The present commit corresponds to an important change in the way the
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDpidESD.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 /* $Id$ */
17
18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                        //
20 // Implementation of the TRD PID class                                    //
21 //                                                                        //
22 // Assigns the electron and pion likelihoods to each ESD track.           //
23 // The function MakePID(AliESDEvent *event) calculates the probability    //
24 // of having dedx and a maximum timbin at a given                         //
25 // momentum (mom) and particle type k                                     //
26 // from the precalculated distributions.                                  //
27 //                                                                        //
28 // Authors :                                                              //
29 //   Prashant Shukla <shukla@pi0.physi.uni-heidelberg.de> (orig. version) //
30 //   Alex Bercuci (a.bercuci@gsi.de)                                      //
31 //                                                                        //
32 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
33
34 #include "AliLog.h"
35 #include "AliESDEvent.h"
36 #include "AliESDtrack.h"
37 #include "AliTracker.h"
38 #include "AliRun.h"
39
40 #include "AliTRDpidESD.h"
41 #include "AliTRDgeometry.h"
42 #include "AliTRDcalibDB.h"
43 #include "AliTRDtrack.h"
44 #include "Cal/AliTRDCalPID.h"
45
46 ClassImp(AliTRDpidESD)
47
48 Bool_t  AliTRDpidESD::fgCheckTrackStatus = kTRUE;
49 Bool_t  AliTRDpidESD::fgCheckKinkStatus  = kFALSE;
50 Int_t   AliTRDpidESD::fgMinPlane         = 0;
51
52 //_____________________________________________________________________________
53 AliTRDpidESD::AliTRDpidESD()
54   :TObject()
55   ,fTrack(0x0)
56 {
57   //
58   // Default constructor
59   //
60
61 }
62
63 //_____________________________________________________________________________
64 AliTRDpidESD::AliTRDpidESD(const AliTRDpidESD &p)
65   :TObject(p)
66   ,fTrack(0x0)
67 {
68   //
69   // AliTRDpidESD copy constructor
70   //
71
72   ((AliTRDpidESD &) p).Copy(*this);
73
74 }
75
76 //_____________________________________________________________________________
77 AliTRDpidESD::~AliTRDpidESD()
78 {
79   //
80   // Destructor
81   //
82
83   if(fTrack) delete fTrack;
84
85 }
86
87 //_____________________________________________________________________________
88 AliTRDpidESD &AliTRDpidESD::operator=(const AliTRDpidESD &p)
89 {
90   //
91   // Assignment operator
92   //
93
94   if (this != &p) ((AliTRDpidESD &) p).Copy(*this);
95   return *this;
96
97 }
98
99 //_____________________________________________________________________________
100 void AliTRDpidESD::Copy(TObject &p) const
101 {
102   //
103   // Copy function
104   //
105
106   ((AliTRDpidESD &) p).fgCheckTrackStatus         = fgCheckTrackStatus;
107   ((AliTRDpidESD &) p).fgCheckKinkStatus          = fgCheckKinkStatus;
108   ((AliTRDpidESD &) p).fgMinPlane                 = fgMinPlane;
109   ((AliTRDpidESD &) p).fTrack                     = 0x0;
110   
111 }
112
113 //_____________________________________________________________________________
114 Int_t AliTRDpidESD::MakePID(AliESDEvent *event)
115 {
116   //
117   // This function calculates the PID probabilities based on TRD signals
118   //
119   // The method produces probabilities based on the charge
120   // and the position of the maximum time bin in each layer.
121   // The dE/dx information can be used as global charge or 2 to 3
122   // slices. Check AliTRDCalPID and AliTRDCalPIDRefMaker for the actual
123   // implementation.
124   //
125   // Author
126   // Alex Bercuci (A.Bercuci@gsi.de) 2nd May 2007
127   //
128
129   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
130   if (!calibration) {
131     AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()"
132       ,"No access to calibration data");
133     return -1;
134   }
135   
136 //   AliTRDrecoParam *rec = AliTRDReconstructor::RecoParam();
137 //   if (!rec) {
138 //     AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()", "No TRD reco param.");
139 //     return 0x0;
140 //   }
141
142   // Retrieve the CDB container class with the probability distributions
143   const AliTRDCalPID *pd = calibration->GetPIDObject(AliTRDpidUtil::kLQ);
144   if (!pd) {
145     AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()"
146       ,"No access to AliTRDCalPID");
147     return -1;
148   }
149
150   // Loop through all ESD tracks
151   Double_t p[10];
152   AliESDtrack *t = 0x0;
153   Float_t dedx[AliTRDtrack::kNslice], dEdx;
154   Int_t   timebin;
155   Float_t mom, length;
156   Int_t   nPlanePID;
157   for (Int_t i=0; i<event->GetNumberOfTracks(); i++) {
158     t = event->GetTrack(i);
159     
160     // Check track
161     if(!CheckTrack(t)) continue;
162
163             
164     // Skip tracks which have no TRD signal at all
165     if (t->GetTRDsignal() == 0.) continue;
166   
167     // Loop over detector layers
168     mom          = 0.;
169     length       = 0.;
170     nPlanePID    = 0;
171     for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) 
172                   p[iSpecies] = 1./AliPID::kSPECIES;
173
174     for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
175       // read data for track segment
176       for(int iSlice=0; iSlice<AliTRDtrack::kNslice; iSlice++)
177         dedx[iSlice] = t->GetTRDslice(iLayer, iSlice);
178       dEdx    = t->GetTRDslice(iLayer, -1);
179       timebin = t->GetTRDTimBin(iLayer);
180
181       // check data
182       if ((dEdx <=  0.) || (timebin <= -1.)) continue;
183
184       // retrive kinematic info for this track segment
185       if(!RecalculateTrackSegmentKine(t, iLayer, mom, length)){
186         // information is not fully reliable especialy for length
187         // estimation. To be used in the future. 
