EMCAL/AliEMCALShishKebabTrd1Module.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2004, 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 // Main class for TRD1 geometry of Shish-Kebab case.
  20 // Author: Aleksei Pavlinov(WSU).
  21 // Sep 20004 - Nov 2006
  22 // See web page with description of Shish-Kebab geometries:
  23 // http://pdsfweb01.nersc.gov/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/shishkebabALICE.html
  24 // Nov 9,2006 - added case of 3X3
  25 //_________________________________________________________________________
  26
  27 #include "AliLog.h"
  28 #include "AliEMCALShishKebabTrd1Module.h"
  29 #include "AliEMCALEMCGeometry.h"
  30
  31 #include <cassert>
  32
  33 ClassImp(AliEMCALShishKebabTrd1Module)
  34
  35   AliEMCALEMCGeometry *AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgGeometry=0;
  36   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga=0.;
  37   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga2=0.;
  38   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgb=0.;
  39   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgr=0.;
  40   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgangle=0.;   // around one degree
  41   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgtanBetta=0; //
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(Double_t theta, AliEMCALEMCGeometry *g)
  45   : TNamed(),
  46     fOK(),
  47     fA(0.),
  48     fB(0.),
  49     fThetaA(0.),
  50     fTheta(theta),
  51     fOK1(),
  52     fOK2(),
  53     fOB(),
  54     fOB1(),
  55     fOB2(),
  56     fThetaOB1(0.),
  57     fThetaOB2(0.),
  58     fOK3X3(),
  59     fORB(),
  60     fORT()
  61 {
  62   // theta in radians ; first object shold be with theta=pi/2.
  63   if(fgGeometry==0) {
  64     fTheta = TMath::PiOver2();
  65     fgGeometry = g;
  66     if(GetParameters()) {
  67       DefineFirstModule();
  68     }
  69   } else Warning("AliEMCALShishKebabTrd1Module(theta)","You should call this constractor just once !!");
  70   DefineName(fTheta);
  71   AliDebug(1,Form("AliEMCALShishKebabTrd1Module - first module:  theta %1.4f geometry %s",fTheta,g->GetName()));
  72 }
  73
  74 //_____________________________________________________________________________
  75 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(AliEMCALShishKebabTrd1Module &leftNeighbor)
  76   : TNamed(),
  77     fOK(),
  78     fA(0.),
  79     fB(0.),
  80     fThetaA(0.),
  81     fTheta(0.),
  82     fOK1(),
  83     fOK2(),
  84     fOB(),
  85     fOB1(),
  86     fOB2(),
  87     fThetaOB1(0.),
  88     fThetaOB2(0.),
  89     fOK3X3(),
  90     fORB(),
  91     fORT()
  92 {
  93   //  printf("** Left Neighbor : %s **\n", leftNeighbor.GetName());
  94   fTheta  = leftNeighbor.GetTheta() - fgangle;
  95
  96   TObject::SetUniqueID(leftNeighbor.GetUniqueID()+1);
  97
  98   Init(leftNeighbor.GetA(),leftNeighbor.GetB());
  99 }
 100
 101 //________________________________________________________________
 102 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(const AliEMCALShishKebabTrd1Module& mod)
 103   : TNamed(mod.GetName(),mod.GetTitle()),
 104     fOK(mod.fOK),
 105     fA(mod.fA),
 106     fB(mod.fB),
 107     fThetaA(mod.fThetaA),
 108     fTheta(mod.fTheta),
 109     fOK1(mod.fOK1),
 110     fOK2(mod.fOK2),
 111     fOB(mod.fOB),
 112     fOB1(mod.fOB1),
 113     fOB2(mod.fOB2),
 114     fThetaOB1(mod.fThetaOB1),
 115     fThetaOB2(mod.fThetaOB2),
 116     fORB(mod.fORB),
 117     fORT(mod.fORT)
 118 {
 119   //copy ctor
 120   for (Int_t i=0; i<3; i++) fOK3X3[i] = mod.fOK3X3[i];
 121 }
 122
 123 //________________________________________________________________
 124 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::Init(Double_t A, Double_t B)
 125 {
 126   // Define parameter module from parameters A,B from previos.
