Updated TRD PID for electrons. Additional information from START
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliESDtrack.h
1 #ifndef ALIESDTRACK_H
2 #define ALIESDTRACK_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
8 //-------------------------------------------------------------------------
9 //                          Class AliESDtrack
10 //   This is the class to deal with during the physics analysis of data
11 //      
12 //         Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch 
13 //-------------------------------------------------------------------------
14 /*****************************************************************************
15  *  Use GetExternalParameters() and GetExternalCovariance() to access the    *
16  *      track information regardless of its internal representation.         *
17  * This formation is now fixed in the following way:                         *
18  *      external param0:   local Y-coordinate of a track (cm)                *
19  *      external param1:   local Z-coordinate of a track (cm)                *
20  *      external param2:   local sine of the track momentum azimuthal angle  *
21  *      external param3:   tangent of the track momentum dip angle           *
22  *      external param4:   1/pt (1/(GeV/c))                                  *
23  *****************************************************************************/
24
25 #include <TBits.h>
26 #include "AliExternalTrackParam.h"
27 #include "AliPID.h"
28 #include "AliESDfriendTrack.h"
29
30 class AliESDVertex;
31 class AliKalmanTrack;
32 class AliTrackPointArray;
33
34 class AliESDtrack : public AliExternalTrackParam {
35 public:
36   AliESDtrack();
37   AliESDtrack(const AliESDtrack& track);
38   virtual ~AliESDtrack();
39   const AliESDfriendTrack *GetFriendTrack() const {return fFriendTrack;}
40   void SetFriendTrack(const AliESDfriendTrack *t) {
41     delete fFriendTrack; fFriendTrack=new AliESDfriendTrack(*t);
42   }
43   void MakeMiniESDtrack();
44   void SetID(Int_t id) { fID =id;}
45   Int_t GetID() const { return fID;}
46   void SetStatus(ULong_t flags) {fFlags|=flags;}
47   void ResetStatus(ULong_t flags) {fFlags&=~flags;}
48   Bool_t UpdateTrackParams(const AliKalmanTrack *t, ULong_t flags);
49   void SetIntegratedLength(Double_t l) {fTrackLength=l;}
50   void SetIntegratedTimes(const Double_t *times);
51   void SetESDpid(const Double_t *p);
52   void GetESDpid(Double_t *p) const;
53   
54   Bool_t IsOn(Int_t mask) const {return (fFlags&mask)>0;}
55   ULong_t GetStatus() const {return fFlags;}
56   Int_t GetLabel() const {return fLabel;}
57   void SetLabel(Int_t label) {fLabel = label;}
58
59   void GetExternalParameters(Double_t &x, Double_t p[5]) const;
60   void GetExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
61
62   Double_t GetIntegratedLength() const {return fTrackLength;}
63   void GetIntegratedTimes(Double_t *times) const;
64   Double_t GetMass() const;
65
66   Bool_t GetConstrainedPxPyPz(Double_t *p) const {
67     if (!fCp) return kFALSE;
68     return fCp->GetPxPyPz(p);
69   }
70   Bool_t GetConstrainedXYZ(Double_t *r) const {
71     if (!fCp) return kFALSE;
72     return fCp->GetXYZ(r);
73   }
74   Bool_t GetConstrainedExternalParameters
75               (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
76   Bool_t GetConstrainedExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
77   Double_t GetConstrainedChi2() const {return fCchi2;}
78
79
80   Bool_t GetInnerPxPyPz(Double_t *p) const {
81     if (!fIp) return kFALSE;
82     return fIp->GetPxPyPz(p);
83   }
84   const AliExternalTrackParam * GetInnerParam() const { return fIp;}
85   Bool_t GetInnerXYZ(Double_t *r) const {
86     if (!fIp) return kFALSE;
87     return fIp->GetXYZ(r);
88   }
89   Bool_t GetInnerExternalParameters
