (track) {
1080     // Follow function for each track candidate ????
1081     trackIndex++;
1082     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
1083     if (fPrintLevel >= 2)
1084       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex << endl;
1085     // Fit track candidate
1086     track->SetFitMCS(0); // without multiple Coulomb scattering
1087     track->SetFitNParam(3); // with 3 parameters (X = Y = 0)
1088     track->SetFitStart(0); // from parameters at vertex
1089     track->Fit();
1090     if (fPrintLevel >= 10) {
1091       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1092            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
1093       track->RecursiveDump();
1094     }
1095     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
1096     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
1097     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
1098     for (station = 2; station >= 0; station--) {
1099       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
1100       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1101                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1102       // extrapolation to station
1103       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
1104       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
1105       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
1106       // and momentum in bending plane (not total)
1107       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
1108       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
1109       // Z difference from previous station
1110       dZ1 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1111         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z();
1112       // Z difference between the two previous stations
1113       dZ2 = (&(pMUON->Chamber(2 * station + 2)))->Z() -
1114         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 4)))->Z();
1115       // Z difference between the two chambers in the previous station
1116       dZ3 = (&(pMUON->Chamber(2 * station)))->Z() -
1117         (&(pMUON->Chamber(2 * station + 1)))->Z();
1118       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
1119       extrapSegment->
1120         SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
1121       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam
1122         (trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
1123          trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1124       bestChi2 = 5.0;
1125       bestSegment = NULL;
1126       if (fPrintLevel >= 10) {
1127         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1128              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
1129       }
1130       // Loop over segments in station
1131       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
1132         // Look for best compatible Segment in station
1133         // should consider all possibilities ????
1134         // multiple scattering ????
1135         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
1136         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
1137         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
1138         if (chi2 < bestChi2) {
1139           // update best Chi2 and Segment if better found
1140           bestSegment = segment;
1141           bestChi2 = chi2;
1142         }
1143       }
1144       if (bestSegment) {
1145         // best segment found: add it to track candidate
1146         track->AddSegment(bestSegment);
1147         // set track parameters at these two TrakHit's
1148         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 2, &(trackParam[0]));
1149         track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1, &(trackParam[1]));
1150         if (fPrintLevel >= 10) {
1151           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1152                << " Added segment in station(0..): " << station << endl;
1153           track->RecursiveDump();
1154         }
1155       }
1156       else {
1157         // No best segment found:
1158         // Look for best compatible HitForRec in station:
1159         // should consider all possibilities ????
1160         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
1161         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
1162         bestChi2 = 3.0;
1163         bestHit = NULL;
1164         if (fPrintLevel >= 10) {
1165           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1166                << " Segment not found, look for hit in station(0..): " << station
1167                << endl;
1168         }
1169         // Loop over chambers of the station
1170         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
1171           // coordinates of extrapolated hit
1172           extrapHit->
1173             SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
1174           extrapHit->
1175             SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
1176           // resolutions from "extrapSegment"
1177           extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
1178           extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
1179           // Loop over hits in the chamber
1180           ch = 2 * station + chInStation;
1181           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
1182                iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] +
1183                  fNHitsForRecPerChamber[ch];
1184                iHit++) {
1185             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
1186             // condition for hit not already in segment ????
1187             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
1188             if (chi2 < bestChi2) {
1189               // update best Chi2 and HitForRec if better found
1190               bestHit = hit;
1191               bestChi2 = chi2;
1192               chBestHit = chInStation;
1193             }
1194           }
1195         }
1196         if (bestHit) {
1197           // best hit found: add it to track candidate
1198           track->AddHitForRec(bestHit);
1199           // set track parameters at this TrackHit
1200           track->SetTrackParamAtHit(track->GetNTrackHits() - 1,
1201                                     &(trackParam[chBestHit]));
1202           if (fPrintLevel >= 10) {
1203             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1204                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
1205             track->RecursiveDump();
1206           }
1207         }
1208         else {
1209           // Remove current track candidate
1210           // and corresponding TrackHit's, ...
1211           track->Remove();
1212           delete extrapSegment;
1213           break; // stop the search for this candidate:
1214           // exit from the loop over station
1215         }
1216       }
1217       delete extrapSegment;
1218       // Sort track hits according to increasing Z
1219       track->GetTrackHitsPtr()->Sort();
1220       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
1221       trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1222                      (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1223       // Track fit
1224       // with multiple Coulomb scattering if all stations
1225       if (station == 0) track->SetFitMCS(1);
1226       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
1227       else track->SetFitMCS(0);
1228       track->SetFitNParam(5);  // with 5 parameters (momentum and position)
1229       track->SetFitStart(1);  // from parameters at first hit
1230       track->Fit();
1231       if (fPrintLevel >= 10) {
1232         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1233              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
1234         track->RecursiveDump();
1235       }
1236       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
1237       // after going through the first station
1238       if (station == 0) {
1239         trackParamVertex = *trackParam1;
1240         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex();
1241         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
1242         if (fPrintLevel >= 1) {
1243           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
1244                << " after extrapolation to vertex" << endl;
1245           track->RecursiveDump();
1246         }
1247       }
1248     } // for (station = 2;...
