MUON/AliMUONResponseV0.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 // --------------------------
  19 // Class AliMUONResponseV0
  20 // --------------------------
  21 // Implementation of Mathieson response
  22 // ...
  23
  24 #include "AliMUONResponseV0.h"
  25
  26 #include "AliLog.h"
  27 #include "AliMUON.h"
  28 #include "AliMUONConstants.h"
  29 #include "AliMUONDigit.h"
  30 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
  31 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  32 #include "AliMUONHit.h"
  33 #include "AliMUONSegmentation.h"
  34 #include "AliMpArea.h"
  35 #include "AliMpDEManager.h"
  36 #include "AliMpVPadIterator.h"
  37 #include "AliMpVSegmentation.h"
  38 #include "AliRun.h"
  39 #include "Riostream.h"
  40 #include "TVector2.h"
  41 #include <TMath.h>
  42 #include <TRandom.h>
  43
  44 ClassImp(AliMUONResponseV0)
  45
  46 AliMUON* muon()
  47 {
  48     return static_cast<AliMUON*>(gAlice->GetModule("MUON"));
  49 }
  50
  51 void Global2Local(Int_t detElemId, Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
  52                   Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl)
  53 {
  54   // ideally should be :
  55   // Double_t x,y,z;
  56   // AliMUONGeometry::Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,x,y,z);
  57   // but while waiting for this geometry singleton, let's go through
  58   // AliMUON still.
  59
  60   const AliMUONGeometryTransformer* transformer = muon()->GetGeometryTransformer();
  61   transformer->Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,xl,yl,zl);
  62 }
  63
  64 AliMUONSegmentation* Segmentation()
  65 {
  66   static AliMUONSegmentation* segmentation = muon()->GetSegmentation();
  67   return segmentation;
  68 }
  69
  70 //__________________________________________________________________________
  71 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0()
  72   : AliMUONResponse(),
  73   fChargeSlope(0.0),
  74   fChargeSpreadX(0.0),
  75   fChargeSpreadY(0.0),
  76   fSigmaIntegration(0.0),
  77   fMaxAdc(0),
  78   fZeroSuppression(0),
  79   fChargeCorrel(0.0),
  80   fMathieson(new AliMUONMathieson),
  81   fChargeThreshold(1e-4)
  82 {
  83     // Normal constructor
  84     AliDebug(1,Form("Default ctor"));
  85 }
  86
  87    //_________________________________________________________________________
  88 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0(const AliMUONResponseV0& rhs)
  89  : AliMUONResponse(rhs)
  90 {
  91 // Protected copy constructor
  92
  93   AliFatal("Not implemented.");
  94 }
  95
  96    //__________________________________________________________________________
  97 AliMUONResponseV0::~AliMUONResponseV0()
  98 {
  99   AliDebug(1,"");
 100   delete fMathieson;
 101 }
 102
 103    //________________________________________________________________________
 104 AliMUONResponseV0& AliMUONResponseV0::operator = (const AliMUONResponseV0& rhs)
 105 {
 106 // Protected assignement operator
 107
 108   if (this == &rhs) return *this;
 109
 110   AliFatal("Not implemented.");
 111
 112   return *this;
 113 }
 114
 115 //______________________________________________________________________________
 116 void
 117 AliMUONResponseV0::Print(Option_t*) const
 118 {
 119 // Printing
 120
 121   cout << " ChargeSlope=" << fChargeSlope
 122     << " ChargeSpreadX,Y=" << fChargeSpreadX
 123     << fChargeSpreadY
 124     << " ChargeCorrelation=" << fChargeCorrel
 125     << endl;
 126
 127 //Float_t fChargeSlope;              // Slope of the charge distribution
 128 //Float_t fChargeSpreadX;            // Width of the charge distribution in x
 129 //Float_t fChargeSpreadY;            // Width of the charge distribution in y
 130 //Float_t fSigmaIntegration;         // Number of sigma's used for charge distribution
 131 //Int_t   fMaxAdc;                   // Maximum ADC channel
 132 //Int_t   fSaturation;               // Pad saturation in ADC channel
 133 //Int_t   fZeroSuppression;          // Zero suppression threshold
 134 //Float_t fChargeCorrel;             // amplitude of charge correlation on 2 cathods
 135 //                                   // is RMS of ln(q1/q2)
 136 //AliMUONMathieson* fMathieson;      // pointer to mathieson fct
 137 //Float_t fChargeThreshold;          // Charges below this threshold are = 0
 138 //
 139
 140 }
 141
 142   //__________________________________________________________________________
 143 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(Float_t SqrtKx3)
 144 {
 145   // Set to "SqrtKx3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKx3")
 146   // in the X direction, perpendicular to the wires,
 147   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKx2") and K4 ("fKx4")
 148   // in the same direction
 149   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(SqrtKx3);
 150 }
 151
 152   //__________________________________________________________________________
 153 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(Float_t SqrtKy3)
 154 {
 155   // Set to "SqrtKy3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKy3")
 156   // in the Y direction, along the wires,
 157   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKy2") and K4 ("fKy4")
 158   // in the same direction
 159   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(SqrtKy3);
 160 }
 161   //__________________________________________________________________________
 162 Float_t AliMUONResponseV0::IntPH(Float_t eloss) const
 163 {
 164   // Calculate charge from given ionization energy loss
 165   Int_t nel;
 166   nel= Int_t(eloss*1.e9/27.4);
 167   Float_t charge=0;
 168   if (nel == 0) nel=1;
 169   for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
 170       Float_t arg=0.;
 171       while(!arg) arg = gRandom->Rndm();
 172       charge -= fChargeSlope*TMath::Log(arg);
 173   }
 174   return charge;
 175 }
 176
 177   //-------------------------------------------
 178 Float_t AliMUONResponseV0::IntXY(Int_t idDE,
 179                                  AliMUONGeometrySegmentation* segmentation)
 180 const
 181 {
 182  // Calculate charge on current pad according to Mathieson distribution
 183
 184   return fMathieson->IntXY(idDE, segmentation);
 185 }
 186
 187
 188   //-------------------------------------------
 189 Int_t  AliMUONResponseV0::DigitResponse(Int_t digit,
 190                                         AliMUONTransientDigit* /*where*/)
 191 const
 192 {
 193   // \deprecated method
 194   // Now part of the digitizer (where it belongs really), e.g. DigitizerV3
 195   //
 196   // add white noise and do zero-suppression and signal truncation
 197
 198   //     Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1, 0.2);
 199     // correct noise for slat chambers;
 200     // one more field to add to AliMUONResponseV0 to allow different noises ????