90         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
91   Bool_t GetInnerExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
92  
93   const AliExternalTrackParam * GetOuterParam() const { return fOp;}
94   Bool_t GetOuterPxPyPz(Double_t *p) const {
95     if (!fOp) return kFALSE;
96     return fOp->GetPxPyPz(p);
97   }
98   Bool_t GetOuterXYZ(Double_t *r) const {
99     if (!fOp) return kFALSE;
100     return fOp->GetXYZ(r);
101   }
102   Bool_t GetOuterExternalParameters
103         (Double_t &alpha, Double_t &x, Double_t p[5]) const;
104   Bool_t GetOuterExternalCovariance(Double_t cov[15]) const;
105
106
107   Int_t GetNcls(Int_t idet) const;
108   Int_t GetClusters(Int_t idet, Int_t *idx) const;
109  
110   void    SetITSpid(const Double_t *p);
111   void    GetITSpid(Double_t *p) const;
112   Float_t GetITSsignal() const {return fITSsignal;}
113   Float_t GetITSchi2() const {return fITSchi2;}
114   Int_t   GetITSclusters(Int_t *idx) const;
115   Int_t   GetITSLabel() const {return fITSLabel;}
116   Float_t GetITSFakeRatio() const {return fITSFakeRatio;}
117
118   void    SetITStrack(AliKalmanTrack * track){
119      fFriendTrack->SetITStrack(track);
120   }
121   AliKalmanTrack *GetITStrack(){
122      return fFriendTrack->GetITStrack();
123   }
124
125   void    SetTPCpid(const Double_t *p);
126   void    GetTPCpid(Double_t *p) const;
127   void    SetTPCPoints(Float_t points[4]){
128      for (Int_t i=0;i<4;i++) fTPCPoints[i]=points[i];
129   }
130   void    SetTPCPointsF(UChar_t  findable){fTPCnclsF = findable;}
131   Float_t GetTPCPoints(Int_t i) const {return fTPCPoints[i];}
132   void    SetKinkIndexes(Int_t points[3]) {
133      for (Int_t i=0;i<3;i++) fKinkIndexes[i] = points[i];
134   }
135   void    SetV0Indexes(Int_t points[3]) {
136      for (Int_t i=0;i<3;i++) fV0Indexes[i] = points[i];
137   }
138   void    SetTPCsignal(Float_t signal, Float_t sigma, UChar_t npoints){ 
139      fTPCsignal = signal; fTPCsignalS = sigma; fTPCsignalN = npoints;
140   }
141   Float_t GetTPCsignal() const {return fTPCsignal;}
142   Float_t GetTPCchi2() const {return fTPCchi2;}
143   Int_t   GetTPCclusters(Int_t *idx) const;
144   Float_t GetTPCdensity(Int_t row0, Int_t row1) const;
145   Int_t   GetTPCLabel() const {return fTPCLabel;}
146   Int_t   GetKinkIndex(Int_t i) const { return fKinkIndexes[i];}
147   Int_t   GetV0Index(Int_t i) const { return fV0Indexes[i];}
148   const TBits& GetTPCClusterMap() const {return fTPCClusterMap;}
149   
150   void    SetTRDpid(const Double_t *p);
151   void    SetTRDQuality(Float_t quality){fTRDQuality=quality;}
152   Float_t GetTRDQuality()const {return fTRDQuality;}
153   void    SetTRDBudget(Float_t budget){fTRDBudget=budget;}
154   Float_t GetTRDBudget()const {return fTRDBudget;}
155   void    SetTRDsignals(Float_t dedx, Int_t i, Int_t j) {fTRDsignals[i][j]=dedx;}
156   void    SetTRDTimBin(Int_t timbin, Int_t i) {fTRDTimBin[i]=timbin;}
157   void    GetTRDpid(Double_t *p) const;
158   Float_t GetTRDsignal() const {return fTRDsignal;}
159   Float_t GetTRDsignals(Int_t iPlane, Int_t iSlice=-1) const { if (iSlice == -1) 
160     return (fTRDsignals[iPlane][0] + fTRDsignals[iPlane][1] + fTRDsignals[iPlane][3])/3.0;
161     return fTRDsignals[iPlane][iSlice];
162   }
163   Int_t   GetTRDTimBin(Int_t i) const {return fTRDTimBin[i];}
164   Float_t GetTRDchi2() const {return fTRDchi2;}
165   Int_t   GetTRDclusters(Int_t *idx) const;
166   Int_t   GetTRDncls() const {return fTRDncls;}
167   void    SetTRDpid(Int_t iSpecies, Float_t p);
168   Float_t GetTRDpid(Int_t iSpecies) const;
169   Int_t   GetTRDLabel() const {return fTRDLabel;}
170
171   void    SetTRDtrack(AliKalmanTrack * track){
172      fFriendTrack->SetTRDtrack(track);
173   }
174   AliKalmanTrack *GetTRDtrack(){
175      return fFriendTrack->GetTRDtrack();
176   }
177