1249     // go really to next track
1250     track = nextTrack;
1251   } // while (track)
1252   // Compression of track array (necessary after Remove ????)
1253   fRecTracksPtr->Compress();
1254   return;
1255 }
1256
1257   //__________________________________________________________________________
1258 void AliMUONEventReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
1259 {
1260   // To remove double tracks.
1261   // Tracks are considered identical
1262   // if they have at least half of their hits in common.
1263   // Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1264   // or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1265   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1266   Bool_t identicalTracks;
1267   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1268   identicalTracks = kTRUE;
1269   while (identicalTracks) {
1270     identicalTracks = kFALSE;
1271     // Loop over first track of the pair
1272     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1273     while (track1 && (!identicalTracks)) {
1274       nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1275       // Loop over second track of the pair
1276       track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1277       while (track2 && (!identicalTracks)) {
1278         nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1279         // number of hits in common between two tracks
1280         hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1281         // check for identical tracks
1282         if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1283           identicalTracks = kTRUE;
1284           // decide which track to remove
1285           if (nHits1 > nHits2) trackToRemove = track2;
1286           else if (nHits1 < nHits2) trackToRemove = track1;
1287           else if ((track1->GetFitFMin()) < (track2->GetFitFMin()))
1288             trackToRemove = track2;
1289           else trackToRemove = track1;
1290           // remove it
1291           trackToRemove->Remove();
1292         }
1293         track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1294       } // track2
1295       track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1296     } // track1
1297   }
1298   return;
1299 }
1300
1301   //__________________________________________________________________________
1302 void AliMUONEventReconstructor::EventDump(void)
1303 {
1304   // Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1305   // and the particle parameters
1306
1307   AliMUONTrack *track;
1308   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1309   TClonesArray *particles; // pointer to the particle list
1310   TParticle *p;
1311   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1312   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1313   Int_t np, trackIndex, nTrackHits;
1314
1315   if (fPrintLevel >= 1) cout << "****** enter EventDump ******" << endl;
1316   if (fPrintLevel >= 1) {
1317     cout << " Number of Reconstructed tracks :" <<  fNRecTracks << endl;
1318   }
1319   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1320   // Loop over reconstructed tracks
1321   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1322     if (fPrintLevel >= 1)
1323       cout << " track number: " << trackIndex << endl;
1324     // function for each track for modularity ????
1325     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1326     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1327     if (fPrintLevel >= 1)
1328       cout << " number of track hits: " << nTrackHits << endl;
1329     // track parameters at Vertex
1330     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1331     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1332     y = trackParam->GetBendingCoor();
1333     z = trackParam->GetZ();
1334     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1335     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1336     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1337     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1338     pX = pZ * nonBendingSlope;
1339     pY = pZ * bendingSlope;
1340     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1341     if (fPrintLevel >= 1)
1342       printf(" track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1343              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1344
1345     // track parameters at first hit
1346     trackParam1 = ((AliMUONTrackHit*)
1347                    (track->GetTrackHitsPtr()->First()))->GetTrackParam();
1348     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1349     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1350     z = trackParam1->GetZ();
1351     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1352     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1353     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1354     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1355     pX = pZ * nonBendingSlope;
1356     pY = pZ * bendingSlope;
1357     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1358     if (fPrintLevel >= 1)
1359       printf(" track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1360              z, x, y, pX, pY, pZ, c);
1361   }
1362   // informations about generated particles
1363   particles = gAlice->Particles();
1364   np = particles->GetEntriesFast();
1365   printf(" **** number of generated particles: %d  \n", np);
1366
1367   for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1368     p = (TParticle*) particles->UncheckedAt(iPart);
1369     printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1370            iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());
1371   }
1372   return;
1373 }
1374
1375 void AliMUONEventReconstructor::FillEvent()
1376 {
1377 // Create a new AliMUONRecoEvent, fill its track list, then add it as a
1378 // leaf in the Event branch of TreeRecoEvent tree
1379    cout << "Enter FillEvent() ...\n";
1380
1381    if (!fRecoEvent) {
1382       fRecoEvent = new AliMUONRecoEvent();
1383    } else {
1384       fRecoEvent->Clear();
1385    }
1386    //save current directory
1387    TDirectory *current =  gDirectory;
1388    if (!fTreeFile)  fTreeFile  = new TFile("tree_reco.root", "RECREATE");
1389    if (!fEventTree) fEventTree = new TTree("TreeRecoEvent", "MUON reconstructed events");
1390    if (fRecoEvent->MakeDumpTracks(fRecTracksPtr)) {
1391       if (fPrintLevel > 1) fRecoEvent->EventInfo();
1392       TBranch *branch = fEventTree->GetBranch("Event");
1393       if (!branch) branch = fEventTree->Branch("Event", "AliMUONRecoEvent", &fRecoEvent, 64000,1);
1394       branch->SetAutoDelete();
1395       fTreeFile->cd();
1396       fEventTree->Fill();
1397       fTreeFile->Write();
1398    }
1399    // restore directory
1400    current->cd();
1401 }