TRD/AliTRDtransform.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                        //
  20 //  Transforms clusters into space points with calibrated positions       //
  21 //  defined in the local tracking system                                  //
  22 //                                                                        //
  23 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25 #include <TGeoMatrix.h>
  26
  27 #include "AliLog.h"
  28 #include "AliTracker.h"
  29 #include "AliCodeTimer.h"
  30
  31 #include "AliTRDtransform.h"
  32 #include "AliTRDcluster.h"
  33 #include "AliTRDgeometry.h"
  34 #include "AliTRDpadPlane.h"
  35 #include "AliTRDCommonParam.h"
  36 #include "AliTRDcalibDB.h"
  37 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
  38 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
  39
  40 ClassImp(AliTRDtransform)
  41
  42 //_____________________________________________________________________________
  43 //AliTRDtransform::AliTRDtransform()
  44 //  :AliTransform()
  45 AliTRDtransform::AliTRDtransform()
  46   :TObject()
  47   ,fGeo(0x0)
  48   ,fDetector(0)
  49   ,fParam(0x0)
  50   ,fCalibration(0x0)
  51   ,fCalVdriftROC(0x0)
  52   ,fCalT0ROC(0x0)
  53   ,fCalVdriftDet(0x0)
  54   ,fCalT0Det(0x0)
  55   ,fCalVdriftDetValue(0)
  56   ,fCalT0DetValue(0)
  57   ,fSamplingFrequency(0)
  58   ,fPadPlane(0x0)
  59   ,fZShiftIdeal(0)
  60   ,fMatrix(0x0)
  61 {
  62   //
  63   // AliTRDtransform default constructor
  64   //
  65
  66 }
  67
  68 //_____________________________________________________________________________
  69 //AliTRDtransform::AliTRDtransform(Int_t det)
  70 //  :AliTransform()
  71 AliTRDtransform::AliTRDtransform(Int_t det)
  72   :TObject()
  73   ,fGeo(0x0)
  74   ,fDetector(0)
  75   ,fParam(0x0)
  76   ,fCalibration(0x0)
  77   ,fCalVdriftROC(0x0)
  78   ,fCalT0ROC(0x0)
  79   ,fCalVdriftDet(0x0)
  80   ,fCalT0Det(0x0)
  81   ,fCalVdriftDetValue(0)
  82   ,fCalT0DetValue(0)
  83   ,fSamplingFrequency(0)
  84   ,fPadPlane(0x0)
  85   ,fZShiftIdeal(0)
  86   ,fMatrix(0x0)
  87 {
  88   //
  89   // AliTRDtransform constructor for a given detector
  90   //
  91
  92   fGeo               = new AliTRDgeometry();
  93   if (!fGeo->CreateClusterMatrixArray()) {
  94     AliError("Could not get transformation matrices\n");
  95   }
  96
  97   fParam             = AliTRDCommonParam::Instance();
  98   if (!fParam) {
  99     AliError("Could not get common parameters\n");
 100   }
 101   fSamplingFrequency = fParam->GetSamplingFrequency();
 102
 103   fCalibration       = AliTRDcalibDB::Instance();
 104   if (!fCalibration) {
 105     AliError("Cannot find calibration object");
 106   }
 107
 108   // Get the calibration objects for the global calibration
 109   fCalVdriftDet      = fCalibration->GetVdriftDet();
 110   fCalT0Det          = fCalibration->GetT0Det();
 111
 112   SetDetector(det);
 113
 114 }
 115
 116 //_____________________________________________________________________________
 117 //AliTRDtransform::AliTRDtransform(const AliTRDtransform &t)
 118 //  :AliTransform(t)
 119 AliTRDtransform::AliTRDtransform(const AliTRDtransform &t)
 120   :TObject(t)
 121   ,fGeo(0x0)
 122   ,fDetector(t.fDetector)
 123   ,fParam(0x0)
 124   ,fCalibration(0x0)
 125   ,fCalVdriftROC(0x0)
 126   ,fCalT0ROC(0x0)
 127   ,fCalVdriftDet(0x0)
 128   ,fCalT0Det(0x0)
 129   ,fCalVdriftDetValue(0)
 130   ,fCalT0DetValue(0)
 131   ,fSamplingFrequency(0)
 132   ,fPadPlane(0x0)
 133   ,fZShiftIdeal(0)
 134   ,fMatrix(0x0)
 135 {
 136   //
 137   // AliTRDtransform copy constructor
 138   //