178   void    SetTOFsignal(Double_t tof) {fTOFsignal=tof;}
179   Float_t GetTOFsignal() const {return fTOFsignal;}
180   void    SetTOFsignalToT(Double_t ToT) {fTOFsignalToT=ToT;}
181   Float_t GetTOFsignalToT() const {return fTOFsignalToT;}
182   Float_t GetTOFchi2() const {return fTOFchi2;}
183   void    SetTOFpid(const Double_t *p);
184   void    SetTOFLabel(const Int_t *p);
185   void    GetTOFpid(Double_t *p) const;
186   void    GetTOFLabel(Int_t *p) const;
187   void    GetTOFInfo(Float_t *info) const;
188   void    SetTOFInfo(Float_t *info);
189   Int_t   GetTOFCalChannel() const {return fTOFCalChannel;}
190   Int_t   GetTOFcluster() const {return fTOFindex;}
191   void    SetTOFcluster(Int_t index) {fTOFindex=index;}
192   void    SetTOFCalChannel(Int_t index) {fTOFCalChannel=index;}
193   
194   void    SetRICHsignal(Double_t beta) {fRICHsignal=beta;}
195   Float_t GetRICHsignal() const {return fRICHsignal;}
196   void    SetRICHpid(const Double_t *p);
197   void    GetRICHpid(Double_t *p) const;
198   void    SetRICHchi2(Double_t chi2) {fRICHchi2=chi2;}
199   Float_t GetRICHchi2() const {return fRICHchi2;}
200   void    SetRICHcluster(Int_t index) {fRICHindex=index;}
201   Int_t   GetRICHcluster() const {return fRICHindex;}
202   void    SetRICHnclusters(Int_t n) {fRICHncls=n;}
203   Int_t   GetRICHnclusters() const {return fRICHncls;}
204   void    SetRICHthetaPhi(Float_t theta, Float_t phi) {
205     fRICHtheta=theta; fRICHphi=phi;
206   }
207   void    GetRICHthetaPhi(Float_t &theta, Float_t &phi) const {
208     theta=fRICHtheta; phi=fRICHphi;
209   }
210   void    SetRICHdxdy(Float_t dx, Float_t dy) {
211     fRICHdx=dx;  fRICHdy=dy;
212   }
213   void    GetRICHdxdy(Float_t &dx, Float_t &dy) const {
214     dx=fRICHdx;  dy=fRICHdy;
215   }
216   void    SetRICHmipXY(Float_t x, Float_t y) {
217     fRICHmipX=x; fRICHmipY=y;
218   } 
219   void    GetRICHmipXY(Float_t &x, Float_t &y) const {
220     x=fRICHmipX; y=fRICHmipY;
221   }
222   Bool_t IsRICH()  const {return fFlags&kRICHpid;}
223
224   void   SetTrackPointArray(AliTrackPointArray *points);
225   const AliTrackPointArray *GetTrackPointArray() const; 
226
227   Bool_t RelateToVertex(const AliESDVertex *vtx, Double_t b, Double_t maxd);
228   void GetImpactParameters(Float_t &xy,Float_t &z) const {xy=fD; z=fZ;}
229   void GetImpactParameters(Float_t p[2], Float_t cov[3]) const {
230     p[0]=fD; p[1]=fZ; cov[0]=fCdd; cov[1]=fCdz; cov[2]=fCzz;
231   }
232   virtual void Print(Option_t * opt) const ; 
233
234   enum {
235     kITSin=0x0001,kITSout=0x0002,kITSrefit=0x0004,kITSpid=0x0008,
236     kTPCin=0x0010,kTPCout=0x0020,kTPCrefit=0x0040,kTPCpid=0x0080,
237     kTRDin=0x0100,kTRDout=0x0200,kTRDrefit=0x0400,kTRDpid=0x0800,
238     kTOFin=0x1000,kTOFout=0x2000,kTOFrefit=0x4000,kTOFpid=0x8000,
239     kRICHpid=0x20000,
240     kTRDbackup=0x80000,
241     kTRDStop=0x20000000,
242     kESDpid=0x40000000,
243     kTIME=0x80000000
244   }; 
245   enum {
246     kNPlane = 6,
247     kNSlice = 3
248   };
249 protected:
250   
251
252   ULong_t   fFlags;         // Reconstruction status flags 
253   Int_t     fLabel;         // Track label
254   Int_t     fID;            // Unique ID of the track
255   Float_t   fTrackLength;   // Track length
256   Float_t   fD;             // Impact parameter in XY plane
257   Float_t   fZ;             // Impact parameter in Z
258   Float_t   fCdd,fCdz,fCzz; // Covariance matrix of the impact parameters 
259   Float_t   fTrackTime[AliPID::kSPECIES]; // TOFs estimated by the tracking
260   Float_t   fR[AliPID::kSPECIES]; // combined "detector response probability"
261
262   Int_t   fStopVertex;  // Index of the stop vertex
263
264   AliExternalTrackParam *fCp; // Track parameters constrained to the primary vertex
265   Double_t fCchi2; // chi2 at the primary vertex
266
267
