MUON/AliMUONTrackParam.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 // Class AliMUONTrackParam
  20 //-------------------------
  21 // Track parameters in ALICE dimuon spectrometer
  22 //-----------------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include "AliMUONTrackParam.h"
  25 #include "AliMUONVCluster.h"
  26
  27 #include "AliESDMuonTrack.h"
  28 #include "AliLog.h"
  29
  30 #include <TMath.h>
  31
  32 #include <Riostream.h>
  33
  34 /// \cond CLASSIMP
  35 ClassImp(AliMUONTrackParam) // Class implementation in ROOT context
  36 /// \endcond
  37
  38   //_________________________________________________________________________
  39 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam()
  40   : TObject(),
  41     fZ(0.),
  42     fParameters(5,1),
  43     fCovariances(0x0),
  44     fPropagator(0x0),
  45     fExtrapParameters(0x0),
  46     fExtrapCovariances(0x0),
  47     fSmoothParameters(0x0),
  48     fSmoothCovariances(0x0),
  49     fClusterPtr(0x0),
  50     fOwnCluster(kFALSE),
  51     fRemovable(kFALSE),
  52     fAloneInChamber(kTRUE),
  53     fTrackChi2(0.),
  54     fLocalChi2(0.)
  55 {
  56   /// Constructor
  57 }
  58
  59   //_________________________________________________________________________
  60 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  61   : TObject(theMUONTrackParam),
  62     fZ(theMUONTrackParam.fZ),
  63     fParameters(theMUONTrackParam.fParameters),
  64     fCovariances(0x0),
  65     fPropagator(0x0),
  66     fExtrapParameters(0x0),
  67     fExtrapCovariances(0x0),
  68     fSmoothParameters(0x0),
  69     fSmoothCovariances(0x0),
  70     fClusterPtr(0x0),
  71     fOwnCluster(theMUONTrackParam.fOwnCluster),
  72     fRemovable(theMUONTrackParam.fRemovable),
  73     fAloneInChamber(theMUONTrackParam.fAloneInChamber),
  74     fTrackChi2(theMUONTrackParam.fTrackChi2),
  75     fLocalChi2(theMUONTrackParam.fLocalChi2)
  76 {
  77   /// Copy constructor
  78   if (theMUONTrackParam.fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  79   if (theMUONTrackParam.fPropagator) fPropagator = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fPropagator));
  80   if (theMUONTrackParam.fExtrapParameters) fExtrapParameters = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fExtrapParameters));
  81   if (theMUONTrackParam.fExtrapCovariances) fExtrapCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fExtrapCovariances));
  82   if (theMUONTrackParam.fSmoothParameters) fSmoothParameters = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fSmoothParameters));
  83   if (theMUONTrackParam.fSmoothCovariances) fSmoothCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fSmoothCovariances));
  84
  85   if(fOwnCluster) fClusterPtr = theMUONTrackParam.fClusterPtr->CreateCopy();
  86   else fClusterPtr = theMUONTrackParam.fClusterPtr;
  87 }
  88
  89   //_________________________________________________________________________
  90 AliMUONTrackParam& AliMUONTrackParam::operator=(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  91 {
  92   /// Asignment operator
  93   if (this == &theMUONTrackParam)
  94     return *this;
  95
  96   // base class assignement
  97   TObject::operator=(theMUONTrackParam);
  98
  99   fZ = theMUONTrackParam.fZ;
 100
 101   fParameters = theMUONTrackParam.fParameters;
 102
 103   if (theMUONTrackParam.fCovariances) {
 104     if (fCovariances) *fCovariances = *(theMUONTrackParam.fCovariances);
 105     else fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
 106   } else {
 107     delete fCovariances;
 108     fCovariances = 0x0;
 109   }
 110
 111   if (theMUONTrackParam.fPropagator) {
 112     if (fPropagator) *fPropagator = *(theMUONTrackParam.fPropagator);
 113     else fPropagator = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fPropagator));
 114   } else {
 115     delete fPropagator;
 116     fPropagator = 0x0;
 117   }
 118
 119   if (theMUONTrackParam.fExtrapParameters) {
 120     if (fExtrapParameters) *fExtrapParameters = *(theMUONTrackParam.fExtrapParameters);
 121     else fExtrapParameters = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fExtrapParameters));
 122   } else {
 123     delete fExtrapParameters;
 124     fExtrapParameters = 0x0;
