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 /// \ingroup macros
  19 /// \file MUONAlignment.C
  20 /// \brief Macro for MUON alignment using physics tracks.
  21 ///
  22 /// The macro uses the AliMUONAlignment class to calculate the alignment parameters.
  23 /// An array for the alignment parameters is created and can be filled with
  24 /// initial values that will be used as starting values by the alignment
  25 /// algorithm.
  26 ///
  27 /// By default the macro run over galice.root in the working directory. If a file list
  28 /// of galice.root is provided as third argument the macro will run over all files.
  29 /// The macro loop over the files, events and tracks. For each track
  30 /// AliMUONAlignment::ProcessTrack(AliMUONTrack * track) and then
  31 /// AliMUONAlignment::LocalFit(Int_t iTrack, Double_t *lTrackParam, Int_t
  32 /// lSingleFit) are called. After all tracks have been procesed and fitted
  33 /// AliMUONAlignment::GlobalFit(Double_t *parameters,Double_t *errors,Double_t *pulls)
  34 /// is called. The array parameters contains the obatained misalignement parameters.
  35 /// A realigned geometry is generated in a local CDB.
  36 ///
  37 /// \author: B. Becker and J. Castillo
  38
  39 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  40
  41 #include "AliMUONAlignment.h"
  42 #include "AliMUONTrack.h"
  43 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  44 #include "AliMUONTrackParam.h"
  45 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  46 #include "AliMUONESDInterface.h"
  47
  48 #include "AliESDEvent.h"
  49 #include "AliESDMuonTrack.h"
  50 #include "AliMagFMaps.h"
  51 #include "AliTracker.h"
  52 #include "AliCDBManager.h"
  53 #include "AliCDBMetaData.h"
  54 #include "AliCDBId.h"
  55 #include "AliGeomManager.h"
  56
  57 #include <TString.h>
  58 #include <TError.h>
  59 #include <TH1.h>
  60 #include <TGraphErrors.h>
  61 #include <TFile.h>
  62 #include <TTree.h>
  63 #include <TClonesArray.h>
  64 #include <Riostream.h>
  65
  66 #include <fstream>
  67
  68 #endif
  69
  70 void MUONAlignment(Int_t nEvents = 100000, char* geoFilename = "geometry.root", TString esdFileName = "AliESDs.root", TString fileList = "")
  71 {
  72
  73   // Import TGeo geometry (needed by AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex)
  74   if ( ! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  75     AliGeomManager::LoadGeometry(geoFilename);
  76     if (! AliGeomManager::GetGeometry() ) {
  77       Error("MUONAlignment", "getting geometry from file %s failed", geoFilename);
  78       return;
  79     }
  80   }
  81
  82   // set  mag field
  83   // waiting for mag field in CDB
  84   printf("Loading field map...\n");
  85   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 1, 1., 10., AliMagFMaps::k5kG);
  86   AliTracker::SetFieldMap(field, kFALSE);
  87   // set the magnetic field for track extrapolations
  88   AliMUONTrackExtrap::SetField(AliTracker::GetFieldMap());
  89
  90   Double_t parameters[3*156];
  91   Double_t errors[3*156];
  92   Double_t pulls[3*156];
  93   for(Int_t k=0;k<3*156;k++) {
  94     parameters[k]=0.;
  95     errors[k]=0.;
  96     pulls[k]=0.;
  97   }
  98
  99   Double_t trackParams[8] = {0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.};
 100
 101   // Set initial values here, good guess may help convergence
 102   // St 1
 103   //  Int_t iPar = 0;
 104   //  parameters[iPar++] =  0.010300 ;  parameters[iPar++] =  0.010600 ;  parameters[iPar++] =  0.000396 ;
 105
 106   bool bLoop = kFALSE;
 107   ifstream sFileList;
 108   if (fileList.Contains(".list")) {
 109     cout << "Reading file list: " << fileList.Data() << endl;
 110     bLoop = kTRUE;
 111
 112     TString fullListName(".");
 113     fullListName +="/";
 114     fullListName +=fileList;
 115     sFileList.open(fileList.Data());
 116   }
 117
 118   TH1F *fInvBenMom = new TH1F("fInvBenMom","fInvBenMom",200,-0.1,0.1);
 119   TH1F *fBenMom = new TH1F("fBenMom","fBenMom",200,-40,40);
 120
 121   AliMUONAlignment* alig = new AliMUONAlignment();
 122   alig->InitGlobalParameters(parameters);
 123
 124   AliMUONGeometryTransformer *transform = new AliMUONGeometryTransformer();
 125   transform->LoadGeometryData();
 126   alig->SetGeometryTransformer(transform);
 127
 128   // Do alignment with magnetic field off
 129   alig->SetBFieldOn(kFALSE);
 130
 131   // Set tracking station to use
 132   Bool_t bStOnOff[5] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 133   Bool_t bChOnOff[10] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 134
 135   // Fix parameters or add constraints here
 136 //   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 137 //     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 138   for (Int_t iCh=0; iCh<10; iCh++)
 139     if (!bChOnOff[iCh]) alig->FixChamber(iCh+1);
 140
 141   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 142   // only one side
 143   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 144   alig->FixHalfSpectrometer(bChOnOff,bSpecLROnOff);
 145
 146   alig->SetChOnOff(bChOnOff);
 147   alig->SetSpecLROnOff(bChOnOff);
 148
 149   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 150   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 151   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 152   alig->AddConstraints(bChOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 153
 154
 155   char cFileName[100];
 156
 157   Int_t lMaxFile = 1000;
 158   Int_t iFile = 0;
 159   Int_t iEvent = 0;
 160   bool bKeepLoop = kTRUE;
 161   Int_t iTrackTot=0;
 162   Int_t iTrackOk=0;
 163
 164   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 165     iFile++;
 166     if (bLoop) {
 167       sFileList.getline(cFileName,100);
 168       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 169     }
 170     else {
