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
 134   // Fix parameters or add constraints here
 135   for (Int_t iSt=0; iSt<5; iSt++)
 136     if (!bStOnOff[iSt]) alig->FixStation(iSt+1);
 137
 138   // Left and right sides of the detector are independent, one can choose to align
 139   // only one side
 140   Bool_t bSpecLROnOff[2] = {kTRUE,kTRUE};
 141   alig->FixHalfSpectrometer(bStOnOff,bSpecLROnOff);
 142
 143   // Set predifined global constrains: X, Y, P, XvsZ, YvsZ, PvsZ, XvsY, YvsY, PvsY
 144   Bool_t bVarXYT[9] = {kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE,kTRUE};
 145   Bool_t bDetTLBR[4] = {kFALSE,kTRUE,kFALSE,kTRUE};
 146   alig->AddConstraints(bStOnOff,bVarXYT,bDetTLBR,bSpecLROnOff);
 147
 148
 149   char cFileName[100];
 150
 151   Int_t lMaxFile = 1000;
 152   Int_t iFile = 0;
 153   Int_t iEvent = 0;
 154   bool bKeepLoop = kTRUE;
 155   Int_t iTrackTot=0;
 156   Int_t iTrackOk=0;
 157
 158   while(bKeepLoop && iFile<lMaxFile){
 159     iFile++;
 160     if (bLoop) {
 161       sFileList.getline(cFileName,100);
 162       if (sFileList.eof()) bKeepLoop = kFALSE;
 163     }
 164     else {
 165       sprintf(cFileName,esdFileName.Data());
 166       bKeepLoop = kFALSE;
 167     }
 168     if (!strstr(cFileName,"AliESDs.root")) continue;
 169     cout << "Using file: " << cFileName << endl;
 170
 171     // load ESD event
 172     TFile* esdFile = TFile::Open(cFileName); // open the file
 173     if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 174       cout << "opening ESD file " << cFileName << "failed" << endl;
 175       continue;
 176     }
 177     TTree* esdTree = (TTree*) esdFile->Get("esdTree"); // get the tree
 178     if (!esdTree) {
 179       cout << "no ESD tree found" << endl;
 180       esdFile->Close();
 181       continue;
 182     }
 183     AliESDEvent* esdEvent = new AliESDEvent(); // link ESD event to the tree
 184     esdEvent->ReadFromTree(esdTree);
 185
 186     Int_t nevents = esdTree->GetEntries();
 187     cout << "... with " << nevents << endl;
 188     for(Int_t event = 0; event < nevents; event++) {
 189       if (iEvent >= nEvents){
 190         bKeepLoop = kFALSE;
 191         break;
 192       }
 193       iEvent++;
 194
 195       if (esdTree->GetEvent(event) <= 0) {
 196         cout << "fails to read ESD object for event " << event << endl;
 197         continue;
 198       }
 199
 200       Int_t nTracks = Int_t(esdEvent->GetNumberOfMuonTracks());
 201       if (!event%100) cout << " there are " << nTracks << " tracks in event " << event << endl;
 202       for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
 203         AliESDMuonTrack* esdTrack = esdEvent->GetMuonTrack(iTrack);
 204         if (!esdTrack->ClustersStored()) continue;
 205         Double_t invBenMom = esdTrack->GetInverseBendingMomentum();
 206         fInvBenMom->Fill(invBenMom);
 207         fBenMom->Fill(1./invBenMom);
 208         if (TMath::Abs(invBenMom)<=1.04) {
 209           AliMUONTrack track;
 210           AliMUONESDInterface::ESDToMUON(*esdTrack, track);
 211           alig->ProcessTrack(&track);
 212           alig->LocalFit(iTrackOk++,trackParams,0);
 213         }
 214         iTrackTot++;
 215       }
 216     }
 217     delete esdEvent;
 218     esdFile->Close();
 219     cout << "Processed " << iTrackTot << " Tracks so far." << endl;
 220   }
 221   alig->GlobalFit(parameters,errors,pulls);
