MUON/MUONAlignment.C

   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 /* $Id$ */
  17
  18 // ---
  19 // Macro for MUON alignment using physics tracks. The macro uses AliMUONAlignment
  20 // class to calculate the alignment parameters.
  21 // An array for the alignment parameters is created and can be filled with
  22 // initial values that will be used as starting values by the alignment
  23 // algorithm.
  24 // Ny default the macro run over galice.root in the working directory. If a file list
  25 // of galice.root is provided as third argument the macro will run over all files.
  26 // The macro loop over the files, events and tracks. For each track
  27 // AliMUONAlignment::ProcessTrack(AliMUONTrack * track) and then
  28 // AliMUONAlignment::LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t
  29 // lSingleFit) are called. After all tracks have been procesed and fitted
  30 // AliMUONAlignment::GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls)
  31 // is called. The array parameters contains the obatained misalignement parameters.
  32 // A realigned geometry is generated in a local CDB.
  33 //
  34 // Authors: B. Becker and J. Castillo
  35 // ---
  36
  37 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  38
  39 #include "AliMUONAlignment.h"
  40 #include "AliMUONTrack.h"
  41 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  42 #include "AliMUONTrackParam.h"
  43 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  44 #include "AliMUONDataInterface.h"
  45 #include "AliMUONVTrackStore.h"
  46
  47 #include "AliMagFMaps.h"
  48 #include "AliTracker.h"
  49 #include "AliCDBManager.h"
  50 #include "AliCDBMetaData.h"
  51 #include "AliCDBId.h"
  52 #include "AliGeomManager.h"
  53
  54 #include <TString.h>
  55 #include <TError.h>
  56 #include <TH1.h>
  57 #include <TGraphErrors.h>
  58 #include <TFile.h>
  59 #include <TClonesArray.h>
  60 #include <Riostream.h>
  61
  62 #include <fstream>
  63
  64 #endif
  65
  66 void MUONAlignment(Int_t nEvents = 100000, char* geoFilename = "geometry.root", TString fileName = "galice.root", TString fileList = "")
  67 {
  68
  69   // Import TGeo geometry (needed by AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex)
  70   if ( ! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  71     AliGeomManager::LoadGeometry(geoFilename);
  72     if (! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  73       Error("MUONAlignment", "getting geometry from file %s failed", geoFilename);
  74       return;
  75     }
  76   }
  77
  78   // set  mag field
  79   // waiting for mag field in CDB
  80   printf("Loading field map...\n");
  81   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 1, 1., 10., AliMagFMaps::k5kG);
  82   AliTracker::SetFieldMap(field, kFALSE);
  83   // set the magnetic field for track extrapolations
  84   AliMUONTrackExtrap::SetField(AliTracker::GetFieldMap());
  85
  86   Double_t parameters[3*156];
  87   Double_t errors[3*156];
  88   Double_t pulls[3*156];
  89   for(Int_t k=0;k<3*156;k++) {
  90     parameters[k]=0.;
  91     errors[k]=0.;
  92     pulls[k]=0.;
  93   }
  94
  95   Double_t trackParams[8] = {0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
  96
  97   // Set initial values here, good guess may help convergence
  98   // St 1
  99   //  Int_t iPar = 0;
 100   //  parameters[iPar++] =  0.010300 ;  parameters[iPar++] =  0.010600 ;  parameters[iPar++] =  0.000396 ;
 101
 102   bool bLoop = kFALSE;
 103   ifstream sFileList;
 104   if (fileList.Contains(".list")) {
 105     cout << "Reading file list: " << fileList.Data() << endl;
 106     bLoop = kTRUE;
 107
 108     TString fullListName(".");
 109     fullListName +="/";
 110     fullListName +=fileList;
 111     sFileList.open(fileList.Data());
 112   }
 113
 114   TH1F *fInvBenMom = new TH1F("fInvBenMom","fInvBenMom",200,-0.1,0.1);
 115   TH1F *fBenMom = new TH1F("fBenMom","fBenMom",200,-40,40);
 116
 117   AliMUONAlignment* alig = new AliMUONAlignment();
 118   alig->InitGlobalParameters(parameters);
 119
 120   AliMUONGeometryTransformer *transform = new AliMUONGeometryTransformer();
 121   transform->LoadGeometryData();
 122   alig->SetGeometryTransformer(transform);
 123
 124   // Do alignment with magnetic field off
 125   alig->SetBFieldOn(kFALSE);
 126
 127   // Set tracking station to use
 128   Bool_t bStOnOff[5] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 129
 130   // Fix parameters or add constraints here
 131   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 132     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 133
 134   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 135   // only one side
 136   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 137   alig->FixHalfSpectrometer(bStOnOff,bSpecLROnOff);
 138
 139   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 140   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 141   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 142   alig->AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 143
 144
 145   char cFileName[100];
 146   AliMUONDataInterface *amdi =0x0;
 147   AliMUONVTrackStore *trackStore =0x0;
 148   AliMUONTrack* track =0x0;
 149
 150   Int_t lMaxFile = 1000;
 151   Int_t iFile = 0;
 152   Int_t iEvent = 0;
 153   bool bKeepLoop = kTRUE;
