]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - MUON/AliMUON.cxx
Changes suggested by Effective C++ (F.Carminati)
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 "AliMUONGeometrySegmentation.h"
67 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
68 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
69 #include "AliMUONRawData.h"
70 #include "AliMUONFactory.h"
71 #include "AliLog.h"
72
73 // Defaults parameters for Z positions of chambers
74 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
75 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
76 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
77 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
78 //     for tracking chambers,
79 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
80 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
81 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
82 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
83 //     for trigger chambers,
84 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
85 //          for the first and second chambers in the station, respectively
86
87 ClassImp(AliMUON)
88
89 //__________________________________________________________________
90 AliMUON::AliMUON()
91   : AliDetector(),
92     fNCh(0),
93     fNTrackingCh(0),
94     fMUONData(0),
95     fSplitLevel(0),
96     fChambers(0),
97     fTriggerCircuits(0),
98     fGeometryBuilder(0),
99     fSegmentationType(1),// set to 1 default wise old seg
100     fDEIndexing(0),
101     fAccCut(kFALSE),
102     fAccMin(0.),
103     fAccMax(0.),   
104     fMaxStepGas(0.),
105     fMaxStepAlu(0.),
106     fMaxDestepGas(0.),
107     fMaxDestepAlu(0.),
108     fMaxIterPad(0),
109     fCurIterPad(0),
110     fMerger(0),
111     fFactory(0)
112 {
113 // Default Constructor
114 //
115     fIshunt          = 0;
116 }
117
118 //__________________________________________________________________
119 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title)
120   : AliDetector(name,title),
121     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
122     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
123     fMUONData(0),
124     fSplitLevel(0),
125     fChambers(0),
126     fTriggerCircuits(0),
127     fGeometryBuilder(0),
128     fSegmentationType(1),// set to 1 default wise old seg
129     fDEIndexing(0),
130     fAccCut(kFALSE),
131     fAccMin(0.),
132     fAccMax(0.),   
133     fMaxStepGas(0.1),
134     fMaxStepAlu(0.1),
135     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200 
136     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
137     fMaxIterPad(0),
138     fCurIterPad(0),
139     fMerger(0),
140     fFactory(0)
141 {
142
143   fIshunt =  0;
144
145   SetMarkerColor(kRed);//
146     
147   // Geometry builder
148   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
149   
150   // Common geometry definitions
151   fGeometryBuilder
152     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
153
154   // Define the global transformation:
155   // Transformation from the old ALICE coordinate system to a new one:
156   // x->-x, z->-z 
157   TGeoRotation* rotGlobal 
158     = new TGeoRotation("rotGlobal", 90., 180., 90., 90., 180., 0.);
159   fGeometryBuilder
160     ->SetGlobalTransformation (TGeoCombiTrans(0., 0., 0., rotGlobal));
161
162   // Detection elements indexing
163   fDEIndexing = new AliMUONGeometryDEIndexing();
164
165 //
166 // Creating List of Chambers
167     Int_t ch;
168     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
169
170     // Loop over stations
171     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
172       // Loop over 2 chambers in the station
173       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
174         //
175         //    
176         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
177         ch = 2 * st + stCH;
178         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
179           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
180         } else {
181           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch),ch);
182         }
183         AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) fChambers->At(ch);
184         //chamber->SetGid(0);
185         // Default values for Z of chambers
186         chamber->SetZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
187         //
188         chamber->InitGeo(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
189         //          Set chamber inner and outer radius to default
190         chamber->SetRInner(AliMUONConstants::Dmin(st)/2);
191         chamber->SetROuter(AliMUONConstants::Dmax(st)/2);
192         //
193       } // Chamber stCH (0, 1) in 
194     }     // Station st (0...)
195     
196     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
197     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
198     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
199       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);          
200     }
201 }
202
203 //____________________________________________________________________
204 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
205  : AliDetector(rMUON)
206 {
207 // Protected copy constructor
208
209   AliFatal("Not implemented.");
210 }
211
212 //____________________________________________________________________
213 AliMUON::~AliMUON()
214 {
215 // Destructor
216   AliDebug(1,"Calling AliMUON destructor");
217   fIshunt  = 0;
218   if (fMerger) delete fMerger;
219
220   if (fChambers){
221     fChambers->Delete();
222     delete fChambers;
223   }
224   if (fTriggerCircuits){
225     fTriggerCircuits->Delete();
226     delete fTriggerCircuits;
227   }
228   delete fMUONData;
229   delete fGeometryBuilder;
230   delete fDEIndexing;
231   delete fFactory; 
232 }
233
234 //________________________________________________________________________
235 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
236 {
237 // Protected assignement operator
238
239   if (this == &rhs) return *this;
240
241   AliFatal("Not implemented.");
242     
243   return *this;  
244 }
245
246 //_____________________________________________________________________________
247 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
248 {
249 // Adds the geometry builder to the list
250 // ---
251
252   fGeometryBuilder->AddBuilder(geomBuilder);
253 }
254
255 //____________________________________________________________________
256 void AliMUON::BuildGeometry()
257 {
258 // Geometry for event display
259
260   if (!fSegmentationType) {
261     AliFatal("No Segmentation Type defined.");
262     return;
263   }
264
265   if (fSegmentationType == 1) {
266     for (Int_t i=0; i<7; i++) {
267       for (Int_t j=0; j<2; j++) {
268         Int_t id=2*i+j+1;
269         this->Chamber(id-1).SegmentationModel(1)->Draw("eventdisplay");
270       }
271     }
272   } else { 
273 //     for (Int_t i=0; i<14; i++) {
274 //       for (Int_t j=0; j<100; j++) {
275 //      Int_t id= (i+1)*100 + j;
276 //      this->Chamber(i).SegmentationModel2(1)->Draw(id,"eventdisplay");// to be check !