 127   Double_t yl = (fgb/2)*TMath::Sin(fTheta) + (fga/2)*TMath::Cos(fTheta) + fgr, y = yl;
 128   Double_t xl = (yl - B) / A;     // y=A*x+B
 129
 130   //  Double_t xp1 = (fga/2. + fgb/2.*fgtanBetta)/(TMath::Sin(fTheta) + fgtanBetta*TMath::Cos(fTheta));
 131   //  printf(" xp1 %9.3f \n ", xp1);
 132   // xp1 == xp => both methods give the same results - 3-feb-05
 133   Double_t alpha = TMath::Pi()/2. + fgangle/2;
 134   Double_t xt = (fga+fga2)*TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)/(4.*(1.-TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)));
 135   Double_t yt = xt / TMath::Tan(fTheta), xp = TMath::Sqrt(xt*xt + yt*yt);
 136   Double_t x  = xl + xp;
 137   fOK.Set(x, y);
 138   //  printf(" yl %9.3f | xl %9.3f | xp %9.3f \n", yl, xl, xp);
 139
 140   // have to define A and B;
 141   Double_t yCprev = fgr + fga*TMath::Cos(fTheta);
 142   Double_t xCprev = (yCprev - B) / A;
 143   Double_t xA     = xCprev + fga*TMath::Sin(fTheta), yA = fgr;
 144
 145   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 146   fA = TMath::Tan(fThetaA); // !!
 147   fB = yA - fA*xA;
 148
 149   DefineAllStaff();
 150 }
 151
 152 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineAllStaff()
 153 {
 154   //Define some parameters
 155   DefineName(fTheta);
 156   // Centers of cells - 2X2 case
 157   Double_t kk1 = (fga+fga2)/(2.*4.); // kk1=kk2
 158
 159   Double_t xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 160   Double_t yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 161   fOK1.Set(xk1,yk1);
 162
 163   Double_t xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 164   Double_t yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 165   fOK2.Set(xk2,yk2);
 166
 167   // Centers of cells - 3X3 case; Nov 9,2006
 168   fOK3X3[1].Set(fOK.X(), fOK.Y()-fgr); // coincide with module center
 169
 170   kk1 = ((fga+fga2)/4. + fga/6.)/2.;
 171
 172   xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 173   yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 174   fOK3X3[0].Set(xk1,yk1);
 175
 176   xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 177   yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 178   fOK3X3[2].Set(xk2,yk2);
 179
 180   // May 15, 2006; position of module(cells) center face
 181   fOB.Set(fOK.X()-fgb/2.*TMath::Cos(fTheta),  fOK.Y()-fgb/2.*TMath::Sin(fTheta)-fgr);
 182   fOB1.Set(fOB.X()-fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()+fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 183   fOB2.Set(fOB.X()+fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()-fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 184   // Jul 30, 2007 - for taking into account a position of shower maximum
 185   fThetaOB1 = fTheta - fgangle/4.; // ??
 186   fThetaOB2 = fTheta + fgangle/4.;
 187
 188   // Position of right/top point of module
 189   // Gives the posibility to estimate SM size in z direction
 190   Double_t xBottom     = (fgr - fB) / fA;
 191   Double_t yBottom     = fgr;
 192   fORB.Set(xBottom, yBottom);
 193
 194   Double_t l = fgb / TMath::Cos(fgangle/2.); // length of lateral module side
 195   Double_t xTop = xBottom + l*TMath::Cos(TMath::ATan(fA));
 196   Double_t yTop = fA*xTop + fB;
 197   fORT.Set(xTop, yTop);
 198 }
 199
 200 //_____________________________________________________________________________
 201 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineFirstModule()
 202 {
 203   // Define first module
 204   fOK.Set(fga2/2., fgr + fgb/2.); // position the center of module vs o
 205
 206   // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
 207   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 208   fA      = TMath::Tan(fThetaA);
 209   Double_t xA = fga/2. + fga2/2., yA = fgr;
 210   fB = yA - fA*xA;
 211
 212   TObject::SetUniqueID(1); //
 213
 214   DefineAllStaff();
 215 }
 216
 217 //_____________________________________________________________________________
 218 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineName(Double_t theta)
 219 {
 220   // Define name of object
 221   SetName(Form("%2i(%5.2f)", TObject::GetUniqueID(), theta*TMath::RadToDeg()));
 222 }
 223
 224 //_____________________________________________________________________________
 225 Bool_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetParameters()
 226 {
 227
 228   // Get needing module parameters from EMCAL geometry
 229   TString sn(fgGeometry->GetName()); // 2-Feb-05
 230   sn.ToUpper();