 201 //    Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1., 0.2);
 202 //    Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., meanNoise);
 203     Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., 1.0);
 204     digit += TMath::Nint(noise);
 205     if ( digit <= ZeroSuppression()) digit = 0;
 206     // if ( digit >  MaxAdc())          digit=MaxAdc();
 207     if ( digit >  Saturation())
 208     {
 209       digit=Saturation();
 210     }
 211
 212     return digit;
 213 }
 214
 215 //_____________________________________________________________________________
 216 Float_t
 217 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
 218 {
 219   //
 220   // Return wire coordinate closest to x.
 221   //
 222   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
 223   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
 224   return Pitch()*wire;
 225 }
 226
 227 //______________________________________________________________________________
 228 void
 229 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
 230 {
 231   //
 232   // Go from 1 hit to a list of digits.
 233   // The energy deposition of that hit is first converted into charge
 234   // (in IntPH() method), and then this charge is dispatched on several
 235   // pads, according to the Mathieson distribution.
 236   //
 237
 238   digits.Clear();
 239
 240   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
 241
 242   // Width of the integration area
 243   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
 244   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
 245
 246   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
 247   // we will iterate to spread charge into.
 248   Double_t x,y,z;
 249   Global2Local(detElemId,hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),x,y,z);
 250   x = GetAnod(x);
 251   TVector2 hitPosition(x,y);
 252   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
 253
 254   // Get pulse height from energy loss.
 255   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
 256
 257   // Get the charge correlation between cathodes.
 258   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
 259
 260   for ( Int_t cath = 0; cath < 2; ++cath )
 261   {
 262     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
 263
 264     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
 265     const AliMpVSegmentation* seg =
 266         Segmentation()->GetMpSegmentation(detElemId,cath);
 267
 268     AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
 269
 270     if (!it)
 271     {
 272       AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
 273       return;
 274     }
 275
 276     // Start loop over pads.
 277     it->First();
 278
 279     if ( it->IsDone() )
 280     {
 281       // Exceptional case : iterator is built, but is invalid from the start.
 282       AliMpPad pad = seg->PadByPosition(area.Position(),kFALSE);
 283       if ( pad.IsValid() )
 284       {
 285         AliWarning(Form("Got an invalid iterator bug (area.Position() is within "
 286                       " DE but the iterator is void) for detElemId %d cath %d",
 287                       detElemId,cath));
 288       }
 289       else
 290       {
 291         AliError(Form("Got an invalid iterator bug for detElemId %d cath %d."
 292                       "Might be a bad hit ? area.Position()=(%e,%e) "
 293                       "Dimensions()=(%e,%e)",
 294                       detElemId,cath,area.Position().X(),area.Position().Y(),
 295                       area.Dimensions().X(),area.Dimensions().Y()));
 296       }
 297       delete it;
 298       return;
 299     }
 300
 301     while ( !it->IsDone() )
 302     {
 303       // For each pad given by the iterator, compute the charge of that
 304       // pad, according to the Mathieson distribution.
 305       AliMpPad pad = it->CurrentItem();
 306       TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
 307       TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
 308       Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
 309                                                 upperRight.X(),upperRight.Y()));
 310
 311       Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
 312
 313       if ( qp > fChargeThreshold )
 314       {
 315         // If we're above threshold, then we create a digit,
 316         // and fill it with relevant information, including electronics.
 317         AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit;
 318         d->SetDetElemId(detElemId);
 319         d->SetPadX(pad.GetIndices().GetFirst());
 320         d->SetPadY(pad.GetIndices().GetSecond());
 321         d->SetSignal(icharge);
 322         d->AddPhysicsSignal(d->Signal());
 323         d->SetCathode(cath);
 324         d->SetElectronics(pad.GetLocation().GetFirst(),
 325                           pad.GetLocation().GetSecond());
 326         digits.Add(d);
 327       }
 328       it->Next();
 329     }
 330     delete it;
 331   }
 332 }
 333
 334
 335