 139
 140   if (fGeo) {
 141     delete fGeo;
 142   }
 143   fGeo               = new AliTRDgeometry();
 144   fGeo->CreateClusterMatrixArray();
 145
 146   fParam             = AliTRDCommonParam::Instance();
 147   if (!fParam) {
 148     AliError("Could not get common parameters\n");
 149   }
 150   fSamplingFrequency = fParam->GetSamplingFrequency();
 151
 152   fCalibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 153   if (!fCalibration) {
 154     AliError("Cannot find calibration object");
 155   }
 156   fCalVdriftDet      = fCalibration->GetVdriftDet();
 157   fCalT0Det          = fCalibration->GetT0Det();
 158
 159 }
 160
 161 //_____________________________________________________________________________
 162 AliTRDtransform::~AliTRDtransform()
 163 {
 164   //
 165   // AliTRDtransform destructor
 166   //
 167
 168   if (fGeo) {
 169     delete fGeo;
 170   }
 171
 172 }
 173
 174 //_____________________________________________________________________________
 175 void AliTRDtransform::SetDetector(Int_t det)
 176 {
 177   //
 178   // Set to a new detector number and update the calibration objects
 179   // and values accordingly
 180   //
 181
 182   fDetector          = det;
 183
 184   // Get the calibration objects for the pad-by-pad calibration
 185   fCalVdriftROC      = fCalibration->GetVdriftROC(det);
 186   fCalT0ROC          = fCalibration->GetT0ROC(det);
 187
 188   // Get the detector wise defined calibration values
 189   fCalVdriftDetValue = fCalVdriftDet->GetValue(det);
 190   fCalT0DetValue     = fCalT0Det->GetValue(det);
 191
 192   // Shift needed to define Z-position relative to middle of chamber
 193   Int_t pla          = fGeo->GetPlane(det);
 194   Int_t cha          = fGeo->GetChamber(det);
 195   fPadPlane          = fGeo->GetPadPlane(pla,cha);
 196   fZShiftIdeal       = 0.5 * (fPadPlane->GetRow0() + fPadPlane->GetRowEnd());
 197
 198   // Get the current transformation matrix
 199   fMatrix            = fGeo->GetClusterMatrix(det);
 200
 201 }
 202
 203 //_____________________________________________________________________________
 204 void AliTRDtransform::Transform(Double_t *x, Int_t *i, UInt_t time
 205                               , Int_t  /*coordinateType*/)
 206 {
 207   //
 208   // Transforms the local cluster coordinates into calibrated
 209   // space point positions defined in the local tracking system.
 210   //
 211   // Here the calibration for T0, Vdrift and ExB is applied as well.
 212   //
 213   // Input:
 214   //   x[0] = COL-position relative to the center pad (pad units)
 215   //   x[1] = cluster signal in left pad
 216   //   x[2] = cluster signal in middle pad
 217   //   x[3] = cluster signal in right pad
 218   //   i[0] = ROW pad number
 219   //   i[1] = COL pad number
 220   //   time = time bin number (uncalibrated for t0)
 221   //
 222   // Output:
 223   //   x[0] = X-positions in tracking CS
 224   //   x[1] = Y-positions in tracking CS
 225   //   x[2] = Z-positions in tracking CS
 226   //   x[3] = total cluster charge
 227   //   x[4] = error in Y-direction
 228   //   x[5] = error in Z-direction
 229   //   i[2] = time bin number (calibrated for t0)
 230   //
 231
 232   Double_t posLocal[3];
 233   Double_t posTracking[3];
 234
 235   Int_t row = i[0];
 236   Int_t col = i[1];
 237
 238   // Parameter to adjust the X position
 239   const Double_t kX0shift = 2.52;
 240
 241   if (!fMatrix) {
 242
 243     AliWarning("No transformation matrix available!");
 244     x[0] = 0.0;
 245     x[1] = 0.0;
 246     x[2] = 0.0;
 247     x[3] = 0.0;
 248     x[4] = 0.0;
 249     x[5] = 0.0;