277 //       }
278 //     }
279  }
280 }
281
282 //__________________________________________________________________
283 void  AliMUON::SetTreeAddress()
284 {
285   GetMUONData()->SetLoader(fLoader); 
286   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
287   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
288   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
289   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
290     if ( gAlice->GetMCApp() )
291       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
292         fHits = GetMUONData()->Hits();
293         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
294       }  
295   }
296   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector    
297 }
298
299 //____________________________________________________________________
300 void AliMUON::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
301 {
302 // Set the pad size for chamber id and cathode isec
303     Int_t i=2*(id-1);
304     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))  ->SetPadSize(isec,p1,p2);
305     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetPadSize(isec,p1,p2);
306 }
307
308 //___________________________________________
309 void AliMUON::SetChambersZ(const Float_t *Z)
310 {
311   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
312   // from the array pointed to by "Z"
313     for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NCh(); ch++)
314         ((AliMUONChamber*) fChambers->At(ch))->SetZ(Z[ch]);
315     return;
316 }
317 //_________________________________________________________________
318 void AliMUON::SetChambersZToDefault()
319 {
320   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
321   // to default values
322   SetChambersZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ());
323   return;
324 }
325 //_________________________________________________________________
326 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
327 {
328 // Set the inverse charge slope for chamber id
329     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
330     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
331     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
332     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
333 }
334 //__________________________________________________________________
335 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
336 {
337 // Set sigma of charge spread for chamber id
338     Int_t i=2*(id-1);
339     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
340     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
341 }
342 //___________________________________________________________________
343 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
344 {
345 // Set integration limits for charge spread
346     Int_t i=2*(id-1);
347     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
348     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
349 }
350
351 //__________________________________________________________________
352 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
353 {
354 // Set maximum number for ADCcounts (saturation)
355     Int_t i=2*(id-1);
356     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
357     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
358 }
359
360 //__________________________________________________________________
361 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
362 {
363 // Set stepsize in gas
364   fMaxStepGas=p1;
365 }
366 //__________________________________________________________________
367 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
368 {
369 // Set step size in Alu
370     fMaxStepAlu=p1;
371 }
372 //__________________________________________________________________
373 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
374 {
375 // Set maximum step size in Gas
376     fMaxDestepGas=p1;
377 }
378 //__________________________________________________________________
379 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
380 {
381 // Set maximum step size in Alu
382   fMaxDestepAlu=p1;
383 }
384
385 //___________________________________________________________________
386 void AliMUON::SetAcceptance(Bool_t acc, Float_t angmin, Float_t angmax)
387 {
388 // Set acceptance cuts 
389   fAccCut=acc;
390   fAccMin=angmin*TMath::Pi()/180;
391   fAccMax=angmax*TMath::Pi()/180;
392   Int_t ch;
393   if (acc) {
394     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
395       // Loop over 2 chambers in the station
396       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
397         ch = 2 * st + stCH;
398         //         Set chamber inner and outer radius according to acceptance cuts
399         Chamber(ch).SetRInner(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMin)));
400         Chamber(ch).SetROuter(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMax)));
401       } // chamber loop
402     } // station loop
403   }
404 }
405
406 //____________________________________________________________________
407 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
408 {
409 // Return stepsize in gas
410   
411   return fMaxStepGas;
412 }  
413
414 //____________________________________________________________________
415 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
416 {
417 // Return step size in Alu
418   
419   return fMaxStepAlu;
420 }
421   
422 //____________________________________________________________________
423 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
424 {
425 // Return maximum step size in Gas
426   
427   return fMaxDestepGas;
428 }
429   
430 //____________________________________________________________________
431 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
432 {
433 // Return maximum step size in Gas
434   
435   return fMaxDestepAlu;
436 }
437
438 //____________________________________________________________________
439  void  AliMUON::SetAlign(Bool_t align)
440 {
441  // Sets option for alignement to geometry builder
442  
443    fGeometryBuilder->SetAlign(align);
444 }   
445     
446 //____________________________________________________________________
447 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliSegmentation *segmentation)
448 {
449 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
450     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
451 }
452 //____________________________________________________________________