 125   }
 126
 127   if (theMUONTrackParam.fExtrapCovariances) {
 128     if (fExtrapCovariances) *fExtrapCovariances = *(theMUONTrackParam.fExtrapCovariances);
 129     else fExtrapCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fExtrapCovariances));
 130   } else {
 131     delete fExtrapCovariances;
 132     fExtrapCovariances = 0x0;
 133   }
 134
 135   if (theMUONTrackParam.fSmoothParameters) {
 136     if (fSmoothParameters) *fSmoothParameters = *(theMUONTrackParam.fSmoothParameters);
 137     else fSmoothParameters = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fSmoothParameters));
 138   } else {
 139     delete fSmoothParameters;
 140     fSmoothParameters = 0x0;
 141   }
 142
 143   if (theMUONTrackParam.fSmoothCovariances) {
 144     if (fSmoothCovariances) *fSmoothCovariances = *(theMUONTrackParam.fSmoothCovariances);
 145     else fSmoothCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fSmoothCovariances));
 146   } else {
 147     delete fSmoothCovariances;
 148     fSmoothCovariances = 0x0;
 149   }
 150
 151   fOwnCluster = theMUONTrackParam.fOwnCluster;
 152   if(fOwnCluster) fClusterPtr = theMUONTrackParam.fClusterPtr->CreateCopy();
 153   else fClusterPtr = theMUONTrackParam.fClusterPtr;
 154
 155   fRemovable = theMUONTrackParam.fRemovable;
 156
 157   fAloneInChamber = theMUONTrackParam.fAloneInChamber;
 158
 159   fTrackChi2 = theMUONTrackParam.fTrackChi2;
 160   fLocalChi2 = theMUONTrackParam.fLocalChi2;
 161
 162   return *this;
 163 }
 164
 165   //__________________________________________________________________________
 166 AliMUONTrackParam::~AliMUONTrackParam()
 167 {
 168 /// Destructor
 169   DeleteCovariances();
 170   delete fPropagator;
 171   delete fExtrapParameters;
 172   delete fExtrapCovariances;
 173   delete fSmoothParameters;
 174   delete fSmoothCovariances;
 175   if(fOwnCluster) delete fClusterPtr;
 176 }
 177
 178   //__________________________________________________________________________
 179 void
 180 AliMUONTrackParam::Clear(Option_t* /*opt*/)
 181 {
 182   /// clear memory
 183   DeleteCovariances();
 184   delete fPropagator; fPropagator = 0x0;
 185   delete fExtrapParameters; fExtrapParameters = 0x0;
 186   delete fExtrapCovariances; fExtrapCovariances = 0x0;
 187   delete fSmoothParameters; fSmoothParameters = 0x0;
 188   delete fSmoothCovariances; fSmoothCovariances = 0x0;
 189   if(fOwnCluster) {
 190     delete fClusterPtr; fClusterPtr = 0x0;
 191   }
 192 }
 193
 194   //_________________________________________________________________________
 195 void AliMUONTrackParam::GetParamFrom(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 196 {
 197   /// Get parameters from ESD track
 198   fZ = esdMuonTrack.GetZ();
 199   fParameters(0,0) = esdMuonTrack.GetNonBendingCoor();
 200   fParameters(1,0) = TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaX());
 201   fParameters(2,0) = esdMuonTrack.GetBendingCoor();
 202   fParameters(3,0) = TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaY());
 203   fParameters(4,0) = esdMuonTrack.GetInverseBendingMomentum();
 204 }
 205
 206   //_________________________________________________________________________
 207 void AliMUONTrackParam::SetParamFor(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack) const
 208 {
 209   /// Set parameters in ESD track
 210   esdMuonTrack.SetZ(fZ);
 211   esdMuonTrack.SetNonBendingCoor(fParameters(0,0));
 212   esdMuonTrack.SetThetaX(TMath::ATan(fParameters(1,0)));
 213   esdMuonTrack.SetBendingCoor(fParameters(2,0));
 214   esdMuonTrack.SetThetaY(TMath::ATan(fParameters(3,0)));
 215   esdMuonTrack.SetInverseBendingMomentum(fParameters(4,0));
 216 }
 217
 218   //_________________________________________________________________________
 219 void AliMUONTrackParam::GetParamFromUncorrected(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 220 {
 221   /// Get parameters from ESD track
 222   fZ = esdMuonTrack.GetZUncorrected();
 223   fParameters(0,0) = esdMuonTrack.GetNonBendingCoorUncorrected();
 224   fParameters(1,0) = TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaXUncorrected());
 225   fParameters(2,0) = esdMuonTrack.GetBendingCoorUncorrected();
 226   fParameters(3,0) = TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaYUncorrected());
