MUON/AliMUONTrackExtrap.h

   1 #ifndef ALIMUONTRACKEXTRAP_H
   2 #define ALIMUONTRACKEXTRAP_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 // Revision of includes 07/05/2004
   8
   9 /// \ingroup rec
  10 /// \class AliMUONTrackExtrap
  11 /// \brief Track parameters in ALICE dimuon spectrometer
  12 ///
  13 //////////////////////////////////////////////////////////////
  14 /// Tools for track extrapolation in ALICE dimuon spectrometer
  15 //////////////////////////////////////////////////////////////
  16
  17 #include <TObject.h>
  18 #include <TMatrixD.h>
  19
  20 class AliMagF;
  21 class AliMUONTrackParam;
  22
  23 class AliMUONTrackExtrap : public TObject
  24 {
  25  public:
  26         /// Constructor
  27   AliMUONTrackExtrap() : TObject(){};
  28         /// Destructor
  29   virtual ~AliMUONTrackExtrap(){};
  30
  31         /// set field map
  32   static void SetField(const AliMagF* magField) {fgkField = magField;}
  33
  34   static Double_t GetImpactParamFromBendingMomentum(Double_t bendingMomentum);
  35   static Double_t GetBendingMomentumFromImpactParam(Double_t impactParam);
  36
  37   // Linearly extrapolate track parameters and covariances
  38   static void LinearExtrapToZ(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t zEnd);
  39
  40   // Extrapolate track parameters in magnetic field
  41   static void ExtrapToZ(AliMUONTrackParam *trackParam, Double_t zEnd);
  42
  43   // Extrapolate track parameters and covariances in magnetic field
  44   static void ExtrapToZCov(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t zEnd, Bool_t updatePropagator = kFALSE);
  45
  46   // Extrapolate track parameters to vertex, corrected for multiple scattering and energy loss effects
  47   // Add branson correction resolution and energy loss fluctuation to parameter covariances
  48   static void ExtrapToVertex(AliMUONTrackParam* trackParam,
  49                              Double_t xVtx, Double_t yVtx, Double_t zVtx,
  50                              Double_t errXVtx, Double_t errYVtx);
  51
  52   // Extrapolate track parameters to vertex, corrected for multiple scattering effects only
  53   // Add branson correction resolution to parameter covariances
  54   static void ExtrapToVertexWithoutELoss(AliMUONTrackParam* trackParam,
  55                                          Double_t xVtx, Double_t yVtx, Double_t zVtx,
  56                                          Double_t errXVtx, Double_t errYVtx);
  57
  58   // Extrapolate track parameters to vertex, corrected for energy loss effects only
  59   // Add dispersion due to multiple scattering and energy loss fluctuation to parameter covariances
  60   static void ExtrapToVertexWithoutBranson(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t zVtx);
  61
  62   // Extrapolate track parameters to vertex without multiple scattering and energy loss corrections
  63   // Add dispersion due to multiple scattering to parameter covariances
  64   static void ExtrapToVertexUncorrected(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t zVtx);
  65
  66   static Double_t TotalMomentumEnergyLoss(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t xVtx, Double_t yVtx, Double_t zVtx);
  67
  68   static Double_t GetMCSAngle2(const AliMUONTrackParam& param, Double_t dZ, Double_t x0);
  69   static void     AddMCSEffect(AliMUONTrackParam *param, Double_t dZ, Double_t x0);
  70
  71   static void ExtrapOneStepRungekutta(Double_t charge, Double_t step, Double_t* vect, Double_t* vout);
  72
  73
  74  private:
  75   static const AliMagF* fgkField;               //!< field map
  76   static const Bool_t   fgkUseHelix;            //!< Tell whether to use Helix or not (default is Runge-Kutta)
  77   static const Int_t    fgkMaxStepNumber;       //!< Maximum number of steps for track extrapolation
  78   static const Double_t fgkHelixStepLength;     //!< Step lenght for track extrapolation (used in Helix)
  79   static const Double_t fgkRungeKuttaMaxResidue;//!< Maximal distance (in Z) to destination to stop the track extrapolation (used in Runge-Kutta)
  80
  81   // Functions
  82
  83   /// Not implemented
  84   AliMUONTrackExtrap(const AliMUONTrackExtrap& trackExtrap);
  85   /// Not implemented
  86   AliMUONTrackExtrap& operator=(const AliMUONTrackExtrap& trackExtrap);
  87
  88   static void ExtrapToZHelix(AliMUONTrackParam *trackParam, Double_t Z);
  89   static void ExtrapToZRungekutta(AliMUONTrackParam *trackParam, Double_t Z);
  90
  91   static void ConvertTrackParamForExtrap(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t forwardBackward, Double_t *v3);
  92   static void RecoverTrackParam(Double_t *v3, Double_t Charge, AliMUONTrackParam* trackParam);
  93
  94   static void ExtrapToVertex(AliMUONTrackParam* trackParam,
  95                              Double_t xVtx, Double_t yVtx, Double_t zVtx,
  96                              Double_t errXVtx, Double_t errYVtx,
  97                              Bool_t correctForMCS, Bool_t correctForEnergyLoss);
  98
  99   static void AddMCSEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* trackParam, Double_t pathLength, Double_t f0, Double_t f1, Double_t f2);
 100   static void CorrectMCSEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* param,
 101                                          Double_t xVtx, Double_t yVtx, Double_t zVtx,
 102                                          Double_t errXVtx, Double_t errYVtx,
 103                                          Double_t absZBeg, Double_t pathLength, Double_t f0, Double_t f1, Double_t f2);
 104   static void CorrectELossEffectInAbsorber(AliMUONTrackParam* param, Double_t eLoss, Double_t sigmaELoss2);
 105   static Bool_t GetAbsorberCorrectionParam(Double_t trackXYZIn[3], Double_t trackXYZOut[3], Double_t pTotal,
 106                                            Double_t &pathLength, Double_t &f0, Double_t &f1, Double_t &f2,
 107                                            Double_t &meanRho, Double_t &totalELoss, Double_t &sigmaELoss2);
 108
 109   static Double_t BetheBloch(Double_t pTotal, Double_t pathLength, Double_t rho, Double_t atomicA, Double_t atomicZ);
 110   static Double_t EnergyLossFluctuation2(Double_t pTotal, Double_t pathLength, Double_t rho, Double_t atomicA, Double_t atomicZ);
 111
 112   static void Cov2CovP(const TMatrixD &param, TMatrixD &cov);
 113   static void CovP2Cov(const TMatrixD &param, TMatrixD &cov);
 114
 115   static void ExtrapOneStepHelix(Double_t charge, Double_t step, Double_t *vect, Double_t *vout);
 116   static void ExtrapOneStepHelix3(Double_t field, Double_t step, Double_t *vect, Double_t *vout);
 117
 118   static void GetField(Double_t *Position, Double_t *Field);
 119
 120   ClassDef(AliMUONTrackExtrap, 0) // Tools for track extrapolation in ALICE dimuon spectrometer
 121 };
 122
 123 #endif