TRD/AliTRDtracker.h

   1 #ifndef ALITRDTRACKER_H
   2 #define ALITRDTRACKER_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 #include "AliTracker.h"
   8 #include "TObjArray.h"
   9 #include "AliBarrelTrack.h"
  10
  11 class TFile;
  12 class TParticle;
  13 class TParticlePDG;
  14
  15 class AliTRDgeometry;
  16 class AliTRDparameter;
  17 class AliTRDtrack;
  18 class AliTRDcluster;
  19 class AliTRDmcTrack;
  20
  21 const unsigned kMAX_LAYERS_PER_SECTOR = 1000;
  22 const unsigned kMAX_TIME_BIN_INDEX = 216;  // (30 drift + 6 ampl) * 6 planes
  23 const unsigned kMAX_CLUSTER_PER_TIME_BIN = 7000;
  24 const unsigned kZONES = 5;
  25 const Int_t kTRACKING_SECTORS = 18;
  26
  27 class AliTRDtracker : public AliTracker {
  28
  29  public:
  30
  31   AliTRDtracker():AliTracker() {}
  32   AliTRDtracker(const TFile *in);
  33   ~AliTRDtracker();
  34
  35   Int_t         Clusters2Tracks(const TFile *in, TFile *out);
  36   Int_t         PropagateBack(const TFile *in, TFile *out);
  37   //Int_t         Refit(const TFile *in, TFile *out);
  38
  39   Int_t         LoadClusters() {LoadEvent(); return 0;};
  40   void          UnloadClusters() {UnloadEvent();};
  41   AliCluster   *GetCluster(Int_t index) const { return (AliCluster*) fClusters->UncheckedAt(index); };
  42   virtual void  CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
  43   virtual void  UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  44
  45   void          SetAddTRDseeds() { fAddTRDseeds = kTRUE; }
  46   void          SetNoTilt() { fNoTilt = kTRUE; }
  47
  48   Double_t      GetTiltFactor(const AliTRDcluster* c);
  49
  50   void          ReadClusters(TObjArray *array, const Char_t *filename);
  51   Int_t         CookSectorIndex(Int_t gs) { return kTRACKING_SECTORS - 1 - gs; }
  52
  53
  54   Float_t  GetSeedGap()       const {return fSeedGap;}
  55   Int_t    GetMaxGap()        const {return fMaxGap;}
  56   Int_t    GetTimeBinsPerPlane()   const {return fTimeBinsPerPlane;}
  57   Float_t  GetSeedStep()      const {return fSeedStep;}
  58   Float_t  GetSeedDepth()     const {return fSeedDepth;}
  59   Float_t  GetSkipDepth()     const {return fSkipDepth;}
  60   Double_t GetMaxChi2()       const {return fMaxChi2;}
  61   Float_t  GetMaxSeedC()      const {return fMaxSeedC;}
  62   Float_t  GetMaxSeedTan()    const {return fMaxSeedTan;}
  63   Double_t GetSeedErrorSY()   const {return fSeedErrorSY;}
  64   Double_t GetSeedErrorSY3()  const {return fSeedErrorSY3;}
  65   Double_t GetSeedErrorSZ()   const {return fSeedErrorSZ;}
  66   Float_t  GetLabelFraction() const {return fLabelFraction;}
  67   Float_t  GetWideRoad()      const {return fWideRoad;}
  68
  69   Float_t  GetMinClustersInTrack() const {return fMinClustersInTrack;}
  70   Float_t  GetMinClustersInSeed()  const {return fMinClustersInSeed;}
  71   Float_t  GetMaxSeedDeltaZ()      const {return fMaxSeedDeltaZ;}
  72   Float_t  GetMaxSeedVertexZ()     const {return fMaxSeedVertexZ;}
  73
  74   // x <-> timebin conversions useful in analysis macros
  75   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const;
  76   Double_t GetX(Int_t sec, Int_t pl) const {
  77     return fTrSec[sec]->GetLayer(pl)->GetX(); }
  78   Int_t GetGlobalTimeBin(Int_t sec, Int_t plane, Int_t local_tb) const {
  79     return fTrSec[sec]->CookTimeBinIndex(plane,local_tb); }
  80   Double_t GetLayerNumber(Int_t sec, Double_t x) const {
  81     return fTrSec[sec]->GetLayerNumber(x); }
  82
  83  public:
  84    class AliTRDpropagationLayer {
  85    // *****************  internal class *******************
  86    public:
  87      AliTRDpropagationLayer(Double_t x, Double_t dx, Double_t rho,
  88                             Double_t x0, Int_t tb_index);
  89
  90      ~AliTRDpropagationLayer() {
  91        if(fTimeBinIndex >= 0) { delete[] fClusters; delete[] fIndex; }
  92      }
  93      void InsertCluster(AliTRDcluster*, UInt_t);
  94      operator       Int_t() const {return fN;}
  95      AliTRDcluster* operator[](Int_t i) {return fClusters[i];}
  96      UInt_t         GetIndex(Int_t i) const {return fIndex[i];}
  97      Double_t       GetX() const { return fX; }
  98      Double_t       GetdX() const { return fdX; }
  99      Double_t       GetRho() const { return fRho; }
 100      Double_t       GetX0() const { return fX0; }
