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