Transition to NewIO
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCtrackerParam.h
1 #ifndef ALITPCTRACKERPARAM_H
2 #define ALITPCTRACKERPARAM_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 //-----------------------------------------------------------------------------
10 //                    TPC Tracking Parameterization Class
11 //
12 //   Origin: Andrea Dainese, Padova - e-mail: andrea.dainese@pd.infn.it
13 //-----------------------------------------------------------------------------
14
15 //----- Root headers ---------
16 #include <TMatrixD.h>
17 //---- AliRoot headers -------
18 #include "alles.h"
19 #include "AliGausCorr.h"
20 #include "AliMagF.h"
21 #include "AliTPCkineGrid.h"
22 #include "AliTPCtrack.h"
23 #include "AliTrackReference.h"
24 //----------------------------
25
26 class AliTPCtrackerParam {
27   /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
28   //                                                                        
29   // This class builds AliTPCtrack objects from generated tracks to feed    
30   // ITS tracking (V2). The AliTPCtrack is built from its first hit in      
31   // the TPC. The track is assigned a Kalman-like covariance matrix         
32   // depending on its pT and pseudorapidity and track parameters are        
33   // smeared according to this covariance matrix.                           
34   // Output file contains sorted tracks, ready for matching with ITS.        
35   //                                                                        
36   // See implementation file for more details.  
37   //                                  
38   //                                                                        
39   //  Origin: Andrea Dainese, Padova - e-mail: andrea.dainese@pd.infn.it     
40   //                                                                        
41   /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
42  public:
43   AliTPCtrackerParam(const Int_t coll=0,const Double_t Bz=0.4,const Int_t n=1,
44                      const char* evfoldname = AliConfig::fgkDefaultEventFolderName);
45   virtual ~AliTPCtrackerParam();
46
47   // this function performs the parameterized tracking
48   Int_t BuildTPCtracks(const TFile *inp, TFile *out);
49
50   // these functions are used to create a DB of cov. matrices,
51   // including regularization, efficiencies and dE/dx
52   void  AllGeantTracks() { fSelAndSmear=kFALSE; return; }
53   void  AnalyzedEdx(const Char_t *outName,Int_t pdg);
54   void  AnalyzePulls(const Char_t *outName);
55   void  AnalyzeResolutions(Int_t pdg);
56   void  CompareTPCtracks(const Char_t *galiceName="galice.root",
57                          const Char_t *trkGeaName="AliTPCtracksGeant.root",
58                          const Char_t *trkKalName="AliTPCtracksSorted.root",
59                          const Char_t *covmatName="CovMatrix.root",
60                          const Char_t *tpceffasciiName="TPCeff.dat",
61                          const Char_t *tpceffrootName="TPCeff.root");
62   void  DrawEffs(const Char_t *inName,Int_t pdg=211);
63   void  DrawPulls(const Char_t *inName,Int_t pdg=211,Int_t par=0);
64   void  MakeDataBase();
65   void  MergeEvents(Int_t evFirst=1,Int_t evLast=1);
66   void  RegularizeCovMatrix(const Char_t *outName,Int_t pdg);
67
68
69   //********* Internal class definition *******
70   class AliTPCtrackParam : public AliTPCtrack {
71   public:
72     AliTPCtrackParam():AliTPCtrack(){}
73     AliTPCtrackParam(const AliTPCtrack &t):AliTPCtrack(t){}
74
75     void AssignMass(Double_t mass) {SetMass(mass); return;}
76     
77   private:
78
79   };
80   //********* end of internal class ***********
81
82   //********* Internal class definition *******
83   class AliTPCseedGeant : public TObject {
84   public:
85     AliTPCseedGeant(Double_t x,Double_t y,Double_t z,
86                     Double_t px,Double_t py,Double_t pz,
87                     Int_t lab) {
88       fXg = x;
89       fYg = y;
90       fZg = z;
91       fPx = px;
92       fPy = py;
93       fPz = pz;
94       fLabel = lab;
95       Double_t a = TMath::ATan2(y,x)*180./TMath::Pi();
96       if(a<0) a += 360.;
97       fSector = (Int_t)(a/20.);
98       fAlpha = 10.+20.*fSector;
99       fAlpha /= 180.;
100       fAlpha *= TMath::Pi();
101     }
102     Int_t    GetLabel() { return fLabel; }
103     Double_t GetAlpha() { return fAlpha; }      
104     Double_t GetXL() { return fXg*TMath::Cos(fAlpha)+fYg*TMath::Sin(fAlpha); }
105     Double_t GetYL() { return -fXg*TMath::Sin(fAlpha)+fYg*TMath::Cos(fAlpha); }
106     Double_t GetZL() { return fZg; }
107     Double_t GetPx() { return fPx; } 
108     Double_t GetPy() { return fPy; } 
109     Double_t GetPz() { return fPz; } 
110     Double_t GetPt() { return TMath::Sqrt(fPx*fPx+fPy*fPy); }
111     Double_t GetEta() { return -TMath::Log(TMath::Tan(0.25*TMath::Pi()-0.5*TMath::ATan(fPz/GetPt()))); }
112     void     SetLabel(Int_t lab) { fLabel=lab; return; }
113     Bool_t   InTPCAcceptance() {
114       if(TMath::Abs(GetZL()+(244.-GetXL())*fPz/GetPt())>252.) return kFALSE;
