MUON/AliMUON.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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 ///////////////////////////////////////////////
  20 //  Manager and hits classes for set:MUON     //
  21 ////////////////////////////////////////////////
  22
  23 #include "Riostream.h"
  24
  25 #include <AliPDG.h>
  26 #include <TBRIK.h>
  27 #include <TCanvas.h>
  28 #include <TDirectory.h>
  29 #include <TFile.h>
  30 #include <TGeometry.h>
  31 #include <TMinuit.h>
  32 #include <TNode.h>
  33 #include <TNtuple.h>
  34 #include <TObjArray.h>
  35 #include <TObject.h>
  36 #include <TObjectTable.h>
  37 #include <TPad.h>
  38 #include <TParticle.h>
  39 #include <TROOT.h>
  40 #include <TRandom.h>
  41 #include <TRotMatrix.h>
  42 #include <TTUBE.h>
  43 #include <TTUBE.h>
  44 #include <TTree.h>
  45 #include <TVector.h>
  46 #include <TVirtualMC.h>
  47
  48 //#include "AliHeader.h"
  49 #include "AliLoader.h"
  50 #include "AliRunDigitizer.h"
  51 #include "AliMC.h"
  52 #include "AliRun.h"
  53 #include "AliMUON.h"
  54 #include "AliMUONChamberTrigger.h"
  55 #include "AliMUONConstants.h"
  56 #include "AliMUONHit.h"
  57 #include "AliMUONMerger.h"
  58 #include "AliMUONPadHit.h"
  59 #include "AliMUONRawCluster.h"
  60 #include "AliMUONTransientDigit.h"
  61 #include "AliMUONTriggerCircuit.h"
  62 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  63 #include "AliMUONCommonGeometryBuilder.h"
  64 #include "AliMUONVGeometryBuilder.h"
  65 #include "AliMUONGeometryDEIndexing.h"
  66 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
  67 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
  68 #include "AliMUONRawData.h"
  69 #include "AliLog.h"
  70
  71 // Defaults parameters for Z positions of chambers
  72 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
  73 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
  74 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
  75 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
  76 //     for tracking chambers,
  77 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
  78 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
  79 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
  80 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
  81 //     for trigger chambers,
  82 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
  83 //          for the first and second chambers in the station, respectively
  84
  85 ClassImp(AliMUON)
  86
  87 //__________________________________________________________________
  88 AliMUON::AliMUON()
  89   : AliDetector(),
  90     fNCh(0),
  91     fNTrackingCh(0),
  92     fMUONData(0),
  93     fSplitLevel(0),
  94     fChambers(0),
  95     fTriggerCircuits(0),
  96     fGeometryBuilder(0),
  97     fDEIndexing(0),
  98     fAccCut(kFALSE),
  99     fAccMin(0.),
 100     fAccMax(0.),
 101     fMaxStepGas(0.),
 102     fMaxStepAlu(0.),
 103     fMaxDestepGas(0.),
 104     fMaxDestepAlu(0.),
 105     fMaxIterPad(0),
 106     fCurIterPad(0),
 107     fMerger(0)
 108 {
 109 // Default Constructor
 110 //
 111     fIshunt          = 0;
 112 }
 113
 114 //__________________________________________________________________
 115 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title)
 116   : AliDetector(name,title),
 117     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
 118     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
 119     fMUONData(0),
 120     fSplitLevel(0),
 121     fChambers(0),
 122     fTriggerCircuits(0),
 123     fGeometryBuilder(0),
 124     fDEIndexing(0),
 125     fAccCut(kFALSE),
 126     fAccMin(0.),
 127     fAccMax(0.),
 128     fMaxStepGas(0.1),
 129     fMaxStepAlu(0.1),
 130     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200
 131     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
 132     fMaxIterPad(0),
 133     fCurIterPad(0),
 134     fMerger(0)
 135 {
 136
 137   fIshunt =  0;
 138
 139   SetMarkerColor(kRed);//
 140
 141   // Geometry builder
 142   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 143
 144   // Common geometry definitions
 145   fGeometryBuilder
 146     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
 147
 148   // Define the global transformation:
 149   // Transformation from the old ALICE coordinate system to a new one:
 150   // x->-x, z->-z
 151   TGeoRotation* rotGlobal
 152     = new TGeoRotation("rotGlobal", 90., 180., 90., 90., 180., 0.);
 153   fGeometryBuilder
 154     ->SetGlobalTransformation (TGeoCombiTrans(0., 0., 0., rotGlobal));
 155
 156   // Detection elements indexing
 157   fDEIndexing = new AliMUONGeometryDEIndexing();
 158
 159 //
 160 // Creating List of Chambers
 161     Int_t ch;
 162     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 163
 164     // Loop over stations
 165     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 166       // Loop over 2 chambers in the station
 167       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 168         //
 169         //
 170         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
 171         ch = 2 * st + stCH;
 172         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