 227   fParameters(4,0) = esdMuonTrack.GetInverseBendingMomentumUncorrected();
 228 }
 229
 230   //_________________________________________________________________________
 231 void AliMUONTrackParam::SetParamForUncorrected(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack) const
 232 {
 233   /// Set parameters in ESD track
 234   esdMuonTrack.SetZUncorrected(fZ);
 235   esdMuonTrack.SetNonBendingCoorUncorrected(fParameters(0,0));
 236   esdMuonTrack.SetThetaXUncorrected(TMath::ATan(fParameters(1,0)));
 237   esdMuonTrack.SetBendingCoorUncorrected(fParameters(2,0));
 238   esdMuonTrack.SetThetaYUncorrected(TMath::ATan(fParameters(3,0)));
 239   esdMuonTrack.SetInverseBendingMomentumUncorrected(fParameters(4,0));
 240 }
 241
 242   //_________________________________________________________________________
 243 void AliMUONTrackParam::GetCovFrom(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 244 {
 245   /// Get parameters covariances from ESD track
 246
 247   // Get ESD covariance matrix
 248   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 249   esdMuonTrack.GetCovariances(*fCovariances);
 250
 251   // compute Jacobian to change the coordinate system
 252   // from (X,thetaX,Y,thetaY,c/pYZ) to (X,slopeX,Y,slopeY,c/pYZ)
 253   Double_t cosThetaX = TMath::Cos(TMath::ATan(fParameters(1,0)));
 254   Double_t cosThetaY = TMath::Cos(TMath::ATan(fParameters(3,0)));
 255   TMatrixD jacob(5,5);
 256   jacob.Zero();
 257   jacob(0,0) = 1.;
 258   jacob(1,1) = 1. / cosThetaX / cosThetaX;
 259   jacob(2,2) = 1.;
 260   jacob(3,3) = 1. / cosThetaY / cosThetaY;
 261   jacob(4,4) = 1.;
 262
 263   // compute covariance matrix in ESD coordinate system
 264   TMatrixD tmp(*fCovariances,TMatrixD::kMultTranspose,jacob);
 265   *fCovariances = TMatrixD(jacob,TMatrixD::kMult,tmp);
 266
 267 }
 268
 269   //_________________________________________________________________________
 270 void AliMUONTrackParam::SetCovFor(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack) const
 271 {
 272   /// Set parameters covariances in ESD track
 273
 274   // set null matrix if covariances does not exist
 275   if (!fCovariances) {
 276     TMatrixD tmp(5,5);
 277     tmp.Zero();
 278     esdMuonTrack.SetCovariances(tmp);
 279     return;
 280   }
 281
 282   // compute Jacobian to change the coordinate system
 283   // from (X,slopeX,Y,slopeY,c/pYZ) to (X,thetaX,Y,thetaY,c/pYZ)
 284   Double_t cosThetaX = TMath::Cos(TMath::ATan(fParameters(1,0)));
 285   Double_t cosThetaY = TMath::Cos(TMath::ATan(fParameters(3,0)));
 286   TMatrixD jacob(5,5);
 287   jacob.Zero();
 288   jacob(0,0) = 1.;
 289   jacob(1,1) = cosThetaX * cosThetaX;
 290   jacob(2,2) = 1.;
 291   jacob(3,3) = cosThetaY * cosThetaY;
 292   jacob(4,4) = 1.;
 293
 294   // compute covariance matrix in ESD coordinate system
 295   TMatrixD tmp(*fCovariances,TMatrixD::kMultTranspose,jacob);
 296   TMatrixD tmp2(jacob,TMatrixD::kMult,tmp);
 297   esdMuonTrack.SetCovariances(tmp2);
 298
 299 }
 300
 301   //__________________________________________________________________________
 302 Double_t AliMUONTrackParam::Px() const
 303 {
 304   /// return p_x from track parameters
 305   Double_t pYZ, pZ, pX;
 306   pYZ = 0;
 307   if (  TMath::Abs(fParameters(4,0)) > 0 )
 308     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fParameters(4,0));
 309   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fParameters(3,0) * fParameters(3,0)));  // spectro. (z<0)
 310   pX = pZ * fParameters(1,0);
 311   return pX;
 312 }
 313
 314   //__________________________________________________________________________
 315 Double_t AliMUONTrackParam::Py() const
 316 {
 317   /// return p_y from track parameters
 318   Double_t pYZ, pZ, pY;
 319   pYZ = 0;
 320   if (  TMath::Abs(fParameters(4,0)) > 0 )
 321     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fParameters(4,0));
 322   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fParameters(3,0) * fParameters(3,0)));  // spectro. (z<0)
 323   pY = pZ * fParameters(3,0);
 324   return pY;
 325 }
 326
 327   //__________________________________________________________________________
 328 Double_t AliMUONTrackParam::Pz() const
 329 {
 330   /// return p_z from track parameters
