TOF/AliTOFtracker.cxx

   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 //--------------------------------------------------------------------//
  17 //                                                                    //
  18 // AliTOFtracker Class                                                //
  19 // Task: Perform association of the ESD tracks to TOF Clusters        //
  20 // and Update ESD track with associated TOF Cluster parameters        //
  21 //                                                                    //
  22 // -- Authors : S. Arcelli, C. Zampolli (Bologna University and INFN) //
  23 // -- Contacts: Annalisa.De.Caro@cern.ch                              //
  24 // --         : Chiara.Zampolli@bo.infn.it                            //
  25 // --         : Silvia.Arcelli@bo.infn.it                             //
  26 //                                                                    //
  27 //--------------------------------------------------------------------//
  28
  29 #include <Rtypes.h>
  30 #include <TROOT.h>
  31
  32 #include <TSeqCollection.h>
  33 #include <TClonesArray.h>
  34 #include <TGeoManager.h>
  35 #include <TTree.h>
  36 #include <TFile.h>
  37 #include <TH2F.h>
  38
  39 #include "AliGeomManager.h"
  40 #include "AliESDtrack.h"
  41 #include "AliESDEvent.h"
  42 #include "AliLog.h"
  43 #include "AliTrackPointArray.h"
  44 #include "AliCDBManager.h"
  45
  46 #include "AliTOFpidESD.h"
  47 #include "AliTOFRecoParam.h"
  48 #include "AliTOFReconstructor.h"
  49 #include "AliTOFcluster.h"
  50 #include "AliTOFGeometry.h"
  51 #include "AliTOFtracker.h"
  52 #include "AliTOFtrack.h"
  53
  54 extern TGeoManager *gGeoManager;
  55 extern TROOT *gROOT;
  56
  57 ClassImp(AliTOFtracker)
  58
  59 //_____________________________________________________________________________
  60 AliTOFtracker::AliTOFtracker():
  61   fRecoParam(0x0),
  62   fGeom(0x0),
  63   fPid(0x0),
  64   fN(0),
  65   fNseeds(0),
  66   fNseedsTOF(0),
  67   fngoodmatch(0),
  68   fnbadmatch(0),
  69   fnunmatch(0),
  70   fnmatch(0),
  71   fTracks(new TClonesArray("AliTOFtrack")),
  72   fSeeds(new TClonesArray("AliESDtrack")),
  73   fHDigClusMap(0x0),
  74   fHDigNClus(0x0),
  75   fHDigClusTime(0x0),
  76   fHDigClusToT(0x0),
  77   fHRecNClus(0x0),
  78   fHRecDist(0x0),
  79   fHRecSigYVsP(0x0),
  80   fHRecSigZVsP(0x0),
  81   fHRecSigYVsPWin(0x0),
  82   fHRecSigZVsPWin(0x0),
  83   fCalTree(0x0),
  84   fIch(-1),
  85   fToT(-1.),
  86   fTime(-1.),
  87   fExpTimePi(-1.),
  88   fExpTimeKa(-1.),
  89   fExpTimePr(-1.)
  90  {
  91   //AliTOFtracker main Ctor
  92
  93    // Gettimg the geometry
  94    fGeom= new AliTOFGeometry();
  95
  96    InitCheckHists();
  97
  98 }
  99 //_____________________________________________________________________________
 100 AliTOFtracker::~AliTOFtracker() {
 101   //
 102   // Dtor
 103   //
 104
 105   SaveCheckHists();
 106
 107   if(!(AliCDBManager::Instance()->GetCacheFlag())){
 108     delete fRecoParam;
 109   }
 110   delete fGeom;
 111   delete fPid;
 112   delete fHDigClusMap;
 113   delete fHDigNClus;
 114   delete fHDigClusTime;
 115   delete fHDigClusToT;
 116   delete fHRecNClus;
 117   delete fHRecDist;
 118   delete fHRecSigYVsP;
 119   delete fHRecSigZVsP;
 120   delete fHRecSigYVsPWin;
 121   delete fHRecSigZVsPWin;
 122   delete fCalTree;
 123   if (fTracks){
 124     fTracks->Delete();
 125     delete fTracks;
 126     fTracks=0x0;
 127   }
 128   if (fSeeds){
 129     fSeeds->Delete();
 130     delete fSeeds;
 131     fSeeds=0x0;
 132   }
 133
 134 }
 135 //_____________________________________________________________________________
 136 Int_t AliTOFtracker::PropagateBack(AliESDEvent* event) {
 137   //
 138   // Gets seeds from ESD event and Match with TOF Clusters
 139   //
 140
 141   // initialize RecoParam for current event
 142
 143   AliInfo("Initializing params for TOF... ");
 144
 145   fRecoParam = AliTOFReconstructor::GetRecoParam();  // instantiate reco param from STEER...