 231   if(!fgGeometry) {
 232     Warning("GetParameters()"," No geometry ");
 233     return kFALSE;
 234   }
 235
 236
 237   fga        = (Double_t)fgGeometry->GetEtaModuleSize();
 238   fgb        = (Double_t)fgGeometry->GetLongModuleSize();
 239   fgangle    = Double_t(fgGeometry->GetTrd1Angle())*TMath::DegToRad();
 240   fgtanBetta = TMath::Tan(fgangle/2.);
 241   fgr        = (Double_t)fgGeometry->GetIPDistance();
 242
 243   fgr += fgGeometry->GetSteelFrontThickness();
 244
 245   fga2       = Double_t(fgGeometry->Get2Trd1Dx2());
 246   //PH  PrintShish(0);
 247   return kTRUE;
 248 }
 249
 250 // service methods
 251 //_____________________________________________________________________________
 252 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::PrintShish(int pri) const
 253 {
 254   // service method
 255   if(pri>=0) {
 256     printf("PrintShish() \n a %7.3f:%7.3f | b %7.2f | r %7.2f \n TRD1 angle %7.6f(%5.2f) | tanBetta %7.6f",
 257     fga, fga2, fgb, fgr, fgangle, fgangle*TMath::RadToDeg(), fgtanBetta);
 258     printf(" fTheta %f : %5.2f : cos(theta) %f\n",
 259     fTheta, GetThetaInDegree(),TMath::Cos(fTheta));
 260     if(pri>=1) {
 261       printf(" %i |%s| theta %f :  fOK.Phi = %f(%5.2f)\n",
 262       GetUniqueID(), GetName(), fTheta, fOK.Phi(),fOK.Phi()*TMath::RadToDeg());
 263       printf(" A %f B %f | fThetaA %7.6f(%5.2f)\n", fA,fB, fThetaA,fThetaA*TMath::RadToDeg());
 264       printf(" fOK  : X %9.4f: Y %9.4f : eta  %5.3f\n",  fOK.X(), fOK.Y(), GetEtaOfCenterOfModule());
 265       printf(" fOK1 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=2)\n", fOK1.X(), fOK1.Y());
 266       printf(" fOK2 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=1)\n\n", fOK2.X(), fOK2.Y());
 267       printf(" fOB  : X %9.4f: Y %9.4f \n", fOB.X(), fOB.Y());
 268       printf(" fOB1 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=2)\n", fOB1.X(), fOB1.Y());
 269       printf(" fOB2 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=1)\n", fOB2.X(), fOB2.Y());
 270       // 3X3
 271       printf(" 3X3 \n");
 272       for(int ieta=0; ieta<3; ieta++) {
 273         printf(" fOK3X3[%i] : X %9.4f: Y %9.4f (local) \n", ieta, fOK3X3[ieta].X(), fOK3X3[ieta].Y());
 274       }
 275       //      fOK.Dump();
 276       GetMaxEtaOfModule(pri);
 277     }
 278   }
 279 }
 280
 281 //_____________________________________________________________________________
 282 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetThetaInDegree() const
 283 {
 284   return fTheta*TMath::RadToDeg();
 285 }
 286
 287 //_____________________________________________________________________________
 288 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetEtaOfCenterOfModule() const
 289 {
 290   return -TMath::Log(TMath::Tan(fOK.Phi()/2.));
 291 }
 292
 293 //_____________________________________________________________________________
 294 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetPositionAtCenterCellLine(Int_t ieta, Double_t dist, TVector2 &v)
 295 {
 296   // Jul 30, 2007
 297   static Double_t theta=0., x=0., y=0.;
 298   if(ieta==0) {
 299     v     = fOB2;
 300     theta = fThetaOB2;
 301   } else if(ieta==1) {
 302     v     = fOB1;
 303     theta = fThetaOB1;
 304   } else {
 305     assert(0);
 306   }
 307   x = v.X() + TMath::Cos(theta) * dist;
 308   y = v.Y() + TMath::Sin(theta) * dist;
 309   v.Set(x,y);
 310   //printf(" GetPositionAtCenterCellLine() : dist %f : ieta %i : x %f | y %f \n", dist, ieta, x, y);
 311 }
 312
 313
 314 //_____________________________________________________________________________
 315 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetMaxEtaOfModule(int pri) const
 316 {
 317   // Right bottom point of module
 318   Double_t thetaBottom = TMath::ATan2(fORB.Y(),fORB.X());
 319   Double_t etaBottom   = ThetaToEta(thetaBottom);
 320   // Right top point of module
 321   Double_t thetaTop = TMath::ATan2(fORT.Y(),fORT.X());
 322   Double_t etaTop   = ThetaToEta(thetaTop);
 323
 324   if(pri) {
 325     printf(" Right bottom point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 326            etaBottom, thetaBottom, thetaBottom * TMath::RadToDeg(), fORB.X(), fORB.Y());
 327     printf(" Right    top point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 328            etaTop, thetaTop, thetaTop * TMath::RadToDeg(), fORT.X(), fORT.Y());
 329   }
 330   return etaBottom>etaTop ? etaBottom : etaTop;
 331 }