 173           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
 174         } else {
 175           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch),ch);
 176         }
 177         AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) fChambers->At(ch);
 178         //chamber->SetGid(0);
 179         // Default values for Z of chambers
 180         chamber->SetZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 181         //
 182         chamber->InitGeo(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 183         //          Set chamber inner and outer radius to default
 184         chamber->SetRInner(AliMUONConstants::Dmin(st)/2);
 185         chamber->SetROuter(AliMUONConstants::Dmax(st)/2);
 186         //
 187       } // Chamber stCH (0, 1) in
 188     }     // Station st (0...)
 189
 190     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
 191     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 192     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 193       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);
 194     }
 195 }
 196
 197 //____________________________________________________________________
 198 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
 199  : AliDetector(rMUON)
 200 {
 201 // Protected copy constructor
 202
 203   AliFatal("Not implemented.");
 204 }
 205
 206 //____________________________________________________________________
 207 AliMUON::~AliMUON()
 208 {
 209 // Destructor
 210   AliDebug(1,"Calling AliMUON destructor");
 211   fIshunt  = 0;
 212   if (fMerger) delete fMerger;
 213
 214   if (fChambers){
 215     fChambers->Delete();
 216     delete fChambers;
 217   }
 218   if (fTriggerCircuits){
 219     fTriggerCircuits->Delete();
 220     delete fTriggerCircuits;
 221   }
 222   delete fMUONData;
 223   delete fGeometryBuilder;
 224   delete fDEIndexing;
 225 }
 226
 227 //________________________________________________________________________
 228 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
 229 {
 230 // Protected assignement operator
 231
 232   if (this == &rhs) return *this;
 233
 234   AliFatal("Not implemented.");
 235
 236   return *this;
 237 }
 238
 239 //_____________________________________________________________________________
 240 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
 241 {
 242 // Adds the geometry builder to the list
 243 // ---
 244
 245   fGeometryBuilder->AddBuilder(geomBuilder);
 246 }
 247
 248 //____________________________________________________________________
 249 void AliMUON::BuildGeometry()
 250 {
 251 // Geometry for event display
 252
 253    for (Int_t i=0; i<7; i++) {
 254      for (Int_t j=0; j<2; j++) {
 255        Int_t id=2*i+j+1;
 256        this->Chamber(id-1).SegmentationModel(1)->Draw("eventdisplay");
 257      }
 258    }
 259 }
 260
 261 //__________________________________________________________________
 262 void  AliMUON::SetTreeAddress()
 263 {
 264   GetMUONData()->SetLoader(fLoader);
 265   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
 266   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
 267   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
 268   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
 269     if ( gAlice->GetMCApp() )
 270       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
 271         fHits = GetMUONData()->Hits();
 272         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
 273       }
 274   }
 275   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector
 276 }
 277
 278 //____________________________________________________________________
 279 void AliMUON::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
 280 {
 281 // Set the pad size for chamber id and cathode isec
 282     Int_t i=2*(id-1);
 283     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))  ->SetPadSize(isec,p1,p2);
 284     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetPadSize(isec,p1,p2);
 285 }
 286
 287 //___________________________________________
 288 void AliMUON::SetChambersZ(const Float_t *Z)
 289 {
 290   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 291   // from the array pointed to by "Z"
 292     for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NCh(); ch++)
 293         ((AliMUONChamber*) fChambers->At(ch))->SetZ(Z[ch]);
 294     return;
 295 }
 296 //_________________________________________________________________
 297 void AliMUON::SetChambersZToDefault()
 298 {
 299   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 300   // to default values
 301   SetChambersZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ());
 302   return;
 303 }
 304 //_________________________________________________________________
 305 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 306 {
 307 // Set the inverse charge slope for chamber id
 308     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
 309     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
 310     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
 311     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
 312 }
 313 //__________________________________________________________________
 314 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 315 {