 171       sprintf(cFileName,esdFileName.Data());
 172       bKeepLoop = kFALSE;
 173     }
 174     if (!strstr(cFileName,"AliESDs.root")) continue;
 175     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 176
 177     // load ESD event
 178     TFile* esdFile = TFile::Open(cFileName); // open the file
 179     if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 180       cout << "opening ESD file " << cFileName << "failed" << endl;
 181       continue;
 182     }
 183     TTree* esdTree = (TTree*) esdFile->Get("esdTree"); // get the tree
 184     if (!esdTree) {
 185       cout << "no ESD tree found" << endl;
 186       esdFile->Close();
 187       continue;
 188     }
 189     AliESDEvent* esdEvent = new AliESDEvent(); // link ESD event to the tree
 190     esdEvent->ReadFromTree(esdTree);
 191
 192     Int_t nevents = esdTree->GetEntries();
 193     cout << "... with " << nevents << endl;
 194     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 195       if (iEvent >= nEvents){
 196         bKeepLoop = kFALSE;
 197         break;
 198       }
 199       iEvent++;
 200
 201       if (esdTree->GetEvent(event) <= 0) {
 202         cout << "fails to read ESD object for event " << event << endl;
 203         continue;
 204       }
 205
 206       Int_t nTracks = Int_t(esdEvent->GetNumberOfMuonTracks());
 207       if (!event%100) cout << " there are " << nTracks << " tracks in event " << event << endl;
 208       for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 209         AliESDMuonTrack* esdTrack = esdEvent->GetMuonTrack(iTrack);
 210         if (!esdTrack->ClustersStored()) continue;
 211         Double_t invBenMom = esdTrack->GetInverseBendingMomentum();
 212         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 213         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 214         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 215           AliMUONTrack track;
 216           AliMUONESDInterface::ESDToMUON(*esdTrack, track);
 217           alig->ProcessTrack(&track);
 218           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 219         }
 220         iTrackTot++;
 221       }
 222     }
 223     delete esdEvent;
 224     esdFile->Close();
 225     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 226   }
 227   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 228
 229   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 230
 231   // Store results
 232   Double_t DEid[156] = {0};
 233   Double_t MSDEx[156] = {0};
 234   Double_t MSDEy[156] = {0};
 235   Double_t MSDExt[156] = {0};
 236   Double_t MSDEyt[156] = {0};
 237   Double_t DEidErr[156] = {0};
 238   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 239   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 240   Double_t MSDExtErr[156] = {0};
 241   Double_t MSDEytErr[156] = {0};
 242   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 243   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 244   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 245   Int_t idOffset = 0; // 400
 246   Int_t lSDetElemCh = 0;
 247   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 248     DEidErr[iDE] = 0.;
 249     DEid[iDE] = idOffset+100;
 250     DEid[iDE] += iDE;
 251     lSDetElemCh = 0;
 252     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 253       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 254       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 255         DEid[iDE] += 100;
 256         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 257       }
 258     }
 259     MSDEx[iDE]=parameters[3*iDE+0];
 260     MSDEy[iDE]=parameters[3*iDE+1];
 261     MSDExt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 262     MSDEyt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 263     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+0);
 264     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+1);
 265     MSDExtErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 266     MSDEytErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 267   }
 268
 269   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 270
 271   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 272   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 273   TGraphErrors *gMSDExt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDExt,DEidErr,MSDExtErr);
 274   TGraphErrors *gMSDEyt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEyt,DEidErr,MSDEytErr);
 275
 276   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 277
 278   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 279
 280   cout << "... file opened ...  " << endl;
 281
 282   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 283   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 284   gMSDExt->Write("gMSDExt");
 285   gMSDEyt->Write("gMSDEyt");
 286   fInvBenMom->Write();
 287   fBenMom->Write();
 288   hFile->Close();
 289
 290   cout << "... and closed!" << endl;
 291   // Re Align
 292   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 293   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 294
 295   // Generate realigned data in local cdb
 296   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 297
 298   // 100 mum residual resolution for chamber misalignments?
 299   alig->SetAlignmentResolution(array,-1,0.01,0.01,0.004,0.003);
 300
 301   // CDB manager
 302   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
 303   cdbManager->SetDefaultStorage("local://ReAlignCDB");
 304
 305   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 306   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 307   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 308   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, AliCDBRunRange::Infinity());
 309   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 310
 311 }
 312