 222
 223   cout << "Done with GlobalFit " << endl;
 224
 225   // Store results
 226   Double_t DEid[156] = {0};
 227   Double_t MSDEx[156] = {0};
 228   Double_t MSDEy[156] = {0};
 229   Double_t MSDExt[156] = {0};
 230   Double_t MSDEyt[156] = {0};
 231   Double_t DEidErr[156] = {0};
 232   Double_t MSDExErr[156] = {0};
 233   Double_t MSDEyErr[156] = {0};
 234   Double_t MSDExtErr[156] = {0};
 235   Double_t MSDEytErr[156] = {0};
 236   Int_t lNDetElem = 4*2+4*2+18*2+26*2+26*2;
 237   Int_t lNDetElemCh[10] = {4,4,4,4,18,18,26,26,26,26};
 238   // Int_t lSNDetElemCh[10] = {4,8,12,16,34,52,78,104,130,156};
 239   Int_t idOffset = 0; // 400
 240   Int_t lSDetElemCh = 0;
 241   for(Int_t iDE=0; iDE<lNDetElem; iDE++){
 242     DEidErr[iDE] = 0.;
 243     DEid[iDE] = idOffset+100;
 244     DEid[iDE] += iDE;
 245     lSDetElemCh = 0;
 246     for(Int_t iCh=0; iCh<9; iCh++){
 247       lSDetElemCh += lNDetElemCh[iCh];
 248       if (iDE>=lSDetElemCh) {
 249         DEid[iDE] += 100;
 250         DEid[iDE] -= lNDetElemCh[iCh];
 251       }
 252     }
 253     MSDEx[iDE]=parameters[3*iDE+0];
 254     MSDEy[iDE]=parameters[3*iDE+1];
 255     MSDExt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 256     MSDEyt[iDE]=parameters[3*iDE+2];
 257     MSDExErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+0);
 258     MSDEyErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+1);
 259     MSDExtErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 260     MSDEytErr[iDE]=(Double_t)alig->GetParError(3*iDE+2);
 261   }
 262
 263   cout << "Let's create graphs ...  " << endl;
 264
 265   TGraphErrors *gMSDEx = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEx,DEidErr,MSDExErr);
 266   TGraphErrors *gMSDEy = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEy,DEidErr,MSDEyErr);
 267   TGraphErrors *gMSDExt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDExt,DEidErr,MSDExtErr);
 268   TGraphErrors *gMSDEyt = new TGraphErrors(lNDetElem,DEid,MSDEyt,DEidErr,MSDEytErr);
 269
 270   cout << "... graphs created, open file ...  " << endl;
 271
 272   TFile *hFile = new TFile("measShifts.root","RECREATE");
 273
 274   cout << "... file opened ...  " << endl;
 275
 276   gMSDEx->Write("gMSDEx");
 277   gMSDEy->Write("gMSDEy");
 278   gMSDExt->Write("gMSDExt");
 279   gMSDEyt->Write("gMSDEyt");
 280   fInvBenMom->Write();
 281   fBenMom->Write();
 282   hFile->Close();
 283
 284   cout << "... and closed!" << endl;
 285   // Re Align
 286   AliMUONGeometryTransformer *newTransform = alig->ReAlign(transform,parameters,true);
 287   newTransform->WriteTransformations("transform2ReAlign.dat");
 288
 289   // Generate realigned data in local cdb
 290   const TClonesArray* array = newTransform->GetMisAlignmentData();
 291
 292   // 100 mum residual resolution for chamber misalignments?
 293   alig->SetAlignmentResolution(array,-1,0.01,0.01,0.004,0.003);
 294
 295   // CDB manager
 296   AliCDBManager* cdbManager = AliCDBManager::Instance();
 297   cdbManager->SetDefaultStorage("local://ReAlignCDB");
 298
 299   AliCDBMetaData* cdbData = new AliCDBMetaData();
 300   cdbData->SetResponsible("Dimuon Offline project");
 301   cdbData->SetComment("MUON alignment objects with residual misalignment");
 302   AliCDBId id("MUON/Align/Data", 0, 0);
 303   cdbManager->Put(const_cast<TClonesArray*>(array), id, cdbData);
 304
 305 }
 306