MUON/AliMUON.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 // ------------------
  19 // Class AliMUON
  20 // ------------------
  21 // AliDetector class for MUON subsystem
  22 // providing simulation data management
  23
  24 #include "Riostream.h"
  25
  26 #include <AliPDG.h>
  27 #include <TBRIK.h>
  28 #include <TCanvas.h>
  29 #include <TDirectory.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TGeometry.h>
  32 #include <TMinuit.h>
  33 #include <TNode.h>
  34 #include <TNtuple.h>
  35 #include <TObjArray.h>
  36 #include <TObject.h>
  37 #include <TObjectTable.h>
  38 #include <TPad.h>
  39 #include <TParticle.h>
  40 #include <TROOT.h>
  41 #include <TRandom.h>
  42 #include <TRotMatrix.h>
  43 #include <TTUBE.h>
  44 #include <TTUBE.h>
  45 #include <TTree.h>
  46 #include <TVector.h>
  47 #include <TVirtualMC.h>
  48
  49 //#include "AliHeader.h"
  50 #include "AliLoader.h"
  51 #include "AliRunDigitizer.h"
  52 #include "AliMC.h"
  53 #include "AliRun.h"
  54 #include "AliMUON.h"
  55 #include "AliMUONChamberTrigger.h"
  56 #include "AliMUONConstants.h"
  57 #include "AliMUONHit.h"
  58 #include "AliMUONRawCluster.h"
  59 #include "AliMUONTransientDigit.h"
  60 #include "AliMUONTriggerCircuit.h"
  61 #include "AliMUONTriggerCircuitNew.h"
  62 #include "AliMUONGeometry.h"
  63 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  64 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  65 #include "AliMUONCommonGeometryBuilder.h"
  66 #include "AliMUONVGeometryBuilder.h"
  67 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
  68 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
  69 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
  70 #include "AliMUONRawWriter.h"
  71 #include "AliMUONSegmentation.h"
  72 #include "AliLog.h"
  73
  74 #include "AliMUONSDigitizerV2.h"
  75 #include "AliMUONDigitizerV3.h"
  76
  77 #include "AliMUONSt1GeometryBuilderV2.h"
  78 #include "AliMUONSt2GeometryBuilderV2.h"
  79 #include "AliMUONSlatGeometryBuilder.h"
  80 #include "AliMUONTriggerGeometryBuilder.h"
  81
  82 // Defaults parameters for Z positions of chambers
  83 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
  84 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
  85 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
  86 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
  87 //     for tracking chambers,
  88 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
  89 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
  90 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
  91 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
  92 //     for trigger chambers,
  93 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
  94 //          for the first and second chambers in the station, respectively
  95
  96 ClassImp(AliMUON)
  97
  98 //__________________________________________________________________
  99 AliMUON::AliMUON()
 100   : AliDetector(),
 101     fNCh(0),
 102     fNTrackingCh(0),
 103     fMUONData(0),
 104     fSplitLevel(0),
 105     fChambers(0),
 106     fTriggerCircuits(0),
 107     fTriggerCircuitsNew(0),
 108     fGeometryBuilder(0),
 109     fSegmentation(0),
 110     fAccCut(kFALSE),
 111     fAccMin(0.),
 112     fAccMax(0.),
 113     fMaxStepGas(0.),
 114     fMaxStepAlu(0.),
 115     fMaxDestepGas(0.),
 116     fMaxDestepAlu(0.),
 117     fMaxIterPad(0),
 118     fCurIterPad(0),
 119     fTriggerScalerEvent(kFALSE),
 120     fSDigitizerType(""),
 121     fDigitizerType(""),
 122   fRawWriter(0x0)
 123 {
 124 /// Default Constructor
 125
 126     AliDebug(1,Form("default (empty) ctor this=%p",this));
 127     fIshunt          = 0;
 128 }
 129
 130 //__________________________________________________________________
 131 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title,
 132                  const char* sDigitizerClassName,
 133                  const char* digitizerClassName)
 134   : AliDetector(name,title),
 135     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
 136     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
 137     fMUONData(0),
 138     fSplitLevel(0),
 139     fChambers(0),
 140     fTriggerCircuits(0),
 141     fTriggerCircuitsNew(0),
 142     fGeometryBuilder(0),
 143     fSegmentation(0),
 144     fAccCut(kFALSE),
 145     fAccMin(0.),
 146     fAccMax(0.),
 147     fMaxStepGas(0.1),
 148     fMaxStepAlu(0.1),
 149     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200
 150     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
 151     fMaxIterPad(0),
 152     fCurIterPad(0),
 153           fTriggerScalerEvent(kFALSE),
 154     fSDigitizerType(sDigitizerClassName),
 155     fDigitizerType(digitizerClassName),
 156   fRawWriter(0x0)
 157 {
 158 /// Standard constructor
 159
 160   AliDebug(1,Form("ctor this=%p",this));
 161   fIshunt =  0;
 162
 163   SetMarkerColor(kRed);//
 164
 165   // Geometry builder
 166   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 167
 168   // Common geometry definitions
 169   fGeometryBuilder
 170     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
 171
 172   // By default, add also all the needed geometry builders.
