MUON/AliMUONSegmentationSlat.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.13  2001/07/20 10:03:14  morsch
  19 Changes needed to work with Root 3.01 (substitute lhs [] operator). (Jiri Chudoba)
  20
  21 Revision 1.12  2001/05/16 14:57:17  alibrary
  22 New files for folders and Stack
  23
  24 Revision 1.11  2001/01/26 21:25:48  morsch
  25 Empty default constructors and.
  26
  27 Revision 1.10  2001/01/23 18:58:19  hristov
  28 Initialisation of some pointers
  29
  30 Revision 1.9  2001/01/17 20:53:40  hristov
  31 Destructors corrected to avoid memory leaks
  32
  33 Revision 1.8  2000/12/21 22:12:41  morsch
  34 Clean-up of coding rule violations,
  35
  36 Revision 1.7  2000/11/08 13:01:40  morsch
  37 Chamber half-planes of stations 3-5 at different z-positions.
  38
  39 Revision 1.6  2000/11/06 09:20:43  morsch
  40 AliMUON delegates part of BuildGeometry() to AliMUONSegmentation using the
  41 Draw() method. This avoids code and parameter replication.
  42
  43 Revision 1.5  2000/10/23 13:37:40  morsch
  44 Correct z-position of slat planes.
  45
  46 Revision 1.4  2000/10/22 16:55:43  morsch
  47 Use only x-symmetry in global to local transformations and delegation.
  48
  49 Revision 1.3  2000/10/18 11:42:06  morsch
  50 - AliMUONRawCluster contains z-position.
  51 - Some clean-up of useless print statements during initialisations.
  52
  53 Revision 1.2  2000/10/09 14:06:18  morsch
  54 Some type cast problems of type  (TMath::Sign((Float_t)1.,x)) corrected (P.H.)
  55
  56 Revision 1.1  2000/10/06 09:00:47  morsch
  57 Segmentation class for chambers built out of slats.
  58
  59 */
  60
  61 #include "AliMUONSegmentationSlat.h"
  62 #include "AliMUONSegmentationSlatModule.h"
  63 #include "AliMUON.h"
  64 #include "AliMUONChamber.h"
  65 #include "TArrayI.h"
  66 #include "TObjArray.h"
  67 #include "AliRun.h"
  68 #include <TMath.h>
  69 #include <TBRIK.h>
  70 #include <TNode.h>
  71 #include <TGeometry.h>
  72 #include <iostream.h>
  73
  74 //___________________________________________
  75 ClassImp(AliMUONSegmentationSlat)
  76
  77 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat()
  78 {
  79 // Default constructor
  80 }
  81
  82 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t nsec)
  83 {
  84 // Non default constructor
  85     fSlats=0;
  86     fNDiv = new TArrayI(4);
  87     fChamber = 0;
  88     fCurrentSlat = 0;
  89 }
  90
  91 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
  92   //PH Delete TObjArrays
  93   if (fSlats) {
  94     fSlats->Delete();
  95     delete fSlats;
  96   }
  97
  98   if (fNDiv) {
  99     delete fNDiv;
 100   }
 101
 102 }
 103
 104 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
 105 {
 106 //  Sets the pad (strip) size
 107 //
 108     fDpx=p1;
 109     fDpy=p2;
 110 }
 111
 112 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
 113 {
 114 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire
 115     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
 116     return fWireD*wire;
 117 }
 118
 119 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
 120 {
 121 //
 122 // Returns x-pad size for given sector isec
 123 // isec = 100*islat+iregion
 124 //
 125     Int_t islat, iregion;
 126     islat    = isec/100;
 127     iregion  = isec%100;
 128     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
 129 }
 130
 131 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t isec) const
 132 {
 133 //
 134 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
 135    return fDpy;
 136 }
 137
 138 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 139 {
 140 //
 141 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 142 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 143 // fDpx
 144 //
 145     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 146         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 147     }
 148 }
 149
 150 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 151     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
 152 {
 153 //
 154 // Perform local to global transformation for space coordinates
 155 //
 156     Float_t zlocal;
 157     Int_t i;
 158     Int_t index=-1;
 159 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 160 //                                                 positive side is shifted up
 161 // by half the overlap
 162     zlocal = z-fChamber->Z();
 163     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 164 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 165     SetSymmetry(x);
 166     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 167
 168     Int_t ifirst = (zlocal < Float_t(0))? 0:1;
 169 //
 170 // Find slat number
 171     for (i=ifirst; i<fNSlats; i+=2) {
 172         index=i;
 173         if ((y >= fYPosition[i]) && (y < fYPosition[i]+fSlatY)) break;
 174     }
 175
 176 //
 177 // Transform to local coordinate system
 178
 179
 180     ylocal = y   -fYPosition[index];
 181     xlocal = xabs-fXPosition[index];
 182     islat  = index;
 183     if (i >= fNSlats) {islat = -1; x=-1; y = -1;}
 184 }
 185
 186 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 187     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 188 {
 189 //
 190 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 191 //
 192     Int_t iytemp = iy;
 193     Int_t index  =  0;
 194
 195     iylocal = iytemp;
 196
 197 //
 198 // Find slat number (index) and iylocal
 199     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 200         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 201
 202
 203         if (iytemp <= 0) break;
 204         iylocal = iytemp;
 205         index=i+1;
 206     }
 207
 208     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 209     islat=index;
 210 }
 211
 212 void AliMUONSegmentationSlat::
 213 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 214 {
 215 // Transform from local to global space coordinates
 216 //
 217 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 218 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 219 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 220 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 221 //
 222
 223     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 224     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 225
 226     z = (TMath::Even(islat)) ?     -fDz : fDz ;
 227     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 228
 229     z+=fChamber->Z();
 230 }
 231
 232
 233 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 234     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 235 {
 236 // Transform from local to global pad coordinates
 237 //
 238     Int_t i;
 239     iy=iylocal;
 240
 241 //
 242 // Find slat number (index) and iylocal
 243     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 244
 245     ix=ixlocal*fSym;
 246     iy=iy;
 247 }
 248
 249
 250 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 251 {
 252 // Set set signs for symmetry transformation
 253     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 254 }
 255
 256 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 257 {
 258 // Set set signs for symmetry transformation
 259     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 260 }
 261
 262 void AliMUONSegmentationSlat::
 263 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 264 {
