ITS/AliITSresponse.h

   1 #ifndef ALIITSRESPONSE_H
   2 #define ALIITSRESPONSE_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 #include <TObject.h>
   9 #include <TString.h>
  10
  11 class AliITSsegmentation;
  12 class TF1;
  13 class AliITSgeom;
  14
  15 //----------------------------------------------
  16 //
  17 // ITS response virtual base class
  18 //
  19 class AliITSresponse : public TObject {
  20  public:
  21     // Default Constructor
  22     AliITSresponse();
  23     // Standard Constructor
  24     AliITSresponse(Double_t Thickness);
  25     // Destructor.
  26     virtual ~AliITSresponse() {}
  27     //
  28     // Configuration methods
  29     //
  30     // fGeVcharge is set by default 3.6e-9 GeV See for ex. PDG 2004.
  31     virtual void SetGeVToCharge(Double_t gc=3.6e-9){fGeVcharge = gc;}
  32     // Returns the value fGeVcharge
  33     virtual Double_t GetGeVToCharge() const {return fGeVcharge;}
  34     // Converts deposited energy to number of electrons liberated
  35     virtual Double_t GeVToCharge(Double_t gev) const {return gev/fGeVcharge;}
  36     // Diffusion coefficient
  37     virtual void    SetDiffCoeff(Double_t, Double_t) = 0;
  38     // Get diffusion coefficients
  39     virtual void    DiffCoeff(Double_t &,Double_t &) const = 0;
  40
  41     // Temperature in [degree K]
  42     virtual void    SetTemperature(Double_t t=300.0) {fT = t;}
  43     // Get temperature [degree K]
  44     virtual Double_t Temperature() const {return fT;}
  45     // Set the impurity concentrations in [#/cm^3]
  46     virtual void SetImpurity(Double_t n=0.0){fN = n;}
  47     // Returns the impurity consentration in [#/cm^3]
  48     virtual Double_t Impurity() const {return fN;}
  49     // Sets the applied ratio distance/voltage [cm/volt]
  50     virtual void SetDistanceOverVoltage(Double_t d,Double_t v){fdv = d/v;}
  51     // Sets the applied ration distance/voltage [cm/volt]. Default value
  52     // is 300E-4cm/80 volts = 0.000375 cm/volts
  53     virtual void SetDistanceOverVoltage(Double_t dv=0.000375){fdv = dv;}
  54     // Returns the ration distance/voltage
  55     virtual Double_t DistanceOverVoltage() const {return fdv;}
  56
  57     // Get data type
  58     virtual const char  *DataType() const {return fDataType.Data();}
  59     // Type of data - real or simulated
  60     virtual void    SetDataType(const char *data="simulated") {fDataType=data;}
  61     // Set parameters options: "same" or read from "file" or "SetInvalid" or...
  62     virtual void   SetParamOptions(const char*,const char*) = 0;
  63     // Set noise parameters
  64     virtual void   SetNoiseParam(Double_t, Double_t) = 0;
  65     // Number of parameters to be set
  66     virtual  void   SetNDetParam(Int_t) = 0;
  67     // Set detector parameters: gain, coupling ...
  68     virtual  void   SetDetParam(Double_t *) = 0;
  69
  70     // Parameters options
  71     virtual void   ParamOptions(char *,char*) const = 0;
  72     virtual Int_t  NDetParam() const = 0;
  73     virtual void   GetDetParam(Double_t *) const = 0;
  74     virtual void   GetNoiseParam(Double_t&, Double_t&) const = 0;
  75
  76     // Zero-suppression option - could be 1D, 2D or non-ZeroSuppressed
  77     virtual void   SetZeroSupp(const char*) = 0;
  78     // Get zero-suppression option
  79     virtual const char *ZeroSuppOption() const = 0;
  80      // Set thresholds
  81     virtual void   SetThresholds(Double_t, Double_t) = 0;
  82     virtual void   Thresholds(Double_t &, Double_t &) const = 0;
  83
  84     // Set filenames
  85     virtual void SetFilenames(const char *f1="",const char *f2="",
  86                               const char *f3=""){
  87         // Set filenames - input, output, parameters ....
