MUON/AliMUONSegment.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 1.2  2000/06/15 07:58:48  morsch
  19 Code from MUON-dev joined
  20
  21 Revision 1.1.2.4  2000/06/12 10:10:21  morsch
  22 Dummy copy constructor and assignment operator added
  23
  24 Revision 1.1.2.3  2000/06/09 21:01:16  morsch
  25 Make includes consistent with new file structure.
  26
  27 Revision 1.1.2.2  2000/06/09 12:58:05  gosset
  28 Removed comment beginnings in Log sections of .cxx files
  29 Suppressed most violations of coding rules
  30
  31 Revision 1.1.2.1  2000/06/07 14:44:53  gosset
  32 Addition of files for track reconstruction in C++
  33 */
  34
  35 //__________________________________________________________________________
  36 //
  37 // Segment for reconstruction in ALICE dimuon spectrometer:
  38 // two hits for reconstruction in the two chambers of one station
  39 //__________________________________________________________________________
  40
  41 #include "AliMUONSegment.h"
  42
  43 #include "AliMUON.h"
  44 #include "AliMUONHitForRec.h"
  45 #include "AliMUONTrackParam.h"
  46 #include "AliMUONChamber.h"
  47 #include "AliRun.h"
  48
  49 ClassImp(AliMUONSegment) // Class implementation in ROOT context
  50
  51   //__________________________________________________________________________
  52 AliMUONSegment::AliMUONSegment(AliMUONHitForRec* Hit1, AliMUONHitForRec* Hit2)
  53 {
  54   // Constructor for AliMUONSegment from two HitForRec's,
  55   // one, in the first chamber of the station, pointed to by "Hit1",
  56   // the other one, in the second chamber of the station, pointed to by "Hit1".
  57   // Fills the pointers to both hits,
  58   // the slope, the covariance for (coordinate in first chamber, slope),
  59   // and the impact parameter at vertex (Z=0),
  60   // in bending and non bending planes.
  61   // Puts the "fInTrack" flag to "kFALSE".
  62   Double_t dz;
  63   // pointers to HitForRec's
  64   fHitForRecPtr1 = Hit1;
  65   fHitForRecPtr2 = Hit2;
  66   dz = Hit1->GetZ() - Hit2->GetZ();
  67   // bending plane
  68   fBendingCoor = Hit1->GetBendingCoor();
  69   fBendingSlope = (fBendingCoor - Hit2->GetBendingCoor()) / dz;
  70   fBendingImpact = fBendingCoor - Hit1->GetZ() * fBendingSlope;
  71   fBendingCoorReso2 = Hit1->GetBendingReso2();
  72   fBendingSlopeReso2 = ( Hit1->GetBendingReso2() +
  73                          Hit2->GetBendingReso2() ) / dz / dz;
  74   fBendingCoorSlopeReso2 = Hit1->GetBendingReso2() / dz;
  75   // non bending plane
  76   fNonBendingCoor = Hit1->GetNonBendingCoor();
  77   fNonBendingSlope = (fNonBendingCoor - Hit2->GetNonBendingCoor()) / dz;
  78   fNonBendingImpact = fNonBendingCoor - Hit1->GetZ() * fNonBendingSlope;
  79   fNonBendingCoorReso2 = Hit1->GetNonBendingReso2();
  80   fNonBendingSlopeReso2 = ( Hit1->GetNonBendingReso2() +
  81                             Hit2->GetNonBendingReso2() ) / dz / dz;
  82   fNonBendingCoorSlopeReso2 = Hit1->GetNonBendingReso2() / dz;
  83   // "fInTrack" flag to "kFALSE"
  84   fInTrack = kFALSE;
  85   return;
  86 }
  87
  88 AliMUONSegment::AliMUONSegment (const AliMUONSegment& MUONSegment)
  89 {
  90 // Dummy copy constructor
  91 }
  92
  93 AliMUONSegment & AliMUONSegment::operator=(const AliMUONSegment& MUONSegment)
  94 {
  95 // Dummy assignment operator
  96     return *this;
  97 }
  98
  99   //__________________________________________________________________________
 100 Int_t AliMUONSegment::Compare(TObject* Segment)
 101 {
 102   // "Compare" function to sort with increasing absolute value
 103   // of the "impact parameter" in bending plane.
 104   // Returns -1 (0, +1) if |impact parameter| of current Segment
 105   // is smaller than (equal to, larger than) |impact parameter| of Segment
 106   if (TMath::Abs(((AliMUONSegment*)this)->fBendingSlope)
 107       < TMath::Abs(((AliMUONSegment*)Segment)->fBendingSlope))
 108     return(-1);
 109   // continuous parameter, hence no need for testing equal case
 110   else return(+1);
 111 }
 112
 113   //__________________________________________________________________________
 114 Double_t AliMUONSegment::NormalizedChi2WithSegment(AliMUONSegment* Segment, Double_t Sigma2Cut)
 115 {
 116   // Calculate the normalized Chi2 between the current Segment (this)
 117   // and the Segment pointed to by "Segment",
 118   // i.e. the square deviations between the coordinates and the slopes,
 119   // in both the bending and the non bending plane,
 120   // divided by the variance of the same quantities and by "Sigma2Cut".