268   AliExternalTrackParam *fIp; // Track parameters at the inner wall of the TPC
269
270
271   AliExternalTrackParam *fOp; // Track parameters at the inner wall of the TRD 
272
273   // ITS related track information
274   Float_t fITSchi2;        // chi2 in the ITS
275   Int_t   fITSncls;        // number of clusters assigned in the ITS
276   Float_t fITSsignal;      // detector's PID signal
277   Float_t fITSr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
278   Int_t   fITSLabel;       // label according TPC
279   Float_t fITSFakeRatio;   // ration of fake tracks
280
281
282   // TPC related track information
283   Float_t  fTPCchi2;       // chi2 in the TPC
284   Int_t    fTPCncls;       // number of clusters assigned in the TPC
285   UShort_t fTPCnclsF;      // number of findable clusters in the TPC
286   TBits    fTPCClusterMap; // Map of clusters, one bit per padrow; 1 if has a cluster on given padrow
287   Float_t  fTPCsignal;     // detector's PID signal
288   UShort_t fTPCsignalN;    // number of points used for dEdx
289   Float_t  fTPCsignalS;    // RMS of dEdx measurement
290   Float_t  fTPCr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
291   Int_t    fTPCLabel;      // label according TPC
292   Float_t  fTPCPoints[4];  // TPC points -first, max. dens, last and max density
293   Int_t    fKinkIndexes[3];// array of indexes of posible kink candidates 
294   Int_t    fV0Indexes[3];  // array of indexes of posible kink candidates 
295
296   // TRD related track information
297   Float_t fTRDchi2;        // chi2 in the TRD
298   Int_t   fTRDncls;        // number of clusters assigned in the TRD
299   Int_t   fTRDncls0;       // number of clusters assigned in the TRD before first material cross
300   Float_t fTRDsignal;      // detector's PID signal
301   Float_t fTRDsignals[kNPlane][kNSlice];  // TRD signals from all six planes in 3 slices each
302   Int_t   fTRDTimBin[kNPlane];   // Time bin of Max cluster from all six planes
303   Float_t fTRDr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
304   Int_t   fTRDLabel;       // label according TRD
305   Float_t fTRDQuality;     // trd quality factor for TOF
306   Float_t fTRDBudget;      // trd material budget
307
308
309   // TOF related track information
310   Float_t fTOFchi2;        // chi2 in the TOF
311   Int_t   fTOFindex;       // index of the assigned TOF cluster
312   Int_t   fTOFCalChannel;  // Channel Index of the TOF Signal 
313   Float_t fTOFsignal;      // detector's PID signal
314   Float_t fTOFsignalToT;   // detector's ToT signal
315   Float_t fTOFr[AliPID::kSPECIES]; // "detector response probabilities" (for the PID)
316   Int_t   fTOFLabel[3];    // TOF label 
317   Float_t fTOFInfo[10];    //! TOF informations
318
319   // HMPID related track information
320   Float_t fRICHchi2;       // chi2 in the RICH
321   Int_t   fRICHncls;       // number of photon clusters
322   Int_t   fRICHindex;      // index of the assigned MIP cluster
323   Float_t fRICHsignal;     // RICH PID signal
324   Float_t fRICHr[AliPID::kSPECIES];// "detector response probabilities" (for the PID)
325   Float_t fRICHtheta;      // theta of the track extrapolated to the RICH
326   Float_t fRICHphi;        // phi of the track extrapolated to the RICH
327   Float_t fRICHdx;         // x of the track impact minus x of the MIP
328   Float_t fRICHdy;         // y of the track impact minus y of the MIP
329   Float_t fRICHmipX;       // x of the MIP in LORS
330   Float_t fRICHmipY;       // y of the MIP in LORS
331
332   AliTrackPointArray *fPoints;// Array of track space points in the global frame
333
334   AliESDfriendTrack *fFriendTrack; //! All the complementary information
335
336  private:
337
338   AliESDtrack & operator=(const AliESDtrack & ) {return *this;}
339
340   ClassDef(AliESDtrack,28)  //ESDtrack 
341 };
342
343 #endif 
344