 146
 147   if (fRecoParam == 0x0) {
 148     AliFatal("No Reco Param found for TOF!!!");
 149   }
 150   //fRecoParam->Dump();
 151   //if(fRecoParam->GetApplyPbPbCuts())fRecoParam=fRecoParam->GetPbPbparam();
 152   //fRecoParam->PrintParameters();
 153
 154   Double_t parPID[2];
 155   parPID[0]=fRecoParam->GetTimeResolution();
 156   parPID[1]=fRecoParam->GetTimeNSigma();
 157   fPid=new AliTOFpidESD(parPID);
 158
 159   //Initialise some counters
 160
 161   fNseeds=0;
 162   fNseedsTOF=0;
 163   fngoodmatch=0;
 164   fnbadmatch=0;
 165   fnunmatch=0;
 166   fnmatch=0;
 167
 168   Int_t ntrk=event->GetNumberOfTracks();
 169   fNseeds = ntrk;
 170   TClonesArray &aESDTrack = *fSeeds;
 171
 172
 173   //Load ESD tracks into a local Array of ESD Seeds
 174
 175   for (Int_t i=0; i<fNseeds; i++) {
 176     AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
 177     new(aESDTrack[i]) AliESDtrack(*t);
 178   }
 179
 180   //Prepare ESD tracks candidates for TOF Matching
 181   CollectESD();
 182
 183   //First Step with Strict Matching Criterion
 184   MatchTracks(kFALSE);
 185
 186   //Second Step with Looser Matching Criterion
 187   MatchTracks(kTRUE);
 188
 189   AliInfo(Form("Number of matched tracks: %d",fnmatch));
 190   AliInfo(Form("Number of good matched tracks: %d",fngoodmatch));
 191   AliInfo(Form("Number of bad  matched tracks: %d",fnbadmatch));
 192
 193   //Update the matched ESD tracks
 194
 195   for (Int_t i=0; i<ntrk; i++) {
 196     AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
 197     AliESDtrack *seed =(AliESDtrack*)fSeeds->UncheckedAt(i);
 198     if(seed->GetTOFsignal()>0){
 199       t->SetTOFsignal(seed->GetTOFsignal());
 200       t->SetTOFcluster(seed->GetTOFcluster());
 201       t->SetTOFsignalToT(seed->GetTOFsignalToT());
 202       t->SetTOFsignalRaw(seed->GetTOFsignalRaw());
 203       t->SetTOFsignalDz(seed->GetTOFsignalDz());
 204       t->SetTOFCalChannel(seed->GetTOFCalChannel());
 205       Int_t tlab[3]; seed->GetTOFLabel(tlab);
 206       t->SetTOFLabel(tlab);
 207       AliTOFtrack *track = new AliTOFtrack(*seed);
 208       t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout);
 209
 210       Double_t time[10]; t->GetIntegratedTimes(time);
 211       AliDebug(1,Form("%d %f %f %f %f %f",i,
 212                       time[0],
 213                       time[1],
 214                       time[2],
 215                       time[3],
 216                       time[4]
 217                       ));
 218
 219       delete track;
 220     }
 221   }
 222
 223   //Handle Time Zero information
 224
 225   Double_t timeZero=0.;
 226   Double_t timeZeroMax=99999.;
 227   Bool_t usetimeZero     = fRecoParam->UseTimeZero();
 228   Bool_t timeZeroFromT0  = fRecoParam->GetTimeZerofromT0();
 229   Bool_t timeZeroFromTOF = fRecoParam->GetTimeZerofromTOF();
 230
 231   AliDebug(1,Form("Use Time Zero?: %d",usetimeZero));
 232   AliDebug(1,Form("Time Zero from T0? : %d",timeZeroFromT0));
 233   AliDebug(1,Form("Time Zero From TOF? : %d",timeZeroFromTOF));
 234
 235   if(usetimeZero){
 236     if(timeZeroFromT0){
 237       timeZero=GetTimeZerofromT0(event);
 238     }
 239     if(timeZeroFromTOF && (timeZero>timeZeroMax || !timeZeroFromT0)){
 240       timeZero=GetTimeZerofromTOF(event);
 241     }
 242   }
 243   AliDebug(2,Form("time Zero used in PID: %f",timeZero));
 244   //Make TOF PID
 245   fPid->MakePID(event,timeZero);
 246
 247   fSeeds->Clear();
 248   fTracks->Clear();
 249   return 0;
 250
 251 }
 252 //_________________________________________________________________________
 253 void AliTOFtracker::CollectESD() {
 254    //prepare the set of ESD tracks to be matched to clusters in TOF
 255
 256   Int_t seedsTOF1=0;
 257   Int_t seedsTOF2=0;
 258
 259   TClonesArray &aTOFTrack = *fTracks;
 260   for (Int_t i=0; i<fNseeds; i++) {
 261
 262     AliESDtrack *t =(AliESDtrack*)fSeeds->UncheckedAt(i);
 263     if ((t->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout)==0)continue;
 264
 265     // TRD 'good' tracks, already propagated at 372 cm
 266
 267     AliTOFtrack *track = new AliTOFtrack(*t); // New
 268     Double_t x = track->GetX(); //New
 269     if ( ( (t->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDout)!=0 ) &&
 270          ( x >= AliTOFGeometry::RinTOF() ) ) {
 271       track->SetSeedIndex(i);
 272       t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout);
 273       new(aTOFTrack[fNseedsTOF]) AliTOFtrack(*track);
 274       fNseedsTOF++;
 275       seedsTOF1++;
 276       delete track;
 277     }
 278
 279     // Propagate the rest of TPCbp
 280
 281     else {
 282       if(track->PropagateToInnerTOF()){
 283         track->SetSeedIndex(i);
 284         t->UpdateTrackParams(track,AliESDtrack::kTOFout);
 285         new(aTOFTrack[fNseedsTOF]) AliTOFtrack(*track);
 286         fNseedsTOF++;
 287         seedsTOF2++;
 288       }
 289       delete track;
 290     }
 291   }