 250     i[2] = 0;
 251
 252   }
 253   else {
 254
 255     // Calibration values
 256     Double_t vdrift      = fCalVdriftDetValue * fCalVdriftROC->GetValue(col,row);
 257     Double_t t0          = fCalT0DetValue     + fCalT0ROC->GetValue(col,row);
 258
 259     // T0 correction
 260     Double_t timeT0Cal   = time - t0;
 261     // Calculate the X-position,
 262     Double_t xLocal      = (timeT0Cal + 0.5) / fSamplingFrequency * vdrift;
 263
 264     // Length of the amplification region
 265     Double_t ampLength   = (Double_t) AliTRDgeometry::CamHght();
 266     // The drift distance
 267     Double_t driftLength = TMath::Max(xLocal - 0.5*ampLength,0.0);
 268     // ExB correction
 269     Double_t exbCorr     = fCalibration->GetOmegaTau(vdrift
 270                                                     ,-0.1*AliTracker::GetBz());
 271
 272     // Pad dimensions
 273     Double_t rowSize     = fPadPlane->GetRowSize(row);
 274     Double_t colSize     = fPadPlane->GetColSize(col);
 275
 276     // Invert the X-position,
 277     // apply ExB correction to the Y-position
 278     // and move to the Z-position relative to the middle of the chamber
 279     posLocal[0] = -xLocal;
 280     posLocal[1] =  (fPadPlane->GetColPos(col) - (x[0] + 0.5) * colSize) - driftLength * exbCorr;
 281     posLocal[2] =  (fPadPlane->GetRowPos(row) -         0.5  * rowSize) - fZShiftIdeal;
 282
 283     // Go to tracking coordinates
 284     fMatrix->LocalToMaster(posLocal,posTracking);
 285
 286     // The total charge of the cluster
 287     Double_t q0             = x[1];
 288     Double_t q1             = x[2];
 289     Double_t q2             = x[3];
 290     Double_t clusterCharge  = q0 + q1 + q2;
 291     Double_t clusterSigmaY2 = 0.0;
 292     if (clusterCharge > 0.0) {
 293       clusterSigmaY2 = (q1 * (q0 + q2) + 4.0 * q0 * q2)
 294                      / (clusterCharge*clusterCharge);
 295     }
 296
 297     // Output values
 298     x[0] = posTracking[0] + kX0shift;
 299     x[1] = posTracking[1];
 300     x[2] = posTracking[2];
 301     x[3] = clusterCharge;
 302     x[4] = colSize*colSize * (clusterSigmaY2 + 1.0/12.0);
 303     x[5] = rowSize*rowSize / 12.0;
 304     i[2] = TMath::Nint(timeT0Cal);
 305
 306   }
 307
 308 }
 309
 310 //_____________________________________________________________________________
 311 void AliTRDtransform::Recalibrate(AliTRDcluster *c, Bool_t setDet)
 312 {
 313   //
 314   // Recalibrates the position of a given cluster
 315   // If <setDet> is TRUE, the detector number is set for each cluster
 316   // automatically. Otherwise, AliTRDtransform::SetDetector() has to
 317   // be used.
 318   //
 319
 320   if (setDet) {
 321     SetDetector(c->GetDetector());
 322   }
 323
 324   // Transform the local cluster coordinates into recalibrated
 325   // space point positions defined in the local tracking system.
 326   // Here the calibration for T0, Vdrift and ExB is applied as well.
 327   Double_t clusterXYZ[6];
 328   clusterXYZ[0] = c->GetCenter();
 329   clusterXYZ[1] = 0.0;
 330   clusterXYZ[2] = 0.0;
 331   clusterXYZ[3] = 0.0;
 332   clusterXYZ[4] = 0.0;
 333   clusterXYZ[5] = 0.0;
 334   Int_t    clusterRCT[3];
 335   clusterRCT[0] = c->GetPadRow();
 336   clusterRCT[1] = c->GetPadCol();
 337   clusterRCT[2] = 0;
 338   Int_t time    = c->GetPadTime();
 339   Transform(clusterXYZ,clusterRCT,((UInt_t) time),0);
 340
 341   // Set the recalibrated coordinates
 342   c->SetX(clusterXYZ[0]);
 343   c->SetY(clusterXYZ[1]);
 344   c->SetZ(clusterXYZ[2]);
 345   c->SetLocalTimeBin(((Char_t) clusterRCT[2]));
 346
 347 }