 316 // Set sigma of charge spread for chamber id
 317     Int_t i=2*(id-1);
 318     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
 319     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
 320 }
 321 //___________________________________________________________________
 322 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
 323 {
 324 // Set integration limits for charge spread
 325     Int_t i=2*(id-1);
 326     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
 327     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
 328 }
 329
 330 //__________________________________________________________________
 331 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
 332 {
 333 // Set maximum number for ADCcounts (saturation)
 334     Int_t i=2*(id-1);
 335     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
 336     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
 337 }
 338
 339 //__________________________________________________________________
 340 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
 341 {
 342 // Set stepsize in gas
 343   fMaxStepGas=p1;
 344 }
 345 //__________________________________________________________________
 346 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
 347 {
 348 // Set step size in Alu
 349     fMaxStepAlu=p1;
 350 }
 351 //__________________________________________________________________
 352 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
 353 {
 354 // Set maximum step size in Gas
 355     fMaxDestepGas=p1;
 356 }
 357 //__________________________________________________________________
 358 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
 359 {
 360 // Set maximum step size in Alu
 361   fMaxDestepAlu=p1;
 362 }
 363
 364 //___________________________________________________________________
 365 void AliMUON::SetAcceptance(Bool_t acc, Float_t angmin, Float_t angmax)
 366 {
 367 // Set acceptance cuts
 368   fAccCut=acc;
 369   fAccMin=angmin*TMath::Pi()/180;
 370   fAccMax=angmax*TMath::Pi()/180;
 371   Int_t ch;
 372   if (acc) {
 373     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 374       // Loop over 2 chambers in the station
 375       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 376         ch = 2 * st + stCH;
 377         //         Set chamber inner and outer radius according to acceptance cuts
 378         Chamber(ch).SetRInner(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMin)));
 379         Chamber(ch).SetROuter(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMax)));
 380       } // chamber loop
 381     } // station loop
 382   }
 383 }
 384
 385 //____________________________________________________________________
 386 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
 387 {
 388 // Return stepsize in gas
 389
 390   return fMaxStepGas;
 391 }
 392
 393 //____________________________________________________________________
 394 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
 395 {
 396 // Return step size in Alu
 397
 398   return fMaxStepAlu;
 399 }
 400
 401 //____________________________________________________________________
 402 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
 403 {
 404 // Return maximum step size in Gas
 405
 406   return fMaxDestepGas;
 407 }
 408
 409 //____________________________________________________________________
 410 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
 411 {
 412 // Return maximum step size in Gas
 413
 414   return fMaxDestepAlu;
 415 }
 416
 417 //____________________________________________________________________
 418  void  AliMUON::SetAlign(Bool_t align)
 419  {
 420  // Sets option for alignement to geometry builder
 421
 422    fGeometryBuilder->SetAlign(align);
 423 }
 424
 425 //____________________________________________________________________
 426 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliSegmentation *segmentation)
 427 {
 428 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
 429     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
 430
 431 }
 432 //____________________________________________________________________
 433 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
 434 {
 435 // Set the response for chamber id
 436     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
 437 }
 438 //____________________________________________________________________
 439 void   AliMUON::SetNsec(Int_t id, Int_t nsec)
 440 {
 441 // Set number of segmented cathods for chamber id
 442     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetNsec(nsec);
 443 }
 444 //____________________________________________________________________
 445 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 446 {
 447   return new AliMUONDigitizerv2(manager);
 448 }
 449 //_____________________________________________________________________
 450 void AliMUON::SDigits2Digits()
 451 {
 452
 453 // write TreeD here
 454
 455     if (!fMerger) {
 456                 AliDebug(1,"Create default AliMUONMerger ");
 457                 AliDebug(1," no merging, just digitization of 1 event will be done");
 458         fMerger = new AliMUONMerger();
 459     }
 460     fMerger->Init();
 461     fMerger->Digitise();