 173   // If you want to change this from outside, please use ResetGeometryBuilder
 174   // method, followed by AddGeometryBuilder ones.
 175
 176   AddGeometryBuilder(new AliMUONSt1GeometryBuilderV2(this));
 177   AddGeometryBuilder(new AliMUONSt2GeometryBuilderV2(this));
 178   AddGeometryBuilder(new AliMUONSlatGeometryBuilder(this));
 179   AddGeometryBuilder(new AliMUONTriggerGeometryBuilder(this));
 180
 181   //
 182   // Creating List of Chambers
 183     Int_t ch;
 184     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 185
 186     // Loop over stations
 187     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 188       // Loop over 2 chambers in the station
 189       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 190         //
 191         //
 192         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
 193         ch = 2 * st + stCH;
 194         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
 195           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
 196         } else {
 197           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch, GetGeometryTransformer()),ch);
 198         }
 199       } // Chamber stCH (0, 1) in
 200     }     // Station st (0...)
 201
 202     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
 203     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 204     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 205       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);
 206     }
 207
 208     fTriggerCircuitsNew = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 209     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 210       fTriggerCircuitsNew->AddAt(new AliMUONTriggerCircuitNew(),circ);
 211     }
 212
 213 }
 214
 215 //____________________________________________________________________
 216 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
 217  : AliDetector(rMUON)
 218 {
 219 /// Protected copy constructor
 220
 221   AliFatal("Not implemented.");
 222 }
 223
 224 //____________________________________________________________________
 225 AliMUON::~AliMUON()
 226 {
 227 /// Destructor
 228
 229   AliDebug(1,Form("dtor this=%p",this));
 230   fIshunt  = 0;
 231
 232   if (fChambers){
 233     fChambers->Delete();
 234     delete fChambers;
 235   }
 236   if (fTriggerCircuits){
 237     fTriggerCircuits->Delete();
 238     delete fTriggerCircuits;
 239   }
 240   if (fTriggerCircuitsNew){
 241     fTriggerCircuitsNew->Delete();
 242     delete fTriggerCircuitsNew;
 243   }
 244
 245   delete fMUONData;
 246   delete fGeometryBuilder;
 247   delete fSegmentation;
 248   delete fRawWriter;
 249 }
 250
 251 //________________________________________________________________________
 252 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
 253 {
 254 /// Protected assignement operator
 255
 256   if (this == &rhs) return *this;
 257
 258   AliFatal("Not implemented.");
 259
 260   return *this;
 261 }
 262
 263 //_____________________________________________________________________________
 264 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
 265 {
 266 /// Add the geometry builder to the list
 267
 268   fGeometryBuilder->AddBuilder(geomBuilder);
 269 }
 270
 271 //____________________________________________________________________
 272 void AliMUON::BuildGeometry()
 273 {
 274 /// Geometry for event display
 275
 276
 277 //     for (Int_t i = 0; i < AliMUONConstants::NCh(); i++)
 278 //       this->Chamber(i).SegmentationModel2(1)->Draw("eventdisplay");// to be check !