 101      Int_t          GetTimeBinIndex() const { return fTimeBinIndex; }
 102      void           GetPropagationParameters(Double_t y, Double_t z,
 103                                 Double_t &dx, Double_t &rho, Double_t &x0,
 104                                 Bool_t &lookForCluster) const;
 105      Int_t          Find(Double_t y) const;
 106      void           SetZmax(Int_t cham, Double_t center, Double_t w)
 107                       { fZc[cham] = center;  fZmax[cham] = w; }
 108      void           SetYmax(Double_t w) { fYmax = w; }
 109      Double_t       GetYmax() const { return fYmax; }
 110      Double_t       GetZmax(Int_t c) const { return fZmax[c]; }
 111      Double_t       GetZc(Int_t c) const { return fZc[c]; }
 112
 113      void           SetHole(Double_t Zmax, Double_t Ymax,
 114                             Double_t rho = 1.29e-3, Double_t x0 = 36.66,
 115                             Double_t Yc = 0, Double_t Zc = 0);
 116
 117      Bool_t         IsSensitive() {return (fTimeBinIndex>=0)? kTRUE: kFALSE;}
 118
 119      void    Clear() {for(Int_t i=0; i<fN; i++) fClusters[i] = NULL; fN = 0;}
 120
 121    private:
 122
 123      Int_t         fN;
 124      AliTRDcluster **fClusters; // array of pointers to clusters
 125      UInt_t        *fIndex;     // array of cluster indexes
 126      Double_t       fX;         // x coordinate of the middle plane
 127      Double_t       fdX;        // radial thickness of the time bin
 128      Double_t       fRho;       // default density of the material
 129      Double_t       fX0;        // default radiation length
 130      Int_t          fTimeBinIndex;  // plane * F(local_tb)
 131      Double_t       fZc[kZONES];  // Z position of the center for 5 active areas
 132      Double_t       fZmax[kZONES]; // half of active area length in Z
 133      Double_t       fYmax;        // half of active area length in Y
 134
 135      Bool_t         fHole;        // kTRUE if there is a hole in the layer
 136      Double_t       fHoleZc;      // Z of the center of the hole
 137      Double_t       fHoleZmax;    // half of the hole length in Z
 138      Double_t       fHoleYc;      // Y of the center of the hole
 139      Double_t       fHoleYmax;    // half of the hole length in Y
 140      Double_t       fHoleRho;     // density of the gas in the hole
 141      Double_t       fHoleX0;      // radiation length of the gas in the hole
 142    };
 143
 144    class AliTRDtrackingSector {
 145    public:
 146      AliTRDtrackingSector(AliTRDgeometry* geo, Int_t gs, AliTRDparameter* par);
 147      ~AliTRDtrackingSector() { for(Int_t i=0; i<fN; i++) delete fLayers[i]; }
 148      Int_t    GetNumberOfLayers() const { return fN; }
 149      Int_t    GetNumberOfTimeBins() const;
 150      Double_t GetX(Int_t pl) const { return fLayers[pl]->GetX(); }
 151      void     MapTimeBinLayers();
 152      Int_t    GetLayerNumber(Double_t x) const;
 153      Int_t    GetInnerTimeBin() const;
 154      Int_t    GetOuterTimeBin() const;
 155      Int_t    GetLayerNumber(Int_t tb) const {return fTimeBinIndex[tb];}
 156      Float_t  GetTzeroShift() const { return fTzeroShift; }
 157      Int_t    Find(Double_t x) const;
 158      void     InsertLayer(AliTRDpropagationLayer* pl);
 159      //     AliTRDpropagationLayer* operator[](Int_t i) { return fLayers[i]; }
 160      AliTRDpropagationLayer* GetLayer(Int_t i) { return fLayers[i]; }
 161      Int_t    CookTimeBinIndex(Int_t plane, Int_t local_tb) const;
 162
 163    private:
 164      Int_t                     fN;      // total number of layers
 165      AliTRDgeometry            *fGeom;
 166      AliTRDparameter           *fPar;
 167      AliTRDpropagationLayer    *fLayers[kMAX_LAYERS_PER_SECTOR];
 168      Int_t                     fTimeBinIndex[kMAX_TIME_BIN_INDEX];
 169      Float_t                   fTzeroShift;   // T0 shift in cm
 170      Int_t                     fGeomSector;   // sector # in AliTRDgeometry
 171    };
 172
 173  private:
 174
 175   void          LoadEvent();
 176   void          UnloadEvent();
 177
 178   virtual void  MakeSeeds(Int_t inner, Int_t outer, Int_t turn);
 179
 180   Int_t         FollowProlongation(AliTRDtrack& t, Int_t rf);
 181   Int_t         FollowBackProlongation(AliTRDtrack& t);
 182   //Int_t         FolowRefitInward(AliTRDtrack *seed, AliTPCtrack *track);