 292
 293   AliInfo(Form("Number of TOF seeds %i",fNseedsTOF));
 294   AliInfo(Form("Number of TOF seeds Type 1 %i",seedsTOF1));
 295   AliInfo(Form("Number of TOF seeds Type 2 %i",seedsTOF2));
 296
 297   // Sort according uncertainties on track position
 298   fTracks->Sort();
 299
 300 }
 301 //_________________________________________________________________________
 302 void AliTOFtracker::MatchTracks( Bool_t mLastStep){
 303
 304
 305   // Parameters used/regulating the reconstruction
 306
 307   static Float_t corrLen=0.75;
 308   static Float_t detDepth=15.3;
 309   static Float_t padDepth=0.5;
 310
 311   Float_t dY=AliTOFGeometry::XPad();
 312   Float_t dZ=AliTOFGeometry::ZPad();
 313
 314   Float_t sensRadius = fRecoParam->GetSensRadius();
 315   Float_t stepSize   = fRecoParam->GetStepSize();
 316   Float_t scaleFact   = fRecoParam->GetWindowScaleFact();
 317   Float_t dyMax=fRecoParam->GetWindowSizeMaxY();
 318   Float_t dzMax=fRecoParam->GetWindowSizeMaxZ();
 319   Float_t dCut=fRecoParam->GetDistanceCut();
 320   Double_t maxChi2=fRecoParam->GetMaxChi2TRD();
 321   Bool_t timeWalkCorr    = fRecoParam->GetTimeWalkCorr();
 322   if(!mLastStep){
 323     AliDebug(1,"++++++++++++++TOF Reconstruction Parameters:++++++++++++ \n");
 324     AliDebug(1,Form("TOF sens radius: %f",sensRadius));
 325     AliDebug(1,Form("TOF step size: %f",stepSize));
 326     AliDebug(1,Form("TOF Window scale factor: %f",scaleFact));
 327     AliDebug(1,Form("TOF Window max dy: %f",dyMax));
 328     AliDebug(1,Form("TOF Window max dz: %f",dzMax));
 329     AliDebug(1,Form("TOF distance Cut: %f",dCut));
 330     AliDebug(1,Form("TOF Max Chi2: %f",maxChi2));
 331     AliDebug(1,Form("Time Walk Correction? : %d",timeWalkCorr));
 332   }
 333   //Match ESD tracks to clusters in TOF
 334
 335
 336   // Get the number of propagation steps
 337
 338   Int_t nSteps=(Int_t)(detDepth/stepSize);
 339
 340   //PH Arrays (moved outside of the loop)
 341
 342   Float_t * trackPos[4];
 343   for (Int_t ii=0; ii<4; ii++) trackPos[ii] = new Float_t[nSteps];
 344   Int_t * clind = new Int_t[fN];
 345
 346   for (Int_t iseed=0; iseed<fNseedsTOF; iseed++) {
 347
 348     AliTOFtrack *track =(AliTOFtrack*)fTracks->UncheckedAt(iseed);
 349     AliESDtrack *t =(AliESDtrack*)fSeeds->UncheckedAt(track->GetSeedIndex());
 350     if(t->GetTOFsignal()>0. ) continue;
 351     AliTOFtrack *trackTOFin =new AliTOFtrack(*track);
 352
 353     // Some init
 354
 355     Int_t         index[10000];
 356     Float_t        dist[10000];
 357     Float_t       distZ[10000];
 358     Float_t       cxpos[10000];
 359     Float_t       crecL[10000];
 360     TGeoHMatrix   global[1000];
 361
 362     // Determine a window around the track
 363
 364     Double_t x,par[5];
 365     trackTOFin->GetExternalParameters(x,par);
 366     Double_t cov[15];
 367     trackTOFin->GetExternalCovariance(cov);
 368
 369     Double_t dphi=
 370       scaleFact*
 371       ((5*TMath::Sqrt(cov[0]) + 0.5*dY + 2.5*TMath::Abs(par[2]))/sensRadius);
 372     Double_t dz=
 373        scaleFact*
 374        (5*TMath::Sqrt(cov[2]) + 0.5*dZ + 2.5*TMath::Abs(par[3]));
 375
 376     Double_t phi=TMath::ATan2(par[0],x) + trackTOFin->GetAlpha();
 377     if (phi<-TMath::Pi())phi+=2*TMath::Pi();
 378     if (phi>=TMath::Pi())phi-=2*TMath::Pi();
 379     Double_t z=par[1];
 380
 381     //upper limit on window's size.
 382
 383     if(dz> dzMax) dz=dzMax;
 384     if(dphi*sensRadius> dyMax) dphi=dyMax/sensRadius;
 385
 386
 387     Int_t nc=0;
 388
 389     // find the clusters in the window of the track
 390
 391     for (Int_t k=FindClusterIndex(z-dz); k<fN; k++) {
 392
 393       AliTOFcluster *c=fClusters[k];
 394       if (c->GetZ() > z+dz) break;
 395       if (c->IsUsed()) continue;
 396
 397       if (!c->GetStatus()) {
 398               AliDebug(1,"Cluster in channel declared bad!");
 399               continue; // skip bad channels as declared in OCDB
 400       }
 401
 402       Double_t dph=TMath::Abs(c->GetPhi()-phi);
 403       if (dph>TMath::Pi()) dph-=2.*TMath::Pi();
 404       if (TMath::Abs(dph)>dphi) continue;
 405
 406       Double_t yc=(c->GetPhi() - trackTOFin->GetAlpha())*c->GetR();
 407       Double_t p[2]={yc, c->GetZ()};
 408       Double_t cov2[3]= {dY*dY/12., 0., dZ*dZ/12.};
 409       if (trackTOFin->AliExternalTrackParam::GetPredictedChi2(p,cov2) > maxChi2)continue;
 410
 411       clind[nc] = k;
 412       Char_t path[100];
 413       Int_t ind[5];
 414       ind[0]=c->GetDetInd(0);
 415       ind[1]=c->GetDetInd(1);
 416       ind[2]=c->GetDetInd(2);
 417       ind[3]=c->GetDetInd(3);
 418       ind[4]=c->GetDetInd(4);
 419       fGeom->GetVolumePath(ind,path);
 420       gGeoManager->cd(path);
 421       global[nc] = *gGeoManager->GetCurrentMatrix();
 422       nc++;
 423     }
 424
 425     //start fine propagation
 426
 427     Int_t nStepsDone = 0;
 428     for( Int_t istep=0; istep<nSteps; istep++){
 429