115       return kTRUE;
116     }
117
118   private:
119     Double_t fXg;
120     Double_t fYg;
121     Double_t fZg;
122     Double_t fPx;
123     Double_t fPy;
124     Double_t fPz;
125     Double_t fAlpha;
126     Int_t    fLabel;
127     Int_t    fSector;
128   };
129   //******* end of internal class ****************
130   
131  private:
132   TString fEvFolderName;//! name of data folder
133
134   Int_t           fNevents;     // number of events in the file to be processed
135   Double_t        fBz;          // value of the z component of L3 field (Tesla)
136   Int_t           fColl;        // collision code (0: PbPb6000; 1: pp)
137   Bool_t          fSelAndSmear; // if kFALSE returns GEANT tracks 
138                                 // at TPC first hit 
139   TString         fDBfileName;  // DataBase file name
140   
141   AliTPCtrack     fTrack;    // current track
142
143   TTree          *fCovTree;  // tree with regularized cov matrices 
144                              // for the current track
145
146   AliTPCkineGrid *fDBgrid;   // grid for the cov matrix look-up table  
147   AliTPCkineGrid  fDBgridPi; //               "                  for pions  
148   AliTPCkineGrid  fDBgridKa; //               "                  for kaons
149   AliTPCkineGrid  fDBgridPr; //               "                  for protons
150   AliTPCkineGrid  fDBgridEl; //               "                  for electrons
151   AliTPCkineGrid  fDBgridMu; //               "                  for muons
152
153   AliTPCkineGrid *fEff;   // TPC efficiencies for the current track
154   AliTPCkineGrid  fEffPi; //           "        pions 
155   AliTPCkineGrid  fEffKa; //           "        kaons 
156   AliTPCkineGrid  fEffPr; //           "        protons 
157   AliTPCkineGrid  fEffEl; //           "        electrons 
158   AliTPCkineGrid  fEffMu; //           "        muons 
159
160   AliTPCkineGrid *fPulls;      // pulls for the current track
161   AliTPCkineGrid  fPullsPi[5]; //        "      pions
162   AliTPCkineGrid  fPullsKa[5]; //        "      muons
163   AliTPCkineGrid  fPullsPr[5]; //        "      protons
164   AliTPCkineGrid  fPullsEl[5]; //        "      electrons
165   AliTPCkineGrid  fPullsMu[5]; //        "      muons
166
167   TMatrixD       *fRegPar;     // regularization parameters for the curr. track
168   TMatrixD        fRegParPi;   //                  "        for pions         
169   TMatrixD        fRegParKa;   //                  "        for kaons
170   TMatrixD        fRegParPr;   //                  "        for protons
171   TMatrixD        fRegParEl;   //                  "        for electrons
172   TMatrixD        fRegParMu;   //                  "        for muons
173
174   AliTPCkineGrid *fdEdxMean;   // dEdx mean for the current track
175   AliTPCkineGrid  fdEdxMeanPi; //                "     pions
176   AliTPCkineGrid  fdEdxMeanKa; //                "     kaons
177   AliTPCkineGrid  fdEdxMeanPr; //                "     protons    
178   AliTPCkineGrid  fdEdxMeanEl; //                "     electrons
179   AliTPCkineGrid  fdEdxMeanMu; //                "     muons
180
181   AliTPCkineGrid *fdEdxRMS;    // dEdx RMS for the current track
182   AliTPCkineGrid  fdEdxRMSPi;  //                "     pions
183   AliTPCkineGrid  fdEdxRMSKa;  //                "     kaons
184   AliTPCkineGrid  fdEdxRMSPr;  //                "     protons    
185   AliTPCkineGrid  fdEdxRMSEl;  //                "     electrons
186   AliTPCkineGrid  fdEdxRMSMu;  //                "     muons
187
188
189   void     BuildTrack(AliTPCseedGeant *s,Int_t ch);
190   Int_t    CheckLabel(AliTPCseedGeant *s,Int_t nPart,
191                       Double_t *ptkine,Double_t *pzkine) const;
192   void     CookdEdx(Double_t pt,Double_t eta);
193   void     CookTrack(Double_t pt,Double_t eta);
194   TMatrixD GetSmearingMatrix(Double_t *cc, Double_t pt,Double_t eta) const;
195   void     InitializeKineGrid(Option_t *which);    
196   void     MakeSeedsFromHits(AliTPC *TPC,TTree *TH,TObjArray &seedArray) const;
197   void     MakeSeedsFromRefs(TTree *TTR,
198                              TObjArray &seedArray) const;
199   Int_t    ReadAllData(const Char_t *inName);
200   Int_t    ReadDBgrid(const Char_t *inName);
201   Int_t    ReaddEdx(const Char_t *inName,Int_t pdg);
202   Int_t    ReadEffs(const Char_t *inName);
203   Int_t    ReadPulls(const Char_t *inName);
204   Int_t    ReadRegParams(const Char_t *inName,Int_t pdg);
205   Bool_t   SelectedTrack(Double_t pt, Double_t eta) const;
206   void     SetParticle(Int_t pdg);  
207   void     SmearTrack(Double_t *xx,Double_t *xxsm,TMatrixD cov) const;
208   Int_t    WritedEdx(const Char_t *outName,Int_t pdg);
209   Int_t    WriteEffs(const Char_t *outName);
210   Int_t    WritePulls(const Char_t *outName);
211   Int_t    WriteRegParams(const Char_t *outName,Int_t pdg);
212   
213   
214   ClassDef(AliTPCtrackerParam,1) // TPC tracking parameterization class
215 };
216
217 #endif
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230