 121   // Returns 5 if none of the 4 quantities is OK,
 122   // something smaller than or equal to 4 otherwise.
 123   // Would it be more correct to use a real chi square
 124   // including the non diagonal term ????
 125   Double_t chi2, chi2Max, diff, normDiff;
 126   chi2 = 0.0;
 127   chi2Max = 5.0;
 128   // coordinate in bending plane
 129   diff = this->fBendingCoor - Segment->fBendingCoor;
 130   normDiff = diff * diff /
 131     (this->fBendingCoorReso2 + Segment->fBendingCoorReso2) / Sigma2Cut;
 132   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
 133   chi2 = chi2 + normDiff;
 134   // slope in bending plane
 135   diff = this->fBendingSlope - Segment->fBendingSlope;
 136   normDiff = diff * diff /
 137     (this->fBendingSlopeReso2 + Segment->fBendingSlopeReso2) / Sigma2Cut;
 138   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
 139   chi2 = chi2 + normDiff;
 140   // coordinate in non bending plane
 141   diff = this->fNonBendingCoor - Segment->fNonBendingCoor;
 142   normDiff = diff * diff /
 143     (this->fNonBendingCoorReso2 + Segment->fNonBendingCoorReso2) / Sigma2Cut;
 144   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
 145   chi2 = chi2 + normDiff;
 146   // slope in non bending plane
 147   diff = this->fNonBendingSlope - Segment->fNonBendingSlope;
 148   normDiff = diff * diff /
 149     (this->fNonBendingSlopeReso2 + Segment->fNonBendingSlopeReso2) / Sigma2Cut;
 150   if (normDiff > 1.0) return chi2Max;
 151   chi2 = chi2 + normDiff;
 152   return chi2;
 153 }
 154
 155   //__________________________________________________________________________
 156 AliMUONSegment* AliMUONSegment::CreateSegmentFromLinearExtrapToStation (Int_t Station, Double_t MCSfactor)
 157 {
 158   // Extrapolates linearly the current Segment (this) to station (0..) "Station".
 159   // Multiple Coulomb scattering calculated from "MCSfactor"
 160   // corresponding to one chamber,
 161   // with one chamber for the coordinate, two chambers for the angle,
 162   // due to the arrangement in stations.
 163   // Valid from station(1..) 4 to 5 or vice versa.
 164   // Returns the pointer to the created AliMUONSegment object
 165   // corresponding to this extrapolation.
 166   // The caller has the responsibility to delete this object.
 167   AliMUONSegment* extrapSegment = new AliMUONSegment(); // creates empty new segment
 168   // dZ from first hit of current Segment to first chamber of station "Station"
 169   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 170   Double_t dZ =
 171     (&(pMUON->Chamber(2 * Station)))->Z() - (this->fHitForRecPtr1)->GetZ();
 172   // Data in bending plane
 173   //  coordinate
 174   extrapSegment->fBendingCoor = this->fBendingCoor + this->fBendingSlope * dZ;
 175   //  slope
 176   extrapSegment->fBendingSlope = this->fBendingSlope;
 177   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
 178   extrapSegment->fBendingCoorReso2 = this->fBendingCoorReso2 +
 179     (this->fBendingSlopeReso2 + MCSfactor) * dZ * dZ; // missing non diagonal term: "2.0 * this->fBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
 180   extrapSegment->fBendingSlopeReso2 = this->fBendingSlopeReso2 + 2.0 * MCSfactor;
 181   extrapSegment->fBendingCoorSlopeReso2 =
 182     this->fBendingCoorSlopeReso2 + this->fBendingSlopeReso2 * dZ; // missing: contribution from multiple Coulomb scattering !!!!
 183   // Data in non bending plane
 184   //  coordinate
 185   extrapSegment->fNonBendingCoor =
 186     this->fNonBendingCoor + this->fNonBendingSlope * dZ;
 187   //  slope
 188   extrapSegment->fNonBendingSlope = this->fNonBendingSlope;
 189   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
 190   extrapSegment->fNonBendingCoorReso2 = this->fNonBendingCoorReso2 +
 191     (this->fNonBendingSlopeReso2 + MCSfactor) *dZ * dZ; // missing non diagonal term: "2.0 * this->fNonBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
 192   extrapSegment->fNonBendingSlopeReso2 =
 193     this->fNonBendingSlopeReso2 + 2.0 * MCSfactor;
 194   extrapSegment->fNonBendingCoorSlopeReso2 =
 195     this->fNonBendingCoorSlopeReso2 + this->fNonBendingSlopeReso2 * dZ; // missing: contribution from multiple Coulomb scattering !!!!