 430       Float_t xs=AliTOFGeometry::RinTOF()+istep*0.1;
 431       Double_t ymax=xs*TMath::Tan(0.5*AliTOFGeometry::GetAlpha());
 432
 433       Bool_t skip=kFALSE;
 434       Double_t ysect=trackTOFin->GetYat(xs,skip);
 435       if (skip) break;
 436       if (ysect > ymax) {
 437         if (!trackTOFin->Rotate(AliTOFGeometry::GetAlpha())) {
 438           break;
 439         }
 440       } else if (ysect <-ymax) {
 441         if (!trackTOFin->Rotate(-AliTOFGeometry::GetAlpha())) {
 442           break;
 443         }
 444       }
 445
 446       if(!trackTOFin->PropagateTo(xs)) {
 447         break;
 448       }
 449
 450       nStepsDone++;
 451
 452       // store the running point (Globalrf) - fine propagation
 453
 454       Double_t r[3];
 455       trackTOFin->GetXYZ(r);
 456       trackPos[0][istep]= (Float_t) r[0];
 457       trackPos[1][istep]= (Float_t) r[1];
 458       trackPos[2][istep]= (Float_t) r[2];
 459       trackPos[3][istep]= trackTOFin->GetIntegratedLength();
 460     }
 461
 462
 463     Int_t nfound = 0;
 464     Bool_t accept = kFALSE;
 465     Bool_t isInside =kFALSE;
 466     for (Int_t istep=0; istep<nStepsDone; istep++) {
 467
 468       Float_t ctrackPos[3];
 469
 470       ctrackPos[0] = trackPos[0][istep];
 471       ctrackPos[1] = trackPos[1][istep];
 472       ctrackPos[2] = trackPos[2][istep];
 473
 474       //now see whether the track matches any of the TOF clusters
 475
 476       Float_t dist3dLoc[3];
 477       accept = kFALSE;
 478       for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 479         isInside = fGeom->IsInsideThePad(global[i],ctrackPos,dist3dLoc);
 480
 481         if( mLastStep ) {
 482           Float_t yLoc = dist3dLoc[1];
 483           Float_t rLoc = TMath::Sqrt(dist3dLoc[0]*dist3dLoc[0]+dist3dLoc[2]*dist3dLoc[2]);
 484           accept = (TMath::Abs(yLoc)<padDepth*0.5 && rLoc<dCut);
 485         }
 486         else {
 487           accept = isInside;
 488         }
 489         if (accept) {
 490
 491           dist[nfound] = TMath::Sqrt(dist3dLoc[0]*dist3dLoc[0] +
 492                                      dist3dLoc[1]*dist3dLoc[1] +
 493                                      dist3dLoc[2]*dist3dLoc[2]);
 494
 495           Float_t differenceT[3] = {0.,0.,0.};
 496           PadRS2TrackingRS(ctrackPos, differenceT);
 497           distZ[nfound] = differenceT[2];
 498
 499           AliDebug(1,Form("   dist3dLoc[2] = %f --- distZ[%d] = %f",
 500                           dist3dLoc[2],nfound,distZ[nfound]));
 501
 502           /*
 503           Double_t padl[3] = {0., 0., 0.};
 504           Double_t padg[3] = {0., 0., 0.};
 505           TGeoHMatrix inverse = global[i].Inverse();
 506           inverse.MasterToLocal(padl,padg);
 507
 508           dist3d[0] = ctrackPos[0] - padg[0];
 509           dist3d[1] = ctrackPos[1] - padg[1];
 510           dist3d[2] = ctrackPos[2] - padg[2];
 511           */
 512           crecL[nfound] = trackPos[3][istep];
 513           index[nfound] = clind[i]; // store cluster id
 514           cxpos[nfound] = AliTOFGeometry::RinTOF()+istep*0.1; //store prop.radius
 515           nfound++;
 516           if(accept &&!mLastStep)break;
 517         }//end if accept
 518       } //end for on the clusters
 519       if(accept &&!mLastStep)break;
 520     } //end for on the steps
 521
 522
 523
 524     if (nfound == 0 ) {
 525       fnunmatch++;
 526       delete trackTOFin;
 527       continue;
 528     }
 529
 530     fnmatch++;
 531
 532     // now choose the cluster to be matched with the track.
 533
 534     Int_t idclus=-1;
 535     Float_t  recL = 0.;
 536     Float_t  xpos=0.;
 537     Float_t  mindist=1000.;
 538     Float_t  mindistZ=0.;
 539     for (Int_t iclus= 0; iclus<nfound;iclus++){
 540       if (dist[iclus]< mindist){
 541         mindist = dist[iclus];
 542         mindistZ = distZ[iclus];
 543         xpos = cxpos[iclus];
 544         idclus =index[iclus];
 545         recL=crecL[iclus]+corrLen*0.5;
 546       }
 547     }
 548
 549
 550     AliTOFcluster *c=fClusters[idclus];
 551
 552     AliDebug(2, Form("%7i     %7i     %10i     %10i  %10i  %10i      %7i",
 553                      iseed,
 554                      fnmatch-1,
 555                      TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()),
 556                      c->GetLabel(0), c->GetLabel(1), c->GetLabel(2),
 557                      idclus)); // AdC
 558
 559     c->Use();
 560
 561     // Track length correction for matching Step 2
 562
 563     if(mLastStep){
 564       Float_t rc=TMath::Sqrt(c->GetR()*c->GetR() + c->GetZ()*c->GetZ());
 565       Float_t rt=TMath::Sqrt(trackPos[0][70]*trackPos[0][70]
 566                              +trackPos[1][70]*trackPos[1][70]
 567                              +trackPos[2][70]*trackPos[2][70]);
 568       Float_t dlt=rc-rt;
 569       recL=trackPos[3][70]+dlt;
 570     }
 571
 572     if (
