TPC/AliTPCCombinedTrackfit.h

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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 /// \class AliTPCCombinedTrackfit
  17 /// \brief Combine cosmic track pairs (upper, lower) and do track fitting.
  18 ///
  19 /// Usage
  20 /// -----
  21 ///
  22 /// ~~~{.cxx}
  23 /// fCombinedTrackfit = new AliTPCCombinedTrackfit(debuglevel, "anystring");
  24 ///
  25 /// //order not important; will be internally ordered (potinters modified due to &) such that track0 is the upper one
  26 /// //kfit = kTRUE: good fit, kFALSE: bad fit
  27 /// const Bool_t kfit = fCombinedTrackfit->CombineESDtracks(esdtrack0, esdtrack1);
  28 ///
  29 /// //status = 0 for good fit (i.e. kfit=kTRUE), non-0 for bad fit (i.e. kfit=kFALSE), see "enum CombineStatus" definition in header file
  30 /// const Int_t status = fCombinedTrackfit->GetStatus();
  31 ///
  32 /// //in Analysis Task write when terminate
  33 /// fCombinedTrackfit->GetStreamer()->GetFile()->Write();
  34 /// ~~~
  35 ///
  36 /// Debug output
  37 /// ------------
  38 ///
  39 /// For (debuglevel & 1)==1 && good fit, the following info saved:
  40 ///
  41 /// ~~~{.cxx}
  42 ///
  43 /// (*fStreamer)<<"TrackProp"<<
  44 ///     "Tup.="<<fTrackparUp<<          //AliExternalTrackParam at uppermost cluster obtained by upward propagation
  45 ///     "Tlow.="<<fTrackparLow<<        //AliExternalTrackParam at lowermost cluster obtained by downward propagation
  46 ///     "icup.="<<&fInnerClusterUp<<    //TVector3 position of the innermost cluster of the upper track
  47 ///     "iclow.="<<&fInnerClusterLow<<
  48 ///     "leverarm="<<fLeverArm<<
  49 ///     "ncl="<<fFitNcls<<              //number of clusters used in successful propagation
  50 ///     "nmiss="<<fMissNcls<<           //number of clusters failed in propagation, should always be 0 in this case.
  51 ///     "chi2="<<fPreChi2<<             //chi2/nfit
  52 ///     "momup="<<  momup <<            //momentum at uppermost cluster with upward propagation
  53 ///     "momlow="<< momlow <<           //momentum at lowermost cluster with downward propagation
  54 ///     "ptup="<<   ptup <<
  55 ///     "ptlow="<<  ptlow <<
  56 ///     "\n";
  57 /// ~~~
  58 ///
  59 /// For (debuglevel & 2)==1, debug info in `AliTPCCosmicUtils::FitKernel` saved
  60 ///
  61 /// Efficiency
  62 /// ----------
  63 ///
  64 /// For 2011 Feb. cosmic data nch=2 events, the kfit and status look like:
  65 ///
  66 /// ~~~{.cxx}
  67 /// kfit,status (  0,   1):   68939 / 2611959 =   2.639%          //kFailGetTPCseeds
  68 /// kfit,status (  0,   2):   14886 / 2611959 =   0.570%          //not both tracks have ncl > AliTPCCosmicUtils::fgkNclsMin
  69 /// kfit,status (  0,   3):   53185 / 2611959 =   2.036%          //clusters in two tracks should be clearly separated in y, i.e. lowest cluster of upper track higher than highest cluster of lower track; otherwise fail
  70 /// kfit,status (  0,   4):   39841 / 2611959 =   1.525%          //fLeverArm<fgkCutLeverArm
  71 /// kfit,status (  0,   6):   12933 / 2611959 =   0.495%          //fail in propagation of at least one cluster
  72 /// kfit,status (  0,   7):   19994 / 2611959 =   0.765%          //chi2/nfit > fgkMaxChi2
  73 /// kfit,status (  1,   0): 2402181 / 2611959 =  91.969%          //i.e. 92% of nch=2 events are successfully fitted.
  74 /// ~~~
  75 ///
  76 /// Resolution
  77 /// ----------
  78 ///
  79 /// For muon momentum small than 20 GeV, energy loss in muon filter is visable when compaing fTrackparUp and fTrackparLow; energy loss estimated as 5 MeV/cm.
  80 /// Particle traversing muon filter can be rejected by requiring `fInnerClusterUp.fZ > -40 && fInnerClusterLow.fZ > -40`
  81 /// Momentum resolution is estimated by comparing the trackfit result by upward propagation through odd pad rows and that by downward propagation through even pad rows. Number of clusters used in this case is only half of that in normal usage.
  82 /// RMS of log10 p = 0.01 at 10 GeV/c, 0.1 at 100 GeV/c, 0.5 at 1 TeV/c.
