ITS/UPGRADE/AliITSUSimuParam.h

   1 #ifndef ALIITSUSIMUPARAM_H
   2 #define ALIITSUSIMUPARAM_H
   3 /* Copyright(c) 2007-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
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   7 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
   8 //                                                               //
   9 // Class to store the parameters used in the simulation ITS      //
  10 //                                                               //
  11 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  12 #include <TRandom.h>
  13 #include <TObject.h>
  14 #include <TObjArray.h>
  15 #include <TMath.h>
  16 #include "AliMathBase.h"
  17 class AliParamList;
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  19 class AliITSUSimuParam : public TObject {
  20
  21  public:
  22   enum {kOldCouplingPix,kNewCouplingPix,kMaxCouplingOptPix};
  23   //
  24   AliITSUSimuParam();
  25   AliITSUSimuParam(UInt_t nPix);
  26   AliITSUSimuParam(const AliITSUSimuParam& simpar);
  27   // assignment operator
  28   AliITSUSimuParam& operator=(const AliITSUSimuParam& source);
  29   ~AliITSUSimuParam();
  30
  31   Double_t ApplyPixBaselineAndNoise(UInt_t mod) const;
  32   Double_t CalcProbNoiseOverThreshold(UInt_t mod) const;
  33   //
  34   void     SetPixThreshold(Double_t thresh, Double_t sigma, int mod=-1);
  35   void     SetPixMinElToAdd(Double_t nel)                                        {fPixMinElToAddDef = nel;}
  36   void     GetPixThreshold(UInt_t mod, Double_t& thresh, Double_t& sigma) const;
  37   Double_t GetPixThreshold(UInt_t mod)                                    const;
  38   Double_t GetPixMinElToAdd()                                             const  {return fPixMinElToAddDef;}
  39   //
  40   void     SetPixNoise(Double_t noise, Double_t baseline, Int_t mod=-1);
  41   void     GetPixNoise(UInt_t mod,Double_t &noise, Double_t &baseline)    const;
  42   //
  43   void     SetPixBiasVoltage(Double_t bias=18.182,Int_t mod=-1);
  44   Double_t GetPixBiasVoltage(UInt_t mod)                                  const;
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  47   void     SetGeVToCharge(Double_t gc=fgkNcompsDefault)                             {fGeVcharge = gc;}
  48   Double_t GetGeVToCharge()                                                  const  {return fGeVcharge;}
  49   Double_t GeVToCharge(Double_t gev)                                         const  {return gev/fGeVcharge;}
  50   //
  51   void     SetPixCouplingOption(UInt_t opt);
  52   UInt_t   GetPixCouplingOption()                                         const  {return fPixCouplOpt;}
  53
  54   void     SetPixCouplingParam(Double_t col, Double_t row)                       {fPixCouplCol = col; fPixCouplRow = row;}
  55   void     GetPixCouplingParam(Double_t &col, Double_t &row)              const  {col = fPixCouplCol; row = fPixCouplRow;}
  56
  57   void     SetPixLorentzDrift(Bool_t ison)                                       {fPixLorentzDrift=ison;}
  58   Bool_t   GetPixLorentzDrift()                                           const  {return fPixLorentzDrift;}
  59   void     SetPixLorentzHoleWeight(Double_t weight)                               {fPixLorentzHoleWeight=weight;}
  60   Double_t GetPixLorentzHoleWeight()                                      const  {return fPixLorentzHoleWeight;}
  61
  62   void     SetPixAddNoisyFlag(Bool_t value)                                      {fPixAddNoisyFlag = value;}
  63   Bool_t   GetPixAddNoisyFlag()                                           const  {return fPixAddNoisyFlag;}
  64   void     SetPixRemoveDeadFlag(Bool_t value)                                    {fPixRemoveDeadFlag = value;}
  65   Bool_t   GetPixRemoveDeadFlag()                                         const  {return fPixRemoveDeadFlag;}
  66   //
  67   Double_t LorentzAngleElectron(Double_t bz)                                 const;
  68   Double_t LorentzAngleHole(Double_t bz)                                     const;
  69   //
  70   Int_t    GetNRespFunParams()                                               const {return fRespFunParam.GetEntriesFast();}
  71   const AliParamList* GetRespFunParams(Int_t i)                              const {return (const AliParamList*)fRespFunParam[i];}
  72   const AliParamList* FindRespFunParams(Int_t detId)                         const;
  73   void     AddRespFunParam(AliParamList* pr);
  74   //
  75   virtual void Print(Option_t *opt = "")                                     const;
  76   //