 573         (c->GetLabel(0)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 574         ||
 575         (c->GetLabel(1)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 576         ||
 577         (c->GetLabel(2)==TMath::Abs(trackTOFin->GetLabel()))
 578         ) {
 579       fngoodmatch++;
 580
 581        AliDebug(2,Form(" track label good %5i",trackTOFin->GetLabel()));
 582
 583     }
 584     else{
 585       fnbadmatch++;
 586
 587       AliDebug(2,Form(" track label  bad %5i",trackTOFin->GetLabel()));
 588
 589     }
 590
 591     delete trackTOFin;
 592
 593     //  Store quantities to be used in the TOF Calibration
 594     Float_t tToT=AliTOFGeometry::ToTBinWidth()*c->GetToT()*1E-3; // in ns
 595     t->SetTOFsignalToT(tToT);
 596     Float_t rawTime=AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetTDCRAW()+32; // RAW time,in ps
 597     t->SetTOFsignalRaw(rawTime);
 598     t->SetTOFsignalDz(mindistZ);
 599     AliDebug(2,Form(" Setting TOF raw time: %f, z distance: %f time: %f = ",rawTime,mindistZ));
 600     Int_t ind[5];
 601     ind[0]=c->GetDetInd(0);
 602     ind[1]=c->GetDetInd(1);
 603     ind[2]=c->GetDetInd(2);
 604     ind[3]=c->GetDetInd(3);
 605     ind[4]=c->GetDetInd(4);
 606     Int_t calindex = AliTOFGeometry::GetIndex(ind);
 607     t->SetTOFCalChannel(calindex);
 608
 609     // keep track of the track labels in the matched cluster
 610     Int_t tlab[3];
 611     tlab[0]=c->GetLabel(0);
 612     tlab[1]=c->GetLabel(1);
 613     tlab[2]=c->GetLabel(2);
 614     AliDebug(2,Form(" tdc time of the matched track %i = ",c->GetTDC()));
 615     Double_t tof=AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetTDC()+32; // in ps
 616     AliDebug(2,Form(" tof time of the matched track: %f = ",tof));
 617     Double_t tofcorr=tof;
 618     if(timeWalkCorr)tofcorr=CorrectTimeWalk(mindistZ,tof);
 619     AliDebug(2,Form(" tof time of the matched track, after TW corr: %f = ",tofcorr));
 620     //Set TOF time signal and pointer to the matched cluster
 621     t->SetTOFsignal(tofcorr);
 622     t->SetTOFcluster(idclus); // pointing to the recPoints tree
 623
 624     //Tracking info
 625     Double_t time[AliPID::kSPECIES]; t->GetIntegratedTimes(time);
 626     Double_t mom=t->GetP();
 627     AliDebug(1,Form("Momentum for track %d -> %f", iseed,mom));
 628     for(Int_t j=0;j<AliPID::kSPECIES;j++){
 629       Double_t mass=AliPID::ParticleMass(j);
 630       time[j]+=(recL-trackPos[3][0])/2.99792458e-2*TMath::Sqrt(mom*mom+mass*mass)/mom;
 631     }
 632
 633     AliTOFtrack *trackTOFout = new AliTOFtrack(*t);
 634     trackTOFout->PropagateTo(xpos);
 635
 636     // Fill the track residual histograms.
 637     FillResiduals(trackTOFout,c,kFALSE);
 638
 639     t->UpdateTrackParams(trackTOFout,AliESDtrack::kTOFout);
 640     t->SetIntegratedLength(recL);
 641     t->SetIntegratedTimes(time);
 642     t->SetTOFLabel(tlab);
 643
 644
 645     // Fill Reco-QA histos for Reconstruction
 646     fHRecNClus->Fill(nc);
 647     fHRecDist->Fill(mindist);
 648     fHRecSigYVsP->Fill(mom,TMath::Sqrt(cov[0]));
 649     fHRecSigZVsP->Fill(mom,TMath::Sqrt(cov[2]));
 650     fHRecSigYVsPWin->Fill(mom,dphi*sensRadius);
 651     fHRecSigZVsPWin->Fill(mom,dz);
 652
 653     // Fill Tree for on-the-fly offline Calibration
 654
 655     if ( !((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTIME)==0 )){
 656       fIch=calindex;
 657       fToT=tToT;
 658       fTime=rawTime;
 659       fExpTimePi=time[2];
 660       fExpTimeKa=time[3];
 661       fExpTimePr=time[4];
 662       fCalTree->Fill();
 663     }
 664     delete trackTOFout;
 665   }
 666   for (Int_t ii=0; ii<4; ii++) delete [] trackPos[ii];
 667   delete [] clind;
 668
 669 }
 670 //_________________________________________________________________________
 671 Int_t AliTOFtracker::LoadClusters(TTree *cTree) {
 672   //--------------------------------------------------------------------
 673   //This function loads the TOF clusters
 674   //--------------------------------------------------------------------
 675
 676   Int_t npadX = AliTOFGeometry::NpadX();
 677   Int_t npadZ = AliTOFGeometry::NpadZ();
 678   Int_t nStripA = AliTOFGeometry::NStripA();
 679   Int_t nStripB = AliTOFGeometry::NStripB();
 680   Int_t nStripC = AliTOFGeometry::NStripC();
 681
 682   TBranch *branch=cTree->GetBranch("TOF");
 683   if (!branch) {
 684     AliError("can't get the branch with the TOF clusters !");
 685     return 1;
 686   }
 687
 688   static TClonesArray dummy("AliTOFcluster",10000);
 689   dummy.Clear();
 690   TClonesArray *clusters=&dummy;
 691   branch->SetAddress(&clusters);
 692
 693   cTree->GetEvent(0);
 694   Int_t nc=clusters->GetEntriesFast();
 695   fHDigNClus->Fill(nc);
 696
 697   AliInfo(Form("Number of clusters: %d",nc));
 698
 699   for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 700     AliTOFcluster *c=(AliTOFcluster*)clusters->UncheckedAt(i);
 701     fClusters[i]=new AliTOFcluster(*c); fN++;
