MUON/AliMUONResponseV0.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 #include "AliMUONResponseV0.h"
  20
  21 #include "AliLog.h"
  22 #include "AliMUON.h"
  23 #include "AliMUONConstants.h"
  24 #include "AliMUONDigit.h"
  25 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
  26 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  27 #include "AliMUONHit.h"
  28 #include "AliMUONSegmentation.h"
  29 #include "AliMpArea.h"
  30 #include "AliMpDEManager.h"
  31 #include "AliMpPlaneType.h"
  32 #include "AliMpStationType.h"
  33 #include "AliMpVPadIterator.h"
  34 #include "AliMpVSegmentation.h"
  35 #include "AliRun.h"
  36 #include "Riostream.h"
  37 #include "TVector2.h"
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TRandom.h>
  40
  41 ClassImp(AliMUONResponseV0)
  42
  43 AliMUON* muon()
  44 {
  45     return static_cast<AliMUON*>(gAlice->GetModule("MUON"));
  46 }
  47
  48 void Global2Local(Int_t detElemId, Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
  49                   Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl)
  50 {
  51   // ideally should be :
  52   // Double_t x,y,z;
  53   // AliMUONGeometry::Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,x,y,z);
  54   // but while waiting for this geometry singleton, let's go through
  55   // AliMUON still.
  56
  57   const AliMUONGeometryTransformer* transformer = muon()->GetGeometryTransformer();
  58   transformer->Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,xl,yl,zl);
  59 }
  60
  61 AliMUONSegmentation* Segmentation()
  62 {
  63   static AliMUONSegmentation* segmentation = muon()->GetSegmentation();
  64   return segmentation;
  65 }
  66
  67 //__________________________________________________________________________
  68 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0()
  69   : AliMUONResponse(),
  70   fChargeSlope(0.0),
  71   fChargeSpreadX(0.0),
  72   fChargeSpreadY(0.0),
  73   fSigmaIntegration(0.0),
  74   fMaxAdc(0),
  75   fZeroSuppression(0),
  76   fChargeCorrel(0.0),
  77   fMathieson(new AliMUONMathieson),
  78   fChargeThreshold(1e-4)
  79 {
  80     // Normal constructor
  81     AliDebug(1,Form("Default ctor"));
  82 }
  83
  84    //_________________________________________________________________________
  85 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0(const AliMUONResponseV0& rhs)
  86  : AliMUONResponse(rhs)
  87 {
  88 // Protected copy constructor
  89
  90   AliFatal("Not implemented.");
  91 }
  92
  93    //__________________________________________________________________________
  94 AliMUONResponseV0::~AliMUONResponseV0()
  95 {
  96   AliDebug(1,"");
  97   delete fMathieson;
  98 }
  99
 100    //________________________________________________________________________
 101 AliMUONResponseV0& AliMUONResponseV0::operator = (const AliMUONResponseV0& rhs)
 102 {
 103 // Protected assignement operator
 104
 105   if (this == &rhs) return *this;
 106
 107   AliFatal("Not implemented.");
 108
 109   return *this;
 110 }
 111
 112 //______________________________________________________________________________
 113 void
 114 AliMUONResponseV0::Print(Option_t*) const
 115 {
 116   cout << " ChargeSlope=" << fChargeSlope
 117     << " ChargeSpreadX,Y=" << fChargeSpreadX
 118     << fChargeSpreadY
 119     << " ChargeCorrelation=" << fChargeCorrel
 120     << endl;
 121
 122 //Float_t fChargeSlope;              // Slope of the charge distribution
 123 //Float_t fChargeSpreadX;            // Width of the charge distribution in x
 124 //Float_t fChargeSpreadY;            // Width of the charge distribution in y
 125 //Float_t fSigmaIntegration;         // Number of sigma's used for charge distribution
 126 //Int_t   fMaxAdc;                   // Maximum ADC channel
 127 //Int_t   fSaturation;               // Pad saturation in ADC channel
 128 //Int_t   fZeroSuppression;          // Zero suppression threshold
 129 //Float_t fChargeCorrel;             // amplitude of charge correlation on 2 cathods
 130 //                                   // is RMS of ln(q1/q2)
 131 //AliMUONMathieson* fMathieson;      // pointer to mathieson fct
 132 //Float_t fChargeThreshold;          // Charges below this threshold are = 0
 133 //
 134
 135 }
 136
 137   //__________________________________________________________________________
 138 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(Float_t SqrtKx3)
 139 {
 140   // Set to "SqrtKx3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKx3")
 141   // in the X direction, perpendicular to the wires,
 142   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKx2") and K4 ("fKx4")
 143   // in the same direction
 144   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(SqrtKx3);
 145 }
 146
 147   //__________________________________________________________________________
 148 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(Float_t SqrtKy3)
 149 {
 150   // Set to "SqrtKy3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKy3")
 151   // in the Y direction, along the wires,
 152   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKy2") and K4 ("fKy4")
 153   // in the same direction
 154   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(SqrtKy3);
 155 }
 156   //__________________________________________________________________________
 157 Float_t AliMUONResponseV0::IntPH(Float_t eloss)
 158 {
 159   // Calculate charge from given ionization energy loss
 160   Int_t nel;
 161   nel= Int_t(eloss*1.e9/27.4);
 162   Float_t charge=0;
 163   if (nel == 0) nel=1;
 164   for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
 165       Float_t arg=0.;
 166       while(!arg) arg = gRandom->Rndm();
 167       charge -= fChargeSlope*TMath::Log(arg);
 168   }
 169   return charge;
 170 }
 171
 172   //-------------------------------------------
 173 Float_t AliMUONResponseV0::IntXY(Int_t idDE, AliMUONGeometrySegmentation* segmentation)
 174 {
 175  // Calculate charge on current pad according to Mathieson distribution
 176
 177   return fMathieson->IntXY(idDE, segmentation);
 178 }
 179
 180
 181   //-------------------------------------------
 182 Int_t  AliMUONResponseV0::DigitResponse(Int_t digit, AliMUONTransientDigit* /*where*/)
 183 {
 184 //  FIXME : AliFatal("put the pedestal adding here!");
 185     // add white noise and do zero-suppression and signal truncation
 186 //     Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1, 0.2);
 187     // correct noise for slat chambers;
 188     // one more field to add to AliMUONResponseV0 to allow different noises ????
