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         // Retrieve the CDB container class with the probability distributions
 137         const AliTRDCalPID *pd = calibration->GetPIDObject(1);
 138         if (!pd) {
 139                 AliErrorGeneral("AliTRDpidESD::MakePID()"
 140                         ,"No access to AliTRDCalPID");
 141                 return -1;
 142         }
 143
 144         // Loop through all ESD tracks
 145         Double_t p[10];
 146         AliESDtrack *t = 0x0;
 147         Float_t dedx[AliTRDtrack::kNslice], dEdx;
 148         Int_t   timebin;
 149         Float_t mom, length;
 150         Int_t   nPlanePID;
 151         for (Int_t i=0; i<event->GetNumberOfTracks(); i++) {
 152                 t = event->GetTrack(i);
 153
 154                 // Check track
 155                 if(!CheckTrack(t)) continue;
 156
 157
 158                 // Skip tracks which have no TRD signal at all
 159                 if (t->GetTRDsignal() == 0.) continue;
 160
 161                 // Loop over detector layers
 162                 mom          = 0.;
 163                 length       = 0.;
 164                 nPlanePID    = 0;
 165                 for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++)
 166                   p[iSpecies] = 1./AliPID::kSPECIES;
 167
 168                 for (Int_t iLayer = 0; iLayer < AliTRDgeometry::kNlayer; iLayer++) {
 169                         // read data for track segment
 170                         for(int iSlice=0; iSlice<AliTRDtrack::kNslice; iSlice++)
 171                                 dedx[iSlice] = t->GetTRDslice(iLayer, iSlice);
 172                         dEdx    = t->GetTRDslice(iLayer, -1);
 173                         timebin = t->GetTRDTimBin(iLayer);
 174
 175                         // check data
 176                         if ((dEdx <=  0.) || (timebin <= -1.)) continue;
 177
 178                         // retrive kinematic info for this track segment
 179                         if(!RecalculateTrackSegmentKine(t, iLayer, mom, length)){
 180                                 // information is not fully reliable especialy for length
 181                                 // estimation. To be used in the future.
 182                         }
 183
 184                         // this track segment has fulfilled all requierments
 185                         nPlanePID++;
 186
 187                         // Get the probabilities for the different particle species
 188                         for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) {
 189                                 p[iSpecies] *= pd->GetProbability(iSpecies, mom, dedx, length, iLayer);
 190                                 //p[iSpecies] *= pd->GetProbabilityT(iSpecies, mom, timebin);
 191                         }
 192                 }
 193                 if(nPlanePID == 0) continue;
 194
 195                 // normalize probabilities
 196                 Double_t probTotal = 0.;
 197                 for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) probTotal   += p[iSpecies];
 198                 if(probTotal <= 0.){
 199                         AliWarning(Form("The total probability (%e) over all species <= 0 in ESD track %d."
 200                                        , probTotal, i));
 201                         AliWarning("This may be caused by some error in reference data.");
 202                         AliWarning("Calculation continues but results might be corrupted.");
 203                         continue;
 204                 }
 205                 for(Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliPID::kSPECIES; iSpecies++) p[iSpecies] /= probTotal;
 206
 207                 // book PID to the track
 208                 t->SetTRDpid(p);
 209                 t->SetTRDpidQuality(nPlanePID);
 210         }
 211
 212         return 0;
 213
 214 }
 215
 216 //_____________________________________________________________________________
 217 Bool_t AliTRDpidESD::CheckTrack(AliESDtrack *t)
 218 {
 219   //
 220   // Check if track is eligible for PID calculations
 221   //
 222
 223         // Check the ESD track status
 224         if (fgCheckTrackStatus) {
 225                 if (((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDout  ) == 0) &&
 226                         ((t->GetStatus() & AliESDtrack::kTRDrefit) == 0)) return kFALSE;
 227         }
 228
 229         // Check for ESD kink tracks
 230         if (fgCheckKinkStatus && (t->GetKinkIndex(0) != 0)) return kFALSE;
 231
 232         return kTRUE;
 233
 234 }
 235
 236 //_____________________________________________________________________________
 237 Bool_t AliTRDpidESD::RecalculateTrackSegmentKine(AliESDtrack *esd
 238                                                , Int_t layer
 239                                                , Float_t &mom
 240                                                , Float_t &length)
 241 {
 242   //
 243   // Retrive momentum "mom" and track "length" in TRD chamber from plane
 244   // "plan" according to information stored in AliESDtrack "t".
 245   //
 246   // Origin
 247   // Alex Bercuci (A.Bercuci@gsi.de)
 248   //
 249
 250         const Float_t kAmHalfWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 251         const Float_t kDrWidth     = AliTRDgeometry::DrThick();
 252         const Float_t kTime0       = AliTRDgeometry::GetTime0(layer);
 253
 254         // set initial length value to chamber height
 255         length = 2 * kAmHalfWidth + kDrWidth;
 256
 257         // retrive track's outer param
 258         const AliExternalTrackParam *op = esd->GetOuterParam();
 259         if(!op){
 260                 mom    = esd->GetP();
 261                 return kFALSE;
 262         }
 263
 264         AliExternalTrackParam *param = 0x0;
 265         if(!fTrack){
 266                 fTrack = new AliExternalTrackParam(*op);
 267                 param = fTrack;
 268         } else param = new(fTrack) AliExternalTrackParam(*op);
 269
 270         // retrive the magnetic field
 271         Double_t xyz0[3];
 272         op->GetXYZ(xyz0);
 273         Float_t field = AliTracker::GetBz(xyz0); // Bz in kG at point xyz0
 274         Double_t s, t;
 275
 276         // propagate to chamber entrance
 277         if(!param->PropagateTo(kTime0-kAmHalfWidth-kDrWidth, field)){
 278                 mom    = op->GetP();
 279                 s      = op->GetSnp();
 280                 t      = op->GetTgl();
 281                 if (s < 1.) length /= TMath::Sqrt((1. - s*s) / (1. + t*t));
 282                 return kFALSE;
 283         }
 284         mom        = param->GetP();
 285         s = param->GetSnp();
 286         t = param->GetTgl();
 287         if (s < 1.) length    /= TMath::Sqrt((1. - s*s) / (1. + t*t));
 288
 289         // check if track is crossing tracking sector by propagating to chamber exit- maybe is too much :)
 290         Double_t alpha = param->GetAlpha();
 291         if(!param->PropagateTo(kTime0+kAmHalfWidth, field)) return kFALSE;
 292
 293         // mark track segments which are crossing SM boundaries along chamber
 294         if(TMath::Abs(alpha-param->GetAlpha())>.01) return kFALSE;
 295
 296         return kTRUE;
 297
 298 }