 702
 703   // Fill Digits QA histos
 704
 705     Int_t isector = c->GetDetInd(0);
 706     Int_t iplate = c->GetDetInd(1);
 707     Int_t istrip = c->GetDetInd(2);
 708     Int_t ipadX = c->GetDetInd(4);
 709     Int_t ipadZ = c->GetDetInd(3);
 710
 711     Float_t time =(AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetTDC())*1E-3; // in ns
 712     Float_t tot = (AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*c->GetToT())*1E-3;//in ns
 713
 714     Int_t stripOffset = 0;
 715     switch (iplate) {
 716     case 0:
 717       stripOffset = 0;
 718       break;
 719     case 1:
 720       stripOffset = nStripC;
 721       break;
 722     case 2:
 723       stripOffset = nStripC+nStripB;
 724       break;
 725     case 3:
 726       stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA;
 727       break;
 728     case 4:
 729       stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA+nStripB;
 730       break;
 731     default:
 732       AliError(Form("Wrong plate number in TOF (%d) !",iplate));
 733       break;
 734     };
 735     Int_t zindex=npadZ*(istrip+stripOffset)+(ipadZ+1);
 736     Int_t phiindex=npadX*isector+ipadX+1;
 737     fHDigClusMap->Fill(zindex,phiindex);
 738     fHDigClusTime->Fill(time);
 739     fHDigClusToT->Fill(tot);
 740
 741   }
 742
 743
 744   return 0;
 745 }
 746 //_________________________________________________________________________
 747 void AliTOFtracker::UnloadClusters() {
 748   //--------------------------------------------------------------------
 749   //This function unloads TOF clusters
 750   //--------------------------------------------------------------------
 751   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 752     delete fClusters[i];
 753     fClusters[i] = 0x0;
 754   }
 755   fN=0;
 756 }
 757
 758 //_________________________________________________________________________
 759 Int_t AliTOFtracker::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 760   //--------------------------------------------------------------------
 761   // This function returns the index of the nearest cluster
 762   //--------------------------------------------------------------------
 763   if (fN==0) return 0;
 764   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 765   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 766   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 767   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 768     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 769     else e=m;
 770   }
 771   return m;
 772 }
 773
 774 //_________________________________________________________________________
 775 Bool_t AliTOFtracker::GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint& p) const
 776 {
 777   // Get track space point with index i
 778   // Coordinates are in the global system
 779   AliTOFcluster *cl = fClusters[index];
 780   Float_t xyz[3];
 781   xyz[0] = cl->GetR()*TMath::Cos(cl->GetPhi());
 782   xyz[1] = cl->GetR()*TMath::Sin(cl->GetPhi());
 783   xyz[2] = cl->GetZ();
 784   Float_t phiangle = (Int_t(cl->GetPhi()*TMath::RadToDeg()/20.)+0.5)*20.*TMath::DegToRad();
 785   Float_t sinphi = TMath::Sin(phiangle), cosphi = TMath::Cos(phiangle);
 786   Float_t tiltangle = AliTOFGeometry::GetAngles(cl->GetDetInd(1),cl->GetDetInd(2))*TMath::DegToRad();
 787   Float_t sinth = TMath::Sin(tiltangle), costh = TMath::Cos(tiltangle);
 788   Float_t sigmay2 = AliTOFGeometry::XPad()*AliTOFGeometry::XPad()/12.;
 789   Float_t sigmaz2 = AliTOFGeometry::ZPad()*AliTOFGeometry::ZPad()/12.;
 790   Float_t cov[6];
 791   cov[0] = sinphi*sinphi*sigmay2 + cosphi*cosphi*sinth*sinth*sigmaz2;
 792   cov[1] = -sinphi*cosphi*sigmay2 + sinphi*cosphi*sinth*sinth*sigmaz2;
 793   cov[2] = -cosphi*sinth*costh*sigmaz2;
 794   cov[3] = cosphi*cosphi*sigmay2 + sinphi*sinphi*sinth*sinth*sigmaz2;
 795   cov[4] = -sinphi*sinth*costh*sigmaz2;
 796   cov[5] = costh*costh*sigmaz2;
 797   p.SetXYZ(xyz[0],xyz[1],xyz[2],cov);
 798
 799   // Detector numbering scheme
 800   Int_t nSector = AliTOFGeometry::NSectors();
 801   Int_t nPlate  = AliTOFGeometry::NPlates();
 802   Int_t nStripA = AliTOFGeometry::NStripA();
 803   Int_t nStripB = AliTOFGeometry::NStripB();
 804   Int_t nStripC = AliTOFGeometry::NStripC();
 805
 806   Int_t isector = cl->GetDetInd(0);
 807   if (isector >= nSector)
 808     AliError(Form("Wrong sector number in TOF (%d) !",isector));
 809   Int_t iplate = cl->GetDetInd(1);
 810   if (iplate >= nPlate)
 811     AliError(Form("Wrong plate number in TOF (%d) !",iplate));
 812   Int_t istrip = cl->GetDetInd(2);
 813
 814   Int_t stripOffset = 0;
 815   switch (iplate) {
 816   case 0:
 817     stripOffset = 0;
 818     break;
 819   case 1:
 820     stripOffset = nStripC;
 821     break;
 822   case 2:
 823     stripOffset = nStripC+nStripB;
 824     break;
 825   case 3:
 826     stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA;