 196   return extrapSegment;
 197 }
 198
 199   //__________________________________________________________________________
 200 AliMUONHitForRec* AliMUONSegment::CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber (Int_t Chamber, Double_t MCSfactor)
 201 {
 202   // Extrapolates linearly the current Segment (this) to chamber(0..) "Chamber".
 203   // Multiple Coulomb scattering calculated from "MCSfactor"
 204   // corresponding to one chamber.
 205   // Valid from station(1..) 4 to 5 or vice versa.
 206   // Returns the pointer to the created AliMUONHitForRec object
 207   // corresponding to this extrapolation.
 208   // The caller has the responsibility to delete this object.
 209   AliMUONHitForRec* extrapHitForRec = new AliMUONHitForRec(); // creates empty new HitForRec
 210   // dZ from first hit of current Segment to chamber
 211   AliMUON *pMUON = (AliMUON*) gAlice->GetModule("MUON"); // necessary ????
 212   Double_t dZ =
 213     (&(pMUON->Chamber(Chamber)))->Z() - (this->fHitForRecPtr1)->GetZ();
 214   // Data in bending plane
 215   //  coordinate
 216   extrapHitForRec->SetBendingCoor(this->fBendingCoor + this->fBendingSlope * dZ);
 217   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
 218   extrapHitForRec->SetBendingReso2(this->fBendingCoorReso2 +
 219                                    (this->fBendingSlopeReso2 + MCSfactor) * dZ * dZ); // missing non diagonal term: "2.0 * this->fBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
 220   // Data in non bending plane
 221   //  coordinate
 222  extrapHitForRec ->SetNonBendingCoor(this->fNonBendingCoor +
 223                                      this->fNonBendingSlope * dZ);
 224   //  covariance, including multiple Coulomb scattering over dZ due to one chamber
 225   extrapHitForRec->
 226     SetNonBendingReso2(this->fNonBendingCoorReso2 +
 227                        (this->fNonBendingSlopeReso2 + MCSfactor) * dZ * dZ); // missing non diagonal term: "2.0 * this->fNonBendingCoorSlopeReso2 * dZ" !!!!
 228   return extrapHitForRec;
 229 }
 230
 231   //__________________________________________________________________________
 232 void AliMUONSegment::UpdateFromStationTrackParam(AliMUONTrackParam *TrackParam, Double_t MCSfactor, Double_t Dz1, Double_t Dz2)
 233 {
 234   // Fill data members with values calculated from the array of track parameters
 235   // pointed to by "TrackParam" (index = 0 and 1 for first and second chambers
 236   // of the station, respectively).
 237   // Multiple Coulomb scattering is taking into account with "MCSfactor"
 238   // corresponding to one chamber,
 239   // with one chamber for the coordinate, two chambers for the angle,
 240   // due to the arrangement in stations.
 241   // Resolution coming from:
 242   // coordinate in closest station at "Dz1",
 243   // slope between closest stations, with "Dz2" interval between them,
 244   // extrapolation over "Dz" from closest station.
 245   // When called, "fBendingCoorReso2" and "fNonBendingCoorReso2"
 246   // are assumed to be filled
 247   // with the variance on bending and non bending coordinates.
 248   AliMUONTrackParam *param0;
 249   Double_t cReso2, sReso2;
 250   param0 = &(TrackParam[0]);
 251   // Bending plane
 252   fBendingCoor = param0->GetBendingCoor(); // coordinate
 253   fBendingSlope = param0->GetBendingSlope(); // slope
 254   cReso2 = fBendingCoorReso2;
 255   sReso2 = 2.0 * cReso2 / Dz2 / Dz2;
 256   fBendingCoorReso2 = cReso2 + (sReso2 + MCSfactor) * Dz1 * Dz1;
 257   fBendingSlopeReso2 = sReso2 + 2.0 * MCSfactor;
 258   // Non bending plane
 259   fNonBendingCoor = param0->GetNonBendingCoor(); // coordinate
 260   fNonBendingSlope = param0->GetNonBendingSlope(); // slope
 261   cReso2 = fNonBendingCoorReso2;
 262   sReso2 = 2.0 * cReso2 / Dz2 / Dz2;
 263   fNonBendingCoorReso2 = cReso2 + (sReso2 + MCSfactor) * Dz1 * Dz1;
 264   fNonBendingSlopeReso2 = sReso2 + 2.0 * MCSfactor;
 265   return;
 266 }