 154   Int_t iTrackTot=0;
 155   Int_t iTrackOk=0;
 156
 157   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 158     iFile++;
 159     if (bLoop) {
 160       sFileList.getline(cFileName,100);
 161       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 162     }
 163     else {
 164       sprintf(cFileName,fileName.Data());
 165       bKeepLoop = kFALSE;
 166     }
 167     if (!strstr(cFileName,"galice.root")) continue;
 168     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 169
 170     if (!amdi) amdi = new AliMUONDataInterface(cFileName);
 171     else amdi->Open(cFileName);
 172
 173     Int_t nevents = amdi->NumberOfEvents();
 174     cout << "... with " << nevents << endl;
 175     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 176       if (iEvent >= nEvents){
 177         bKeepLoop = kFALSE;
 178         break;
 179       }
 180       iEvent++;
 181
 182       trackStore = amdi->TrackStore(event);
 183
 184       Int_t ntracks = trackStore->GetSize();
 185       if (!event%100)
 186         cout << " there are " << ntracks << " tracks in event " << event << endl;
 187       TIter next(trackStore->CreateIterator());
 188       while ( ( track = static_cast<AliMUONTrack*>(next()) ) ) {
 189         AliMUONTrackParam trackParam(*((AliMUONTrackParam*)(track->GetTrackParamAtHit()->First())));
 190         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex(&trackParam,0.,0.,0.);
 191         Double_t invBenMom = trackParam.GetInverseBendingMomentum();
 192         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 193         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 194         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 195           alig->ProcessTrack(track);
 196           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 197         }
 198         iTrackTot++;
 199       }
 200     }
 201     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 202   }
 203   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 204
 205   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 206
 207   // Store results
 208   Double_t DEid[156] = {0};
 209   Double_t MSDEx[156] = {0};
 210   Double_t MSDEy[156] = {0};
 211   Double_t MSDExt[156] = {0};
 212   Double_t MSDEyt[156] = {0};
 213   Double_t DEidErr[156] = {0};
 214   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 215   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 216   Double_t MSDExtErr[156] = {0};
 217   Double_t MSDEytErr[156] = {0};
 218   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 219   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 220   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 221   Int_t idOffset = 0; // 400
 222   Int_t lSDetElemCh = 0;
 223   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 224     DEidErr[iDE] = 0.;
 225     DEid[iDE] = idOffset+100;
 226     DEid[iDE] += iDE;
 227     lSDetElemCh = 0;
 228     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 229       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 230       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 231         DEid[iDE] += 100;
 232         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 233       }
 234     }
 235     MSDEx[iDE]=parameters[3*iDE+0];
 236     MSDEy[iDE]=parameters[3*iDE+1];
 237     MSDExt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 238     MSDEyt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 239     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+0);
 240     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+1);
 241     MSDExtErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 242     MSDEytErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 243   }
 244
 245   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 246
 247   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 248   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 249   TGraphErrors *gMSDExt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDExt,DEidErr,MSDExtErr);
 250   TGraphErrors *gMSDEyt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEyt,DEidErr,MSDEytErr);
 251
 252   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 253
 254   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 255
 256   cout << "... file opened ...  " << endl;
 257
 258   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 259   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 260   gMSDExt->Write("gMSDExt");
 261   gMSDEyt->Write("gMSDEyt");
 262   fInvBenMom->Write();
 263   fBenMom->Write();
 264   hFile->Close();
 265
 266   cout << "... and closed!" << endl;
 267   // Re Align
 268   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 269   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 270
 271   // Generate realigned data in local cdb
 272   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 273
 274   // CDB manager
 275   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
 276   cdbManager->SetDefaultStorage("local://ReAlignCDB");
 277
 278   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 279   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 280   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 281   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, 0);
 282   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 283
 284 }