  77   static Double_t CalcProbNoiseOverThreshold(double base, double noise, double thresh);
  78   static Double_t GenerateNoiseQFunction(double prob, double mean, double sigma);
  79   //
  80  protected:
  81
  82   static const Double_t fgkPixBiasVoltageDefault;//default for fPixBiasVoltage
  83   static const Double_t fgkPixThreshDefault; //default for fThresh
  84   static const Double_t fgkPixMinElToAddDefault; // default min number of electrons to add to sdigit
  85   static const Double_t fgkPixThrSigmaDefault; //default for fSigma
  86   static const Double_t fgkPixCouplColDefault; //default for fPixCouplCol
  87   static const Double_t fgkPixCouplRowDefault; //default for fPixCouplRow
  88   static const Double_t fgkPixEccDiffDefault;//default for fPixEccDiff
  89   static const Double_t fgkPixLorentzHoleWeightDefault;//default for fPixLorentzHoleWeight
  90   static const UInt_t   fgkPixCouplingOptDefault;  // type of pixel Coupling (old or new)
  91   static const Double_t fgkDOverVDefault;             // default distance over voltage
  92   static const Double_t fgkGeVtoChargeDefault;        // default energy to ionize (free an electron) in GeV
  93   static const Double_t fgkTDefault;                  // default temperature
  94
  95   static const Double_t fgkNsigmasDefault; //default for fNsigmas
  96   static const Int_t fgkNcompsDefault; //default for fNcomps
  97
  98  private:
  99   //
 100   Double_t   fGeVcharge;          // Energy to ionize (free an electron) in GeV
 101   Double_t   fDOverV;             // The parameter d/v where d is the disance over which the the potential v is applied d/v [cm/volts]
 102   Double_t   fT;                  // The temperature of the Si in Degree K.
 103   //
 104   UInt_t     fNPix;            // number of Pix type detectors
 105   UInt_t     fPixCouplOpt;     // Pix Coupling Option
 106   Double_t   fPixCouplCol;     // Pix Coupling parameter along the cols
 107   Double_t   fPixCouplRow;     // Pix Coupling parameter along the rows
 108   Bool_t     fPixLorentzDrift;     // Flag to decide whether to simulate the Lorentz Drift or not in Pix
 109   Double_t   fPixLorentzHoleWeight;// Lorentz Angle is computed for Pix as average of Hole and Electron
 110   //                                    this parameter gives the relative weights between the two
 111   Bool_t     fPixAddNoisyFlag;     // Flag saying whether noisy pixels should be added to digits
 112   Bool_t     fPixRemoveDeadFlag;   // Flag saying whether dead pixels should be removed from digits
 113   //
 114   Double_t   fPixThreshDef;      // Pix Threshold value
 115   Double_t   fPixThrSigmaDef;    // Pix Threshold fluctuation
 116   Double_t   fPixBiasVoltageDef; // Bias Voltage for the Pix
 117   Double_t   fPixNoiseDef;       // Pix electronic noise: sigma
 118   Double_t   fPixBaselineDef;    // Pix electronic noise: baseline
 119   Double_t   fPixMinElToAddDef;  // min number of electrons to add
 120   //
 121   Double_t*  fPixThresh;      //[fNPix] Pix Threshold value
 122   Double_t*  fPixThrSigma;    //[fNPix] Pix Threshold fluctuation
 123   Double_t*  fPixBiasVoltage; //[fNPix] Bias Voltage for the Pix
 124   Double_t*  fPixSigma;       //[fNPix] Pix threshold fluctuations spread
 125   Double_t*  fPixNoise;       //[fNPix] Pix electronic noise: sigma
 126   Double_t*  fPixBaseline;    //[fNPix] Pix electronic noise: baseline
 127   //
 128   TObjArray  fRespFunParam;   // set of parameterizations for response function (AliParamList)
 129
 130   ClassDef(AliITSUSimuParam,1);  // ITSU simulataion params
 131 };
 132
 133 //_______________________________________________________________________
 134 inline Double_t AliITSUSimuParam::CalcProbNoiseOverThreshold(double mean, double sigma, double thresh)
 135 {
 136   // calculate probability of gaussian noise exceeding the threshold
 137   if (mean+6*sigma<thresh) return 0;
 138   if (mean-6*sigma>thresh) return 1.;
 139   const double ksqrt2 = 1.41421356237309515e+00;
 140   return 0.5*AliMathBase::ErfcFast( (thresh-mean)/(sigma*ksqrt2));
 141 }
 142
 143 //_______________________________________________________________________
 144 inline Double_t AliITSUSimuParam::GenerateNoiseQFunction(double prob, double mean, double sigma)
 145 {
 146   // generate random noise exceeding threshold probability prob, i.e. find a random point in the right
 147   // tail of the gaussian(base,noise), provided that the tail integral = prob
 148   const double ksqrt2 = 1.41421356237309515e+00;
 149   return mean+sigma*ksqrt2*TMath::ErfcInverse(2*prob*(1.-gRandom->Rndm()));
 150 }
 151
 152
 153
 154 #endif