 827     break;
 828   case 4:
 829     stripOffset = nStripC+nStripB+nStripA+nStripB;
 830     break;
 831   default:
 832     AliError(Form("Wrong plate number in TOF (%d) !",iplate));
 833     break;
 834   };
 835
 836   Int_t idet = (2*(nStripC+nStripB)+nStripA)*isector +
 837                stripOffset +
 838                istrip;
 839   UShort_t volid = AliGeomManager::LayerToVolUID(AliGeomManager::kTOF,idet);
 840   p.SetVolumeID((UShort_t)volid);
 841   return kTRUE;
 842 }
 843 //_________________________________________________________________________
 844 void AliTOFtracker::InitCheckHists() {
 845
 846   //Init histos for Digits/Reco QA and Calibration
 847
 848
 849   TDirectory *dir = gDirectory;
 850   TFile *logFileTOF = 0;
 851
 852   TSeqCollection *list = gROOT->GetListOfFiles();
 853   int n = list->GetEntries();
 854   Bool_t isThere=kFALSE;
 855   for(int i=0; i<n; i++) {
 856     logFileTOF = (TFile*)list->At(i);
 857     if (strstr(logFileTOF->GetName(), "TOFQA.root")){
 858       isThere=kTRUE;
 859       break;
 860     }
 861   }
 862
 863   if(!isThere)logFileTOF = new TFile( "TOFQA.root","RECREATE");
 864   logFileTOF->cd();
 865
 866   fCalTree = new TTree("CalTree", "Tree for TOF calibration");
 867   fCalTree->Branch("TOFchannelindex",&fIch,"iTOFch/I");
 868   fCalTree->Branch("ToT",&fToT,"TOFToT/F");
 869   fCalTree->Branch("TOFtime",&fTime,"TOFtime/F");
 870   fCalTree->Branch("PionExpTime",&fExpTimePi,"PiExpTime/F");
 871   fCalTree->Branch("KaonExpTime",&fExpTimeKa,"KaExpTime/F");
 872   fCalTree->Branch("ProtonExpTime",&fExpTimePr,"PrExpTime/F");
 873
 874   //Digits "QA"
 875   fHDigClusMap = new TH2F("TOFDig_ClusMap", "",182,0.5,182.5,864, 0.5,864.5);
 876   fHDigNClus = new TH1F("TOFDig_NClus", "",200,0.5,200.5);
 877   fHDigClusTime = new TH1F("TOFDig_ClusTime", "",2000,0.,200.);
 878   fHDigClusToT = new TH1F("TOFDig_ClusToT", "",500,0.,100);
 879
 880   //Reco "QA"
 881   fHRecNClus =new TH1F("TOFRec_NClusW", "",50,0.5,50.5);
 882   fHRecDist=new TH1F("TOFRec_Dist", "",50,0.5,10.5);
 883   fHRecSigYVsP=new TH2F("TOFDig_SigYVsP", "",40,0.,4.,100, 0.,5.);
 884   fHRecSigZVsP=new TH2F("TOFDig_SigZVsP", "",40,0.,4.,100, 0.,5.);
 885   fHRecSigYVsPWin=new TH2F("TOFDig_SigYVsPWin", "",40,0.,4.,100, 0.,50.);
 886   fHRecSigZVsPWin=new TH2F("TOFDig_SigZVsPWin", "",40,0.,4.,100, 0.,50.);
 887
 888   dir->cd();
 889
 890 }
 891
 892 //_________________________________________________________________________
 893 void AliTOFtracker::SaveCheckHists() {
 894
 895   //write histos for Digits/Reco QA and Calibration
 896
 897   TDirectory *dir = gDirectory;
 898   TFile *logFileTOF = 0;
 899
 900   TSeqCollection *list = gROOT->GetListOfFiles();
 901   int n = list->GetEntries();
 902   Bool_t isThere=kFALSE;
 903   for(int i=0; i<n; i++) {
 904     logFileTOF = (TFile*)list->At(i);
 905     if (strstr(logFileTOF->GetName(), "TOFQA.root")){
 906       isThere=kTRUE;
 907       break;
 908     }
 909   }
 910
 911   if(!isThere) {
 912           AliError(Form("File TOFQA.root not found!! not wring histograms...."));
 913           return;
 914   }
 915   logFileTOF->cd();
 916   fHDigClusMap->Write(fHDigClusMap->GetName(), TObject::kOverwrite);
 917   fHDigNClus->Write(fHDigNClus->GetName(), TObject::kOverwrite);
 918   fHDigClusTime->Write(fHDigClusTime->GetName(), TObject::kOverwrite);
 919   fHDigClusToT->Write(fHDigClusToT->GetName(), TObject::kOverwrite);
 920   fHRecNClus->Write(fHRecNClus->GetName(), TObject::kOverwrite);
 921   fHRecDist->Write(fHRecDist->GetName(), TObject::kOverwrite);
 922   fHRecSigYVsP->Write(fHRecSigYVsP->GetName(), TObject::kOverwrite);
 923   fHRecSigZVsP->Write(fHRecSigZVsP->GetName(), TObject::kOverwrite);
 924   fHRecSigYVsPWin->Write(fHRecSigYVsPWin->GetName(), TObject::kOverwrite);
 925   fHRecSigZVsPWin->Write(fHRecSigZVsPWin->GetName(), TObject::kOverwrite);
 926   fCalTree->Write(fCalTree->GetName(),TObject::kOverwrite);
 927   logFileTOF->Flush();
 928
 929   dir->cd();
 930   }
 931 //_________________________________________________________________________
 932 Float_t AliTOFtracker::CorrectTimeWalk( Float_t dist, Float_t tof) {
 933
 934   //dummy, for the moment
 935   Float_t tofcorr=0.;
 936   if(dist<AliTOFGeometry::ZPad()*0.5){
 937     tofcorr=tof;
 938     //place here the actual correction
 939   }else{
 940     tofcorr=tof;
 941   }
 942   return tofcorr;
 943 }
 944 //_________________________________________________________________________
 945 Float_t AliTOFtracker::GetTimeZerofromT0(AliESDEvent *event) const {
 946
 947   //Returns TimeZero as measured by T0 detector
 948
 949   return event->GetT0();
 950 }
 951 //_________________________________________________________________________
 952 Float_t AliTOFtracker::GetTimeZerofromTOF(AliESDEvent * /*event*/) const {
 953
 954   //dummy, for the moment. T0 algorithm using tracks on TOF
 955   {
 956     //place T0 algo here...