 189 //    Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1., 0.2);
 190 //    Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., meanNoise);
 191     Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., 1.0);
 192     digit += TMath::Nint(noise);
 193     if ( digit <= ZeroSuppression()) digit = 0;
 194     // if ( digit >  MaxAdc())          digit=MaxAdc();
 195     if ( digit >  Saturation())
 196     {
 197       digit=Saturation();
 198     }
 199
 200     return digit;
 201 }
 202
 203 //_____________________________________________________________________________
 204 Float_t
 205 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
 206 {
 207   //
 208   // Return wire coordinate closest to x.
 209   //
 210   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
 211   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
 212   return Pitch()*wire;
 213 }
 214
 215 //______________________________________________________________________________
 216 void
 217 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
 218 {
 219   //
 220   //
 221   //
 222
 223   digits.Clear();
 224
 225   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
 226
 227   //
 228   // Width of the integration area
 229   //
 230   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
 231   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
 232
 233   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
 234   // we will iterate to spread charge into.
 235   Double_t x,y,z;
 236   Global2Local(detElemId,hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),x,y,z);
 237   x = GetAnod(x);
 238   TVector2 hitPosition(x,y);
 239   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
 240
 241   //
 242   // Get pulse height from energy loss
 243   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
 244
 245   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
 246
 247   AliDebug(4,Form("DE=%d eloss=%e x,y,z=%e,%e,%e fCurrentCorrel=%e dx,dy=%e,%e",
 248                   detElemId,hit.Eloss(),hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),
 249                   currentCorrel,dx,dy));
 250
 251   AliMpStationType station = AliMpDEManager::GetStationType(detElemId);
 252
 253   Int_t intOffset = 1;
 254   if ( station == kStation1 || station == kStation2 )
 255   {
 256     intOffset = 0;
 257   }
 258
 259   for ( Int_t cath = 0; cath < 2; ++cath )
 260   {
 261     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
 262
 263     AliDebug(4,Form("i=%d qtot=%e qcath=%e",cath+1,qtot,qcath));
 264     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
 265       const AliMpVSegmentation* seg =
 266         Segmentation()->GetMpSegmentation(detElemId,cath);
 267       AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
 268
 269       if (!it)
 270       {
 271         AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
 272         return;
 273       }
 274
 275       // Start loop over pads.
 276       it->First();
 277       while ( !it->IsDone() )
 278       {
 279         AliMpPad pad = it->CurrentItem();
 280         TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
 281         TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
 282         Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
 283                                                   upperRight.X(),upperRight.Y()));
 284
 285
 286         Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
 287
 288         if ( qp > fChargeThreshold )
 289         {
 290           AliDebug(4,Form("ix,iy=%d,%d qp=%e",
 291                           pad.GetIndices().GetFirst()+intOffset,
 292                           pad.GetIndices().GetSecond()+intOffset,
 293                           qp));
 294           AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit;
 295           d->SetDetElemId(detElemId);
 296           d->SetPadX(pad.GetIndices().GetFirst()+intOffset);
 297           d->SetPadY(pad.GetIndices().GetSecond()+intOffset);
 298           d->SetSignal(icharge);
 299           d->AddPhysicsSignal(d->Signal());
 300           d->SetCathode(cath);
 301           Int_t manuId = pad.GetLocation().GetFirst();
 302           Int_t manuChannel = pad.GetLocation().GetSecond();
 303           AliMpPlaneType planeType = AliMpDEManager::GetPlaneType(detElemId,cath);
 304           if ( planeType == kNonBendingPlane )
 305           {
 306             // FIXME: this should not be there, but integrated in the mapping files directly.
 307             manuId |= (1<<11);
 308           }
 309           d->SetElectronics(manuId,manuChannel);
 310           digits.Add(d);
 311         }
 312         it->Next();
 313       }
 314       delete it;
 315   }
 316 }
 317
 318
 319