  83 /// Muon filter deteriorates momentum resolution by about +0.01 (absolute value).
  84 ///
  85 /// \author Xianguo Lu <lu@physi.uni-heidelberg.de>
  86
  87 /*
  88 //in [cm]
  89 const Double_t _TPCZMIN = -250;
  90 const Double_t _TPCZMAX =  250;
  91 const Double_t _TPCINR  =  84.8;
  92 const Double_t _TPCOUR  =  246.6;
  93 */
  94
  95 #ifndef ALITPCCOMBINEDTRACKFIT_H
  96 #define ALITPCCOMBINEDTRACKFIT_H
  97
  98 class TTreeSRedirector;
  99
 100 class AliTPCCombinedTrackfit
 101 {
 102  public:
 103   AliTPCCombinedTrackfit(const Int_t dlev=0, const TString tag="test");
 104
 105   ~AliTPCCombinedTrackfit();
 106
 107   Bool_t CombineESDtracks(AliESDtrack * &trk0, AliESDtrack *&trk1);
 108   Bool_t CombineTPCseeds(AliTPCseed * &seed0, AliTPCseed *&seed1);
 109   void Print() const ;
 110   //--------- getters ------------
 111
 112   Int_t GetStatus()const{return fStatus;}
 113   Int_t GetFitNcls()const{return fFitNcls;}
 114   Int_t GetMissNcls()const{return fMissNcls;}
 115   Double_t GetChi2PerCluster()const{return fPreChi2;}
 116   Double_t GetLeverArm()const {return fLeverArm;}
 117   TVector3 GetInnerClusterUp()const {return fInnerClusterUp;}
 118   TVector3 GetInnerClusterLow()const {return fInnerClusterLow;}
 119   Double_t ImpactParameter() const;
 120   Double_t MinPhi()const;
 121
 122   AliExternalTrackParam * GetTrackParamUp() const {return fTrackparUp;}
 123   AliExternalTrackParam * GetTrackParamLow() const {return fTrackparLow;}
 124   AliTPCseed * GetTPCseedUp()   const {return fSeedUp;}
 125   AliTPCseed * GetTPCseedLow() const {return fSeedLow;}
 126
 127   TTreeSRedirector * GetStreamer() const {return fStreamer;}
 128
 129  private:
 130   enum CombineStatus{
 131     kFailGetTPCseeds=1,
 132     kFailNclsMin    =2,
 133     kFailSwapSeeds  =3,
 134     kFailLeverArm   =4,
 135     kFailMakeSeed   =5,
 136     kFailPropagation=6,
 137     kFailChi2       =7
 138   };
 139
 140   AliTPCCombinedTrackfit(const AliTPCCombinedTrackfit & p);
 141   AliTPCCombinedTrackfit & operator=(const AliTPCCombinedTrackfit & p);
 142
 143   void IniCombineESDtracks();
 144   Bool_t GetTPCseeds(const AliESDtrack *trk0,  const AliESDtrack *trk1);
 145   Bool_t CheckNcls();
 146   Bool_t CheckLeverArm();
 147   Bool_t AnaSeeds(Bool_t &kswap);
 148
 149   void CombineTPCseeds(Bool_t &kswap);
 150   void Update();
 151
 152   TTreeSRedirector *fStreamer;     //!< debug streamer
 153   Int_t fDebugLevel;                    ///< debug level
 154
 155   AliTPCseed * fSeedUp;                         ///< TPC seed of upper track
 156   AliTPCseed * fSeedLow;                        ///< TPC seed of lower track
 157   AliExternalTrackParam * fTrackparUp;          ///< track param of upper track
 158   AliExternalTrackParam * fTrackparLow;         ///< track param of lower track
 159
 160   Int_t fStatus;                               ///< status for CombineESDtracks/CombineTPCseeds: 0-successful, otherwise fail
 161
 162   TVector3 fInnerClusterUp;                    ///< xyz of the inner most TPC trackpoint of the Upper track
 163   TVector3 fInnerClusterLow;                   ///< xyz of the inner most TPC trackpoint of the Lower track
 164   Double_t fLeverArm;                          ///< transverse difference between upper most and lower most clusters
 165
 166   Int_t fFitNcls;                              ///< number of TPC clusters successful in propagation (mean of the two propagation: upwards and downwards)
 167   Int_t fMissNcls;                             ///< number of TPC clusters fail in propagation (sum of the two propagation)
 168   Double_t fPreChi2;                           ///< Predicted chi2/nfit over the two propagation
 169
 170   static const Double_t fgkCutLeverArm = 350;  ///< minimum lever arm 350 ~ 250 * sqrt(2)
 171   static const Double_t fgkMaxChi2 = 10;       ///< max. chi2/ncls
 172 };
 173
 174 #endif