  88         fFileName1=f1; fFileName2=f2; fFileName3=f3;}
  89     // Filenames
  90     virtual void   Filenames(char* input,char* baseline,char* param) {
  91         strcpy(input,fFileName1.Data());  strcpy(baseline,fFileName2.Data());
  92         strcpy(param,fFileName3.Data());}
  93
  94     virtual Double_t DriftSpeed() const {return SpeedElectron();};
  95     // set output option
  96     virtual void    SetOutputOption(Bool_t write=kFALSE) {fWrite = write;}
  97
  98     virtual Bool_t  OutputOption() const {return fWrite;}
  99     virtual Bool_t  Do10to8() const {return kTRUE;}
 100     virtual void    GiveCompressParam(Int_t *) const =0;
 101     //
 102     // Detector type response methods
 103     // Set number of sigmas over which cluster disintegration is performed
 104     virtual void    SetNSigmaIntegration(Double_t) = 0;
 105     // Get number of sigmas over which cluster disintegration is performed
 106     virtual Double_t NSigmaIntegration() const = 0;
 107     // Set number of bins for the gaussian lookup table
 108     virtual void    SetNLookUp(Int_t) = 0;
 109     // Get number of bins for the gaussian lookup table
 110     virtual Int_t GausNLookUp() const {return 0;}
 111     // Get scaling factor for bin i-th from the gaussian lookup table
 112     virtual Double_t GausLookUp(Int_t) const {return 0.;}
 113     // Set sigmas of the charge spread function
 114     virtual void    SetSigmaSpread(Double_t, Double_t) = 0;
 115     // Get sigmas for the charge spread
 116     virtual void    SigmaSpread(Double_t &,Double_t &) const = 0;
 117     // Pulse height from scored quantity (eloss)
 118     virtual Double_t IntPH(Double_t) const {return 0.;}
 119     // Charge disintegration
 120     virtual Double_t IntXZ(AliITSsegmentation *) const {return 0.;}
 121     // Electron mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]. T in degree K, N in #/cm^3
 122     virtual Double_t MobilityElectronSiEmp() const ;
 123     // Hole mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]  T in degree K, N in #/cm^3
 124     virtual Double_t MobilityHoleSiEmp() const ;
 125     // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Electrons. [cm^2/sec]
 126     //  T in degree K, N in #/cm^3
 127     virtual Double_t DiffusionCoefficientElectron() const ;
 128     // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Holes. [cm^2/sec]
 129     //  T in [degree K], N in [#/cm^3]
 130     virtual Double_t DiffusionCoefficientHole() const ;
 131     // Electron <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
 132     // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
 133     // N in [#/cm^3]
 134     virtual Double_t SpeedElectron() const ;
 135     // Holes <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
 136     // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
 137     // N in [#/cm^3]
 138     virtual Double_t SpeedHole() const ;
 139     // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
 140     // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
 141     // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 142     // temperature T [degree K].
 143     virtual Double_t SigmaDiffusion3D(Double_t  l) const;
 144     // Returns the Gaussian sigma == <x^2 +y^2+z^2> [cm^2] due to the
 145     // defusion of electrons or holes through a distance l [cm] caused by an
 146     // applied voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 147     // temperature T [degree K].
 148     virtual Double_t SigmaDiffusion2D(Double_t l) const;
 149     // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
 150     // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
 151     // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 152     // temperature T [degree K].
 153     virtual Double_t SigmaDiffusion1D(Double_t l) const;
 154     // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version A
 155     virtual Double_t DepletedRegionThicknessA(Double_t dopCons,
 156                                               Double_t voltage,
 157                                               Double_t elecCharge,
 158                                               Double_t voltBuiltIn=0.5)const;
 159     // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version B
 160     virtual Double_t DepletedRegionThicknessB(Double_t resist,Double_t voltage,
 161                                               Double_t mobility,
 162                                               Double_t voltBuiltIn=0.5,
 163                                               Double_t dielConst=1.E-12)const;
 164     // Computes the temperature dependance of the reverse bias current
 165     virtual Double_t ReverseBiasCurrent(Double_t temp,Double_t revBiasCurT1,
 166                                     Double_t tempT1,Double_t energy=1.2)const;
 167     // Prints out the content of this class in ASCII format.
 168     virtual void Print(ostream *os) const;
 169     // Reads in the content of this class in the format of Print
 170     virtual void Read(istream *is);
 171     virtual void Print(Option_t *option="") const {TObject::Print(option);}
 172     virtual Int_t Read(const char *name) {return TObject::Read(name);}
 173  protected:
 174     void NotImplemented(const char *method) const {if(gDebug>0)
 175          Warning(method,"This method is not implemented for this sub-class");}
 176
 177     TString  fDataType;   // data type - real or simulated
 178  private:
 179     Double_t fdv;  // The parameter d/v where d is the disance over which the
 180                    // the potential v is applied d/v [cm/volts]
 181     Double_t fN;   // the impurity consentration of the material in #/cm^3
 182     Double_t fT;   // The temperature of the Si in Degree K.
 183     Double_t fGeVcharge; // Energy to ionize (free an electron) in GeV
 184     TString  fFileName1;        // input keys : run, module #
 185     TString  fFileName2;        // baseline & noise val or output code
 186                                 // signal or monitored bgr.
 187     TString  fFileName3;        // param values or output coded signal
 188     Bool_t     fWrite;          // Write option for the compression algorithms
 189
 190     ClassDef(AliITSresponse,3) // Detector type response virtual base class
 191 };
 192 // Input and output function for standard C++ input/output.
 193 ostream& operator<<(ostream &os,AliITSresponse &source);
 194 istream& operator>>(istream &os,AliITSresponse &source);
 195 #endif