 462     char hname[30];
 463     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
 464     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 465     fLoader->TreeD()->Reset();
 466 }
 467
 468 //_____________________________________________________________________
 469 void AliMUON::Hits2SDigits()
 470 {
 471   // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
 472   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 473   AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
 474   manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
 475   AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
 476   fLoader->LoadHits("READ");
 477   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 478     runLoader->GetEvent(iEvent);
 479     dMUON->Exec("");
 480   }
 481   fLoader->UnloadHits();
 482 }
 483 //_____________________________________________________________________
 484 void AliMUON::Digits2Raw()
 485 {
 486   // convert digits of the current event to raw data
 487   AliMUONRawData* rawData;
 488
 489   rawData = new AliMUONRawData(fLoader);
 490   if (!rawData->WriteRawData()) AliInfo("pb writting raw data");
 491   delete rawData;
 492   return;
 493 }
 494 //_______________________________________________________________________
 495 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
 496 {
 497 //builds standard getter (AliLoader type)
 498 //if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
 499
 500
 501  AliDebug(1,Form("Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
 502          GetName(),topfoldername));
 503  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 504  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName());
 505  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
 506  return fLoader;
 507 }
 508 //_______________________________________________________________________
 509 AliMUONPadHit* AliMUON::FirstPad(AliMUONHit*  hit, TClonesArray *clusters)
 510 {
 511 // to be removed
 512     // Initialise the pad iterator
 513     // Return the address of the first padhit for hit
 514     TClonesArray *theClusters = clusters;
 515     Int_t nclust = theClusters->GetEntriesFast();
 516     if (nclust && hit->PHlast() > 0) {
 517         fMaxIterPad=hit->PHlast();
 518         fCurIterPad=hit->PHfirst();
 519         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 520     } else {
 521         return 0;
 522     }
 523 }
 524 //_______________________________________________________________________
 525 AliMUONPadHit* AliMUON::NextPad(TClonesArray *clusters)
 526 {
 527   // To be removed
 528 // Get next pad (in iterator)
 529 //
 530     fCurIterPad++;
 531     if (fCurIterPad <= fMaxIterPad) {
 532         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 533     } else {
 534         return 0;
 535     }
 536 }
 537 //_______________________________________________________________________
 538
 539 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
 540 {
 541 //
 542 //  Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
 543 //  Obsolete ??
 544     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
 545     ResetRawClusters();
 546     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
 547     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
 548     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
 549     //treeR->GetEvent(icathod);
 550     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
 551
 552     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
 553     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
 554
 555     return  mRaw;
 556 }
 557 //________________________________________________________________________
 558 void   AliMUON::SetMerger(AliMUONMerger* merger)
 559 {
 560 // Set pointer to merger
 561     fMerger = merger;
 562 }
 563 //________________________________________________________________________
 564 AliMUONMerger*  AliMUON::Merger()
 565 {
 566 // Return pointer to merger
 567     return fMerger;
 568 }
 569 /* PH Commented out waiting for correct implementation
 570 //________________________________________________________________________
 571 void AliMUON::RemapTrackHitIDs(Int_t* map)
 572 {
 573 // Remaps the track numbers in the hits arrays, so that they correspond
 574 // to the entry indices in the Kine tree.
 575 // The correspondance is not direct. To get the real index into the Kine tree
 576 // compute the particle index as follows:
 577 //
 578 //   num_primaries = AliStack::GetNprimary();
 579 //   num_tracks = AliStack::GetNtracks();
 580 //   track = AliMUONHit::Track()
 581 //
 582 //   if (track < num_primaries)
 583 //       particleindex = track + num_tracks - num_primaries;
 584 //   else
 585 //       particleindex = track - num_primaries;
 586
 587         // Remap the track numbers based on the specified map.
 588         AliMUONData* data = GetMUONData();
 589         TClonesArray* hits = data->Hits();
 590         for (Int_t i = 0; i < hits->GetEntriesFast(); i++)
 591         {
 592                 AliMUONHit* hit = static_cast<AliMUONHit*>( hits->At(i) );
 593                 hit->SetTrack( map[hit->Track()] );
 594         };
 595 };
 596 */