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)
 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, AliMUONGeometrySegmentation* segmentation)
 179 {
 180  // Calculate charge on current pad according to Mathieson distribution
 181
 182   return fMathieson->IntXY(idDE, segmentation);
 183 }
 184
 185
 186   //-------------------------------------------
 187 Int_t  AliMUONResponseV0::DigitResponse(Int_t digit, AliMUONTransientDigit* /*where*/)
 188 {
 189   // \deprecated method
 190   // Now part of the digitizer (where it belongs really), e.g. DigitizerV3
 191   //
 192   // add white noise and do zero-suppression and signal truncation
 193
 194   //     Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1, 0.2);
 195     // correct noise for slat chambers;
 196     // one more field to add to AliMUONResponseV0 to allow different noises ????
 197 //    Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1., 0.2);
 198 //    Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., meanNoise);
 199     Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., 1.0);
 200     digit += TMath::Nint(noise);
 201     if ( digit <= ZeroSuppression()) digit = 0;
 202     // if ( digit >  MaxAdc())          digit=MaxAdc();
 203     if ( digit >  Saturation())
 204     {
 205       digit=Saturation();
 206     }
 207
 208     return digit;
 209 }
 210
 211 //_____________________________________________________________________________
 212 Float_t
 213 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
 214 {
 215   //
 216   // Return wire coordinate closest to x.
 217   //
 218   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
 219   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
 220   return Pitch()*wire;
 221 }
 222
 223 //______________________________________________________________________________
 224 void
 225 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
 226 {
 227   //
 228   // Go from 1 hit to a list of digits.
 229   // The energy deposition of that hit is first converted into charge
 230   // (in IntPH() method), and then this charge is dispatched on several
 231   // pads, according to the Mathieson distribution.
 232   //
 233
 234   digits.Clear();
 235
 236   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
 237
 238   // Width of the integration area
 239   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
 240   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
 241
 242   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
 243   // we will iterate to spread charge into.
 244   Double_t x,y,z;
 245   Global2Local(detElemId,hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),x,y,z);
 246   x = GetAnod(x);
 247   TVector2 hitPosition(x,y);
 248   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
 249
 250   // Get pulse height from energy loss.
 251   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
 252
 253   // Get the charge correlation between cathodes.
 254   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
 255
 256   for ( Int_t cath = 0; cath < 2; ++cath )
 257   {
 258     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
 259
 260     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
 261     const AliMpVSegmentation* seg =
 262         Segmentation()->GetMpSegmentation(detElemId,cath);
 263
 264     AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
 265
 266     if (!it)
 267     {
 268       AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
 269       return;
 270     }
 271
 272     // Start loop over pads.
 273     it->First();
 274
 275     if ( it->IsDone() )
 276     {
 277       // Exceptional case : iterator is built, but is invalid from the start.
 278       AliMpPad pad = seg->PadByPosition(area.Position(),kFALSE);
 279       if ( pad.IsValid() )
 280       {
 281         AliWarning(Form("Got an invalid iterator bug (area.Position() is within "
 282                       " DE but the iterator is void) for detElemId %d cath %d",
 283                       detElemId,cath));
 284       }
 285       else
 286       {
 287         AliError(Form("Got an invalid iterator bug for detElemId %d cath %d."
 288                       "Might be a bad hit ? area.Position()=(%e,%e) "
 289                       "Dimensions()=(%e,%e)",
 290                       detElemId,cath,area.Position().X(),area.Position().Y(),
 291                       area.Dimensions().X(),area.Dimensions().Y()));
 292       }
 293       delete it;
 294       return;
 295     }
 296
 297     while ( !it->IsDone() )
 298     {
 299       // For each pad given by the iterator, compute the charge of that
 300       // pad, according to the Mathieson distribution.
 301       AliMpPad pad = it->CurrentItem();
 302       TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
 303       TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
 304       Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
 305                                                 upperRight.X(),upperRight.Y()));
 306
 307       Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
 308
 309       if ( qp > fChargeThreshold )
 310       {
 311         // If we're above threshold, then we create a digit,
 312         // and fill it with relevant information, including electronics.
 313         AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit;
 314         d->SetDetElemId(detElemId);
 315         d->SetPadX(pad.GetIndices().GetFirst());
 316         d->SetPadY(pad.GetIndices().GetSecond());
 317         d->SetSignal(icharge);
 318         d->AddPhysicsSignal(d->Signal());
 319         d->SetCathode(cath);
 320         d->SetElectronics(pad.GetLocation().GetFirst(),
 321                           pad.GetLocation().GetSecond());
 322         digits.Add(d);
 323       }
 324       it->Next();
 325     }
 326     delete it;
 327   }
 328 }
 329
 330
 331