 957   }
 958   return 0.;
 959 }
 960 //_________________________________________________________________________
 961
 962 void AliTOFtracker::FillClusterArray(TObjArray* arr) const
 963 {
 964   //
 965   // Returns the TOF cluster array
 966   //
 967
 968   if (fN==0)
 969     arr = 0x0;
 970   else
 971     for (Int_t i=0; i<fN; ++i) arr->Add(fClusters[i]);
 972
 973 }
 974 //_________________________________________________________________________
 975
 976 void AliTOFtracker::PadRS2TrackingRS(Float_t *ctrackPos, Float_t *differenceT)
 977 {
 978   //
 979   // To convert the 3D distance ctrackPos, referred to the hit pad,
 980   // into the 3D distance differenceT, referred to the tracking
 981   // reference system.
 982   //
 983
 984   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++) differenceT[ii] = 0.;
 985
 986   AliDebug(1,Form(" track position in ALICE global Ref. frame -> %f, %f, %f",
 987                   ctrackPos[0],ctrackPos[1],ctrackPos[2]));
 988
 989   Int_t detId[5] = {
 990     fGeom->GetSector(ctrackPos),
 991     fGeom->GetPlate(ctrackPos),
 992     fGeom->GetStrip(ctrackPos),
 993     fGeom->GetPadZ(ctrackPos),
 994     fGeom->GetPadX(ctrackPos)};
 995   UShort_t alignableStripIndex = fGeom->GetAliSensVolIndex(detId[0],detId[1],detId[2]);
 996   AliDebug(1,Form(" sector = %2d, plate = %1d, strip = %2d ---> stripIndex = %4d",
 997                   detId[0], detId[1], detId[2], alignableStripIndex));
 998
 999   // pad centre coordinates in the strip ref. frame
1000   Double_t padCentreL[3] = {(detId[4]-AliTOFGeometry::NpadX()/2)*AliTOFGeometry::XPad()+AliTOFGeometry::XPad()/2.,
1001                             0.,
1002                             (detId[3]-AliTOFGeometry::NpadZ()/2)*AliTOFGeometry::XPad()+AliTOFGeometry::XPad()/2.};
1003   // pad centre coordinates in the strip tracking frame
1004   Double_t padCentreT[3] = {0., 0., 0.};
1005   TGeoHMatrix l2t = *AliGeomManager::GetTracking2LocalMatrix(alignableStripIndex);
1006   l2t.MasterToLocal(padCentreL,padCentreT);
1007
1008
1009   Char_t path[100];
1010   // pad centre coordinates in its ref. frame
1011   Double_t padCentreL2[3] = {0., 0., 0.};
1012   // pad centre coordinates in the ALICE global ref. frame
1013   Double_t padCentreG[3] = {0., 0., 0.};
1014   fGeom->GetVolumePath(detId,path);
1015   gGeoManager->cd(path);
1016   TGeoHMatrix g2l = *gGeoManager->GetCurrentMatrix();
1017   TGeoHMatrix l2g = g2l.Inverse();
1018   l2g.MasterToLocal(padCentreL2,padCentreG);
1019
1020
1021   Char_t path2[100];
1022   // strip centre coordinates in its ref. frame
1023   Double_t stripCentreL[3] = {0., 0., 0.};
1024   // strip centre coordinates in the ALICE global ref. frame
1025   Double_t stripCentreG[3] = {0., 0., 0.};
1026   fGeom->GetVolumePath(detId[0],detId[1],detId[2],path2);
1027   gGeoManager->cd(path2);
1028   TGeoHMatrix g2lb = *gGeoManager->GetCurrentMatrix();
1029   TGeoHMatrix l2gb = g2lb.Inverse();
1030   l2gb.MasterToLocal(stripCentreL,stripCentreG);
1031
1032   TGeoHMatrix g2t = 0;
1033   AliGeomManager::GetTrackingMatrix(alignableStripIndex, g2t);
1034
1035   // track position in the ALICE global ref. frame
1036   Double_t posG[3];
1037   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++) posG[ii] = (Double_t)ctrackPos[ii];
1038
1039   // strip centre coordinates in the tracking ref. frame
1040   Double_t stripCentreT[3] = {0., 0., 0.};
1041   // track position in the tracking ref. frame
1042   Double_t posT[3] = {0., 0., 0.};
1043   g2t.MasterToLocal(posG,posT);
1044   g2t.MasterToLocal(stripCentreG,stripCentreT);
1045
1046   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++)
1047     AliDebug(1,Form(" track position in ALICE global and tracking Ref. frames -> posG[%d] = %f --- posT[%d] = %f",
1048                     ii, posG[ii], ii, posT[ii]));
1049   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++)
1050     AliDebug(1,Form(" pad centre coordinates in its, the ALICE global and tracking Ref. frames -> padCentreL[%d] = %f --- padCentreG[%d] = %f --- padCentreT[%d] = %f",
1051                     ii, padCentreL[ii],
1052                     ii, padCentreG[ii],
1053                     ii, padCentreT[ii]));
1054   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++)
1055     AliDebug(1,Form(" strip centre coordinates in its, the ALICE global and tracking Ref. frames -> stripCentreL[%d] = %f --- stripCentreG[%d] = %f --- stripCentreT[%d] = %f",
1056                     ii, stripCentreL[ii],
1057                     ii, stripCentreG[ii],
1058                     ii, stripCentreT[ii]));
1059   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++)
1060     AliDebug(1,Form(" difference between the track position and the pad centre in the tracking Ref. frame -> posT[%d]-padCentreT[%d] = %f",
1061                     ii,ii,
1062                     posT[ii]-padCentreT[ii]));
1063
1064   for (Int_t ii=0; ii<3; ii++) differenceT[ii] = (Float_t)(posT[ii]-padCentreT[ii]);
1065
1066 }