 331   Double_t pYZ, pZ;
 332   pYZ = 0;
 333   if (  TMath::Abs(fParameters(4,0)) > 0 )
 334     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fParameters(4,0));
 335   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fParameters(3,0) * fParameters(3,0)));  // spectro. (z<0)
 336   return pZ;
 337 }
 338
 339   //__________________________________________________________________________
 340 Double_t AliMUONTrackParam::P() const
 341 {
 342   /// return p from track parameters
 343   Double_t  pYZ, pZ, p;
 344   pYZ = 0;
 345   if (  TMath::Abs(fParameters(4,0)) > 0 )
 346     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fParameters(4,0));
 347   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fParameters(3,0) * fParameters(3,0)));  // spectro. (z<0)
 348   p = TMath::Abs(pZ) *
 349     TMath::Sqrt(1.0 + fParameters(3,0) * fParameters(3,0) + fParameters(1,0) * fParameters(1,0));
 350   return p;
 351
 352 }
 353
 354   //__________________________________________________________________________
 355 const TMatrixD& AliMUONTrackParam::GetCovariances() const
 356 {
 357   /// Return the covariance matrix (create it before if needed)
 358   if (!fCovariances) {
 359     fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 360     fCovariances->Zero();
 361   }
 362   return *fCovariances;
 363 }
 364
 365   //__________________________________________________________________________
 366 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(const TMatrixD& covariances)
 367 {
 368   /// Set the covariance matrix
 369   if (fCovariances) *fCovariances = covariances;
 370   else fCovariances = new TMatrixD(covariances);
 371 }
 372
 373   //__________________________________________________________________________
 374 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(const Double_t matrix[5][5])
 375 {
 376   /// Set the covariance matrix
 377   if (fCovariances) fCovariances->SetMatrixArray(&(matrix[0][0]));
 378   else fCovariances = new TMatrixD(5,5,&(matrix[0][0]));
 379 }
 380
 381   //__________________________________________________________________________
 382 void AliMUONTrackParam::SetVariances(const Double_t matrix[5][5])
 383 {
 384   /// Set the diagonal terms of the covariance matrix (variances)
 385   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 386   fCovariances->Zero();
 387   for (Int_t i=0; i<5; i++) (*fCovariances)(i,i) = matrix[i][i];
 388 }
 389
 390   //__________________________________________________________________________
 391 void AliMUONTrackParam::DeleteCovariances()
 392 {
 393   /// Delete the covariance matrix
 394   delete fCovariances;
 395   fCovariances = 0x0;
 396 }
 397
 398   //__________________________________________________________________________
 399 const TMatrixD& AliMUONTrackParam::GetPropagator() const
 400 {
 401   /// Return the propagator (create it before if needed)
 402   if (!fPropagator) {
 403     fPropagator = new TMatrixD(5,5);
 404     fPropagator->UnitMatrix();
 405   }
 406   return *fPropagator;
 407 }
 408
 409   //__________________________________________________________________________
 410 void AliMUONTrackParam::ResetPropagator()
 411 {
 412   /// Reset the propagator
 413   if (fPropagator) fPropagator->UnitMatrix();
 414 }
 415
 416   //__________________________________________________________________________
 417 void AliMUONTrackParam::UpdatePropagator(const TMatrixD& propagator)
 418 {
 419   /// Update the propagator
 420   if (fPropagator) *fPropagator = TMatrixD(propagator,TMatrixD::kMult,*fPropagator);
 421   else fPropagator = new TMatrixD(propagator);
 422 }
 423
 424   //__________________________________________________________________________
 425 const TMatrixD& AliMUONTrackParam::GetExtrapParameters() const
 426 {
 427   /// Return extrapolated parameters (create it before if needed)
 428   if (!fExtrapParameters) {
 429     fExtrapParameters = new TMatrixD(5,1);
 430     fExtrapParameters->Zero();
 431   }
 432   return *fExtrapParameters;
 433   }
 434
 435   //__________________________________________________________________________
 436 void AliMUONTrackParam::SetExtrapParameters(const TMatrixD& extrapParameters)
 437 {
 438   /// Set extrapolated parameters