188       }
189       
190       // this track segment has fulfilled all requierments
191       nPlanePID++;
192
193       // Get the probabilities for the different particle species
194       for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) {
195         p[iSpecies] *= pd->GetProbability(iSpecies, mom, dedx, length, iLayer);
196         //p[iSpecies] *= pd->GetProbabilityT(iSpecies, mom, timebin);
197       }
198     }
199     if(nPlanePID == 0) continue;
200     
201     // normalize probabilities
202     Double_t probTotal = 0.;
203     for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) probTotal   += p[iSpecies];
204     if(probTotal <= 0.){
205       AliWarning(Form("The total probability (%e) over all species <= 0 in ESD track %d."
206                                       , probTotal, i));
207       AliWarning("This may be caused by some error in reference data.");
208       AliWarning("Calculation continues but results might be corrupted.");
209       continue;
210     }
211     for(Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) p[iSpecies] /= probTotal;
212
213     // book PID to the track
214     t->SetTRDpid(p);
215     t->SetTRDpidQuality(nPlanePID);
216   }
217   
218   return 0;
219
220 }
221
222 //_____________________________________________________________________________
223 Bool_t AliTRDpidESD::CheckTrack(AliESDtrack *t)
224 {
225   //
226   // Check if track is eligible for PID calculations
227   //
228   
229   // Check the ESD track status
230   if (fgCheckTrackStatus) {
231     if (((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDout  ) == 0) &&
232       ((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDrefit) == 0)) return kFALSE;
233   }
234
235   // Check for ESD kink tracks
236   if (fgCheckKinkStatus && (t->GetKinkIndex(0) != 0)) return kFALSE;
237
238   return kTRUE;
239
240 }
241
242 //_____________________________________________________________________________
243 Bool_t AliTRDpidESD::RecalculateTrackSegmentKine(AliESDtrack *esd
244                                               , Int_t layer
245                                               , Float_t &mom
246                                               , Float_t &length)
247 {
248   //
249   // Retrive momentum "mom" and track "length" in TRD chamber from plane
250   // "plan" according to information stored in AliESDtrack "t".
251   //
252   // Origin
253   // Alex Bercuci (A.Bercuci@gsi.de)    
254   //
255
256   const Float_t kAmHalfWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
257         const Float_t kDrWidth     = AliTRDgeometry::DrThick();
258   const Float_t kTime0       = AliTRDgeometry::GetTime0(layer);
259
260   // set initial length value to chamber height 
261   length = 2 * kAmHalfWidth + kDrWidth;
262     
263   // retrive track's outer param
264   const AliExternalTrackParam *op = esd->GetOuterParam();
265   if(!op){
266     mom    = esd->GetP();
267     return kFALSE;
268   }
269
270   AliExternalTrackParam *param = 0x0;
271   if(!fTrack){
272     fTrack = new AliExternalTrackParam(*op);
273     param = fTrack;
274   } else param = new(fTrack) AliExternalTrackParam(*op);
275   
276   // retrive the magnetic field
277   Double_t xyz0[3];
278   op->GetXYZ(xyz0);
279   Float_t field = AliTracker::GetBz(xyz0); // Bz in kG at point xyz0
280   Double_t s, t;
281
282   // propagate to chamber entrance
283   if(!param->PropagateTo(kTime0-kAmHalfWidth-kDrWidth, field)){
284     mom    = op->GetP();
285     s      = op->GetSnp();
286     t      = op->GetTgl();
287           if (s < 1.) length /= TMath::Sqrt((1. - s*s) / (1. + t*t));
288     return kFALSE;
289   }
290   mom        = param->GetP();
291   s = param->GetSnp();
292   t = param->GetTgl();
293   if (s < 1.) length    /= TMath::Sqrt((1. - s*s) / (1. + t*t));
294
295   // check if track is crossing tracking sector by propagating to chamber exit- maybe is too much :)
296   Double_t alpha = param->GetAlpha();
297   if(!param->PropagateTo(kTime0+kAmHalfWidth, field)) return kFALSE;
298     
299   // mark track segments which are crossing SM boundaries along chamber
300   if(TMath::Abs(alpha-param->GetAlpha())>.01) return kFALSE;
301   
302   return kTRUE;
303
304 }