 279
 280
 281 }
 282
 283 //____________________________________________________________________
 284 const AliMUONGeometry*  AliMUON::GetGeometry() const
 285 {
 286 /// Return geometry parametrisation
 287
 288   if ( !fGeometryBuilder) {
 289     AliWarningStream() << "GeometryBuilder not defined." << std::endl;
 290     return 0;
 291   }
 292
 293   return fGeometryBuilder->GetGeometry();
 294 }
 295
 296 //____________________________________________________________________
 297 const AliMUONGeometryTransformer*  AliMUON::GetGeometryTransformer() const
 298 {
 299 /// Return geometry parametrisation
 300
 301   const AliMUONGeometry* kGeometry = GetGeometry();
 302
 303   if ( !kGeometry) return 0;
 304
 305   return kGeometry->GetTransformer();
 306 }
 307
 308 //__________________________________________________________________
 309 void  AliMUON::SetTreeAddress()
 310 {
 311 /// Set Hits tree address
 312
 313   GetMUONData()->SetLoader(fLoader);
 314   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
 315   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
 316   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
 317   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
 318     if ( gAlice->GetMCApp() )
 319       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
 320         fHits = GetMUONData()->Hits();
 321         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
 322       }
 323   }
 324   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector
 325 }
 326
 327 //_________________________________________________________________
 328 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 329 {
 330 /// Set the inverse charge slope for chamber id
 331
 332     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
 333     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
 334     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
 335     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
 336 }
 337 //__________________________________________________________________
 338 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 339 {
 340 /// Set sigma of charge spread for chamber id
 341
 342     Int_t i=2*(id-1);
 343     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
 344     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
 345 }
 346 //___________________________________________________________________
 347 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
 348 {
 349 /// Set integration limits for charge spread
 350     Int_t i=2*(id-1);
 351     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
 352     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
 353 }
 354
 355 //__________________________________________________________________
 356 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
 357 {
 358 /// Set maximum number for ADCcounts (saturation)
 359
 360     Int_t i=2*(id-1);
 361     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
 362     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
 363 }
 364
 365 //__________________________________________________________________
 366 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
 367 {
 368 /// Set stepsize in gas
 369
 370   fMaxStepGas=p1;
 371 }
 372 //__________________________________________________________________
 373 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
 374 {
 375 /// Set step size in Alu
 376
 377     fMaxStepAlu=p1;
 378 }
 379 //__________________________________________________________________
 380 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
 381 {
 382 /// Set maximum step size in Gas
 383
 384     fMaxDestepGas=p1;
 385 }
 386 //__________________________________________________________________
 387 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
 388 {
 389 /// Set maximum step size in Alu
 390
 391   fMaxDestepAlu=p1;
 392 }
 393
 394 //____________________________________________________________________
 395 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
 396 {
 397 /// Return stepsize in gas
 398
 399   return fMaxStepGas;
 400 }
 401
 402 //____________________________________________________________________
 403 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
 404 {
 405 /// Return step size in Alu
 406
 407   return fMaxStepAlu;
 408 }
 409
 410 //____________________________________________________________________
 411 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
 412 {
 413 /// Return maximum step size in Gas
 414
 415   return fMaxDestepGas;
 416 }
 417
 418 //____________________________________________________________________
 419 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
 420 {
 421 /// Return maximum step size in Gas
 422
 423   return fMaxDestepAlu;
 424 }
 425
 426 //____________________________________________________________________
 427  void  AliMUON::SetAlign(Bool_t align)
 428 {
 429 /// Set option for alignement to geometry builder
 430
 431    fGeometryBuilder->SetAlign(align);
 432 }
 433
 434 //____________________________________________________________________
 435  void  AliMUON::SetAlign(const TString& fileName, Bool_t align)
 436 {
 437 /// Set option for alignement to geometry builder
 438
 439    fGeometryBuilder->SetAlign(fileName, align);
 440 }
 441
 442 //____________________________________________________________________
 443 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
 444 {
 445 /// Set the response for chamber id
 446     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
 447 }
 448
 449 //____________________________________________________________________
 450 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 451 {
 452 /// FIXME: the selection of the class should be done through a factory
 453 /// mechanism. (see also Hits2SDigits()).