 439   if (fExtrapParameters) *fExtrapParameters = extrapParameters;
 440   else fExtrapParameters = new TMatrixD(extrapParameters);
 441 }
 442
 443   //__________________________________________________________________________
 444 const TMatrixD& AliMUONTrackParam::GetExtrapCovariances() const
 445 {
 446   /// Return the extrapolated covariance matrix (create it before if needed)
 447   if (!fExtrapCovariances) {
 448     fExtrapCovariances = new TMatrixD(5,5);
 449     fExtrapCovariances->Zero();
 450   }
 451   return *fExtrapCovariances;
 452   }
 453
 454   //__________________________________________________________________________
 455 void AliMUONTrackParam::SetExtrapCovariances(const TMatrixD& extrapCovariances)
 456 {
 457   /// Set the extrapolated covariance matrix
 458   if (fExtrapCovariances) *fExtrapCovariances = extrapCovariances;
 459   else fExtrapCovariances = new TMatrixD(extrapCovariances);
 460 }
 461
 462   //__________________________________________________________________________
 463 const TMatrixD& AliMUONTrackParam::GetSmoothParameters() const
 464 {
 465   /// Return the smoothed parameters (create it before if needed)
 466   if (!fSmoothParameters) {
 467     fSmoothParameters = new TMatrixD(5,1);
 468     fSmoothParameters->Zero();
 469   }
 470   return *fSmoothParameters;
 471   }
 472
 473   //__________________________________________________________________________
 474 void AliMUONTrackParam::SetSmoothParameters(const TMatrixD& smoothParameters)
 475 {
 476   /// Set the smoothed parameters
 477   if (fSmoothParameters) *fSmoothParameters = smoothParameters;
 478   else fSmoothParameters = new TMatrixD(smoothParameters);
 479 }
 480
 481   //__________________________________________________________________________
 482 const TMatrixD& AliMUONTrackParam::GetSmoothCovariances() const
 483 {
 484   /// Return the smoothed covariance matrix (create it before if needed)
 485   if (!fSmoothCovariances) {
 486     fSmoothCovariances = new TMatrixD(5,5);
 487     fSmoothCovariances->Zero();
 488   }
 489   return *fSmoothCovariances;
 490   }
 491
 492   //__________________________________________________________________________
 493 void AliMUONTrackParam::SetSmoothCovariances(const TMatrixD& smoothCovariances)
 494 {
 495   /// Set the smoothed covariance matrix
 496   if (fSmoothCovariances) *fSmoothCovariances = smoothCovariances;
 497   else fSmoothCovariances = new TMatrixD(smoothCovariances);
 498 }
 499
 500   //__________________________________________________________________________
 501 Int_t AliMUONTrackParam::Compare(const TObject* trackParam) const
 502 {
 503   /// "Compare" function to sort with decreasing Z (spectro. muon Z <0).
 504   /// Returns 1 (0, -1) if the current Z
 505   /// is smaller than (equal to, larger than) Z of trackParam
 506   if (fZ < ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->GetZ()) return(1);
 507   else if (fZ == ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->GetZ()) return(0);
 508   else return(-1);
 509 }
 510
 511 //_____________________________________________-
 512 void AliMUONTrackParam::Print(Option_t* opt) const
 513 {
 514   /// Printing TrackParam information
 515   /// "full" option for printing all the information about the TrackParam
 516   TString sopt(opt);
 517   sopt.ToUpper();
 518
 519   if ( sopt.Contains("FULL") ) {
 520     cout << "<AliMUONTrackParam> Bending P=" << setw(5) << setprecision(3)  << 1./fParameters(4,0) <<
 521       ", NonBendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)  << fParameters(1,0)*180./TMath::Pi() <<
 522       ", BendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)     << fParameters(3,0)*180./TMath::Pi()  <<
 523       ", (x,y,z)_IP=(" <<  setw(5) << setprecision(3) << fParameters(0,0) <<
 524       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << fParameters(2,0) <<
 525       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << fZ <<
 526       ") cm, (px,py,pz)=(" << setw(5) << setprecision(3) << Px() <<
 527       "," << setw(5) << setprecision(3) << Py() <<
 528       "," << setw(5) << setprecision(3) << Pz() << ") GeV/c" << endl;
 529   }
 530   else {
 531     cout << "<AliMUONTrackParam>"  << endl;
 532   }
 533
 534 }