 183
 184   Int_t         PropagateToTPC(AliTRDtrack& t);
 185   Int_t         PropagateToOuterPlane(AliTRDtrack& t, Double_t x);
 186
 187   Int_t         WriteTracks();
 188   void          ReadClusters(TObjArray *array, const TFile *in = 0);
 189
 190   void          SetSY2corr(Float_t w)    {fSY2corr = w;}
 191   void          SetSZ2corr(Float_t w)    {fSZ2corr = w;}
 192   Double_t      ExpectedSigmaY2(Double_t r, Double_t tgl, Double_t pt);
 193   Double_t      ExpectedSigmaZ2(Double_t r, Double_t tgl);
 194
 195
 196  protected:
 197
 198   AliTRDgeometry     *fGeom;            // Pointer to TRD geometry
 199   AliTRDparameter    *fPar;
 200
 201   AliTRDtrackingSector *fTrSec[kTRACKING_SECTORS];
 202                                        // array of tracking sectors;
 203
 204   Int_t            fNclusters;        // Number of clusters in TRD
 205   TObjArray        *fClusters;        // List of clusters for all sectors
 206
 207   Int_t            fNseeds;           // Number of track seeds
 208   TObjArray        *fSeeds;           // List of track seeds
 209
 210   Int_t            fNtracks;          // Number of reconstructed tracks
 211   TObjArray        *fTracks;          // List of reconstructed tracks
 212
 213   Float_t          fSY2corr;          // Correction coefficient for
 214                                       // cluster SigmaY2
 215
 216   Float_t          fSZ2corr;          // Correction coefficient for
 217                                       // cluster SigmaZ2
 218
 219   static const Float_t  fSeedGap;     // Distance between inner and outer
 220                                       // time bin in seeding
 221                                       // (fraction of all time bins)
 222
 223   static const Float_t  fSeedStep;    // Step in iterations
 224   static const Float_t  fSeedDepth;   // Fraction of TRD allocated for seeding
 225   static const Float_t  fSkipDepth;   // Fraction of TRD which can be skipped
 226                                       // in track prolongation
 227   Int_t       fTimeBinsPerPlane;      // number of sensitive timebins per plane
 228   Int_t       fMaxGap;                // max gap (in time bins) in the track
 229                                       // in track prolongation
 230
 231   static const Double_t fMaxChi2;     // max increment in track chi2
 232
 233   static const Float_t  fMinClustersInTrack; // min number of clusters in track
 234                                              // out of total timebins
 235
 236   static const Float_t  fMinFractionOfFoundClusters; // min found clusters
 237                                                      // out of expected
 238
 239   static const Float_t  fMinClustersInSeed;  // min fraction of clusters in seed
 240   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ;   // max dZ in MakeSeeds
 241   static const Float_t  fMaxSeedDeltaZ12; // max abs(z1-z2) in MakeSeeds
 242   static const Float_t  fMaxSeedC;       // max initial curvature in MakeSeeds
 243   static const Float_t  fMaxSeedTan;     // max initial Tangens(lambda) in MakeSeeds
 244   static const Float_t  fMaxSeedVertexZ; // max vertex Z in MakeSeeds
 245   static const Double_t fSeedErrorSY;    // sy parameter in MakeSeeds
 246   static const Double_t fSeedErrorSY3;   // sy3 parameter in MakeSeeds
 247   static const Double_t fSeedErrorSZ;    // sz parameter in MakeSeeds
 248   static const Float_t  fLabelFraction;  // min fraction of same label
 249   static const Float_t  fWideRoad;       // max road width in FindProlongation
 250
 251   Bool_t                fVocal;
 252   Bool_t                fAddTRDseeds;
 253
 254   Bool_t                fNoTilt;
 255
 256
 257   Bool_t AdjustSector(AliTRDtrack *track);
 258
 259
 260   // Barrel tracks [SR, 03.04.2003]
 261
 262   static const Int_t kFirstPlane;   // Id of the first (innermost) reference plane
 263   static const Int_t kLastPlane;    // Id of the last (outermost) reference plane
 264
 265   void SetBarrelTree(const char *mode);
 266   void StoreBarrelTrack(AliTRDtrack *ps, Int_t refPlane, Int_t isIn);
 267
 268   TFile *fBarrelFile;
 269   TTree *fBarrelTree;
 270   TClonesArray *fBarrelArray;
 271   AliBarrelTrack *fBarrelTrack;
 272
 273
 274   ClassDef(AliTRDtracker,1)           // manager base class
 275
 276 };
 277
 278 #endif