 454
 455   AliInfo(Form("Digitizer used : %s",fDigitizerType.Data()));
 456
 457   if ( fDigitizerType == "digitizer:default" )
 458   {
 459     return new AliMUONDigitizerv2(manager);
 460   }
 461   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerNewTrigger" )
 462   {
 463     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerElectronics);
 464   }
 465   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerOldTrigger" )
 466   {
 467     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerDecision, kFALSE, kFALSE);
 468   }
 469   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerEffTrigger" )
 470   {
 471     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerDecision, kTRUE, kFALSE);
 472   }
 473   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerWithNoiseOldTrigger" )
 474   {
 475     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerDecision, kFALSE, kTRUE);
 476   }
 477   else
 478   {
 479     AliFatal(Form("Unknown digitizer type : %s",fDigitizerType.Data()));
 480   }
 481   return 0x0;
 482 }
 483
 484 //_____________________________________________________________________
 485 TString
 486 AliMUON::SDigitizerType() const
 487 {
 488 /// Return digitizer type
 489
 490   return fSDigitizerType;
 491 }
 492
 493 //_____________________________________________________________________
 494 void AliMUON::SDigits2Digits()
 495 {
 496 /// Write TreeD here only
 497
 498     char hname[30];
 499     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
 500     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 501     fLoader->TreeD()->Reset();
 502 }
 503
 504 //_____________________________________________________________________
 505 void AliMUON::Hits2SDigits()
 506 {
 507 /// FIXME: the selection of the sdigitizer should be done through a
 508 /// factory mechanism.
 509
 510   AliInfo(Form("SDigitizer used : %s",fSDigitizerType.Data()));
 511
 512   if ( fSDigitizerType == "sdigitizer:default" )
 513   {
 514     // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
 515     AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 516     AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
 517     manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
 518     AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
 519     fLoader->LoadHits("READ");
 520     for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 521       runLoader->GetEvent(iEvent);
 522       dMUON->Exec("");
 523     }
 524     fLoader->UnloadHits();
 525   }
 526   else if ( fSDigitizerType == "sdigitizer:AliMUONSDigitizerV2" )
 527   {
 528     TTask* sdigitizer = new AliMUONSDigitizerV2;
 529     sdigitizer->ExecuteTask();
 530   }
 531   else
 532   {
 533     AliFatal(Form("Unknown sdigitizer classname : %s",fSDigitizerType.Data()));
 534   }
 535 }
 536
 537 //_____________________________________________________________________
 538 TString
 539 AliMUON::DigitizerType() const
 540 {
 541 /// Return digitizer type
 542
 543   return fDigitizerType;
 544 }
 545
 546 //_____________________________________________________________________
 547 void AliMUON::Digits2Raw()
 548 {
 549 /// Convert digits of the current event to raw data
 550
 551   if (!fRawWriter)
 552   {
 553     fRawWriter = new AliMUONRawWriter(fMUONData);
 554     if (fTriggerScalerEvent == kTRUE)
 555     {
 556       fRawWriter->SetScalerEvent();
 557     }
 558   }
 559
 560   if (!fRawWriter->Digits2Raw())
 561   {
 562     AliError("pb writting raw data");
 563   }
 564 }
 565
 566 //_______________________________________________________________________
 567 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
 568 {
 569 /// Build standard getter (AliLoader type);
 570 /// if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
 571
 572  AliDebug(1,Form("Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
 573          GetName(),topfoldername));
 574  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 575  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName());
 576  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
 577  return fLoader;
 578 }
 579 //_______________________________________________________________________
 580
 581 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
 582 {
 583 /// Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
 584 /// Obsolete ??
 585
 586     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
 587     ResetRawClusters();
 588     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
 589     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
 590     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
 591     //treeR->GetEvent(icathod);
 592     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
 593
 594     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
 595     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
 596
 597     return  mRaw;
 598 }
 599
 600 //________________________________________________________________________
 601 void
 602 AliMUON::ResetGeometryBuilder()
 603 {
 604 /// Only to be used by "experts" wanting to change the geometry builders
 605 /// to be used.
 606 /// As the ctor of AliMUON now defines a default geometrybuilder, this
 607 /// ResetGeometryBuilder() must be called prior to call the
 608 /// AddGeometryBuilder()
 609
 610   delete fGeometryBuilder;
 611   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 612   fGeometryBuilder
 613     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
 614 }