453 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliMUONGeometrySegmentation*  segmentation)
454 {
455 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
456     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
457
458 }
459 //____________________________________________________________________
460 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
461 {
462 // Set the response for chamber id
463     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
464 }
465 //____________________________________________________________________
466 void   AliMUON::SetNsec(Int_t id, Int_t nsec)
467 {
468 // Set number of segmented cathods for chamber id
469     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetNsec(nsec);
470 }
471 //____________________________________________________________________
472 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
473 {
474   return new AliMUONDigitizerv2(manager);
475 }
476 //_____________________________________________________________________
477 void AliMUON::SDigits2Digits()
478 {
479
480 // write TreeD here 
481
482     if (!fMerger) {
483                 AliDebug(1,"Create default AliMUONMerger ");
484                 AliDebug(1," no merging, just digitization of 1 event will be done");
485         fMerger = new AliMUONMerger();
486     }
487     fMerger->Init();
488     fMerger->Digitise();
489     char hname[30];
490     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
491     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
492     fLoader->TreeD()->Reset();
493 }
494
495 //_____________________________________________________________________
496 void AliMUON::Hits2SDigits()
497 {
498   // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
499   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
500   AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
501   manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
502   AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
503   fLoader->LoadHits("READ");
504   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
505     runLoader->GetEvent(iEvent);
506     dMUON->Exec("");
507   }
508   fLoader->UnloadHits();
509 }
510 //_____________________________________________________________________
511 void AliMUON::Digits2Raw()
512 {
513   // convert digits of the current event to raw data
514   AliMUONRawData* rawData;
515
516   rawData = new AliMUONRawData(fLoader);
517   if (!rawData->WriteRawData()) AliInfo("pb writting raw data");
518   delete rawData;
519   return;
520 }
521 //_______________________________________________________________________
522 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
523
524 //builds standard getter (AliLoader type)
525 //if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
526
527  
528  AliDebug(1,Form("Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
529          GetName(),topfoldername));
530  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
531  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName()); 
532  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
533  return fLoader;
534 }
535 //_______________________________________________________________________
536 AliMUONPadHit* AliMUON::FirstPad(AliMUONHit*  hit, TClonesArray *clusters) 
537 {
538 // to be removed
539     // Initialise the pad iterator
540     // Return the address of the first padhit for hit
541     TClonesArray *theClusters = clusters;
542     Int_t nclust = theClusters->GetEntriesFast();
543     if (nclust && hit->PHlast() > 0) {
544         fMaxIterPad=hit->PHlast();
545         fCurIterPad=hit->PHfirst();
546         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
547     } else {
548         return 0;
549     }
550 }
551 //_______________________________________________________________________
552 AliMUONPadHit* AliMUON::NextPad(TClonesArray *clusters) 
553 {
554   // To be removed
555 // Get next pad (in iterator) 
556 //
557     fCurIterPad++;
558     if (fCurIterPad <= fMaxIterPad) {
559         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
560     } else {
561         return 0;
562     }
563 }
564 //_______________________________________________________________________
565
566 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
567 {
568 //
569 //  Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
570 //  Obsolete ??
571     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
572     ResetRawClusters();
573     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
574     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
575     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
576     //treeR->GetEvent(icathod);
577     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
578
579     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
580     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
581     
582     return  mRaw;
583 }
584 //________________________________________________________________________
585 void   AliMUON::SetMerger(AliMUONMerger* merger)
586 {
587 // Set pointer to merger 
588     fMerger = merger;
589 }
590 //________________________________________________________________________
591 AliMUONMerger*  AliMUON::Merger()
592 {
593 // Return pointer to merger
594     return fMerger;
595 }
596 /* PH Commented out waiting for correct implementation
597 //________________________________________________________________________
598 void AliMUON::RemapTrackHitIDs(Int_t* map)
599 {
600 // Remaps the track numbers in the hits arrays, so that they correspond
601 // to the entry indices in the Kine tree.
602 // The correspondance is not direct. To get the real index into the Kine tree
603 // compute the particle index as follows:
604 //
605 //   num_primaries = AliStack::GetNprimary();
606 //   num_tracks = AliStack::GetNtracks();
607 //   track = AliMUONHit::Track()
608 //
609 //   if (track < num_primaries)
610 //       particleindex = track + num_tracks - num_primaries;
611 //   else
612 //       particleindex = track - num_primaries;
613         
614         // Remap the track numbers based on the specified map.
615         AliMUONData* data = GetMUONData();
616         TClonesArray* hits = data->Hits();
617         for (Int_t i = 0; i < hits->GetEntriesFast(); i++)
618         {
619                 AliMUONHit* hit = static_cast<AliMUONHit*>( hits->At(i) );
620                 hit->SetTrack( map[hit->Track()] );
621         };
622 };
623 */