 265 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 266
 267     Int_t islat, i;
 268     Float_t xlocal, ylocal;
 269
 270     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 271     if (islat == -1) {
 272         ix=0; iy=0; return;
 273     }
 274
 275     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 276     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 277
 278     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 279 }
 280
 281
 282 void AliMUONSegmentationSlat::
 283 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 284 {
 285 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 286 //
 287     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 288 //
 289 // Delegation of transforamtion to slat
 290     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 291     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 292 // Slat offset
 293     x+=fXPosition[islat];
 294     y+=fYPosition[islat];
 295
 296 // Symmetry transformation of half planes
 297     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 298
 299 // z-position
 300     z = (TMath::Even(islat)) ?      -fDz : fDz ;
 301     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 302     z += fChamber->Z();
 303 }
 304
 305 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 306 {
 307 // Returns current sector during tracking
 308     Int_t iregion;
 309
 310     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 311     return 100*fSlatIndex+iregion;
 312 }
 313
 314 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 315 {
 316 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 317     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 318
 319     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 320
 321     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 322     return 100*islat+iregion;
 323 }
 324
 325
 326 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 327 {
 328     //
 329     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 330     // outside the tracking program
 331     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 332
 333     SetSymmetry(ix);
 334
 335     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 336     fSlatIndex=islat;
 337     fCurrentSlat=Slat(islat);
 338     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 339 }
 340
 341 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 342 {   //
 343     // Sets current hit coordinates
 344
 345     Float_t xlocal, ylocal;
 346     Int_t islat;
 347
 348
 349
 350     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 351     fSlatIndex=islat;
 352     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 353
 354     fCurrentSlat=Slat(islat);
 355     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 356 }
 357
 358
 359 void AliMUONSegmentationSlat::
 360 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 361 {
 362 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 363 //
 364
 365
 366
 367     Int_t islat;
 368     Float_t xlocal, ylocal;
 369     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 370     fSlatIndex=islat;
 371     fCurrentSlat=Slat(islat);
 372     fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 373
 374 }
 375
 376
 377 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 378 {
 379 // Stepper for the iteration over pads
 380 //
 381     fCurrentSlat->NextPad();
 382 }
 383
 384
 385 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 386 // Stopping condition for the iterator over pads
 387 //
 388 // Are there more pads in the integration region
 389 {
 390     return fCurrentSlat->MorePads();
 391 }
 392
 393 void AliMUONSegmentationSlat::
 394 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 395 {
 396 //  Returns integration limits for current pad
 397 //
 398
 399     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 400
 401 }
 402
 403 void AliMUONSegmentationSlat::
 404 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 405 {
 406 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 407
 408     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 409
 410     SetSymmetry(iX);
 411
 412     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 413
 414     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 415
 416     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 417
 418 }
 419
 420
 421 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 422 {
 423 // Return current pad coordinate ix during stepping
 424     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 425     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 426     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 427
 428     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 429     Int_t ixc, iyc, isc;
 430     Float_t xc, yc;
 431     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 432     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 433     return ix;
 434 }
 435
 436
 437 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 438 {
 439 // Return current pad coordinate iy during stepping
 440     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 441     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 442     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 443     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 444     return iy;
 445 }
 446
 447
 448
 449    // Signal Generation Condition during Stepping
 450 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 451 {
 452 //
 453 //  True if signal generation condition fullfilled
 454     Float_t xlocal, ylocal;
 455     Int_t islat;
 456     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 457     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 458 }
 459
 460 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 461 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 462 {
 463 // Initialize the signal generation condition
 464 //
 465     Float_t xlocal, ylocal;
 466     Int_t islat;
 467
 468     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 469     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 470 }
 471
 472
 473
 474 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 475 {
 476 //
 477 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 478 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 479 //
 480   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 481 //
 482
 483 // Initialize Slat modules
 484     Int_t islat, i;
 485     Int_t ndiv[4];
 486 // Pad division
 487     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 488 //
 489     fDz=0.813;
 490 // Slat height
 491     fSlatY=40.;
 492     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 493
 494 // Initialize array of slats
 495     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 496 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 497     fNpy=0;
 498     fNpx=0;
 499 // for each slat in the quadrant (+,+)
 500     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 501         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 502
 503         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 504         // Configure Slat
 505         slat->SetId(islat);
 506
 507 // Foward pad size
 508         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 509 // Forward wire pitch
 510         slat->SetDAnod(fWireD);
 511 // Foward segmentation
 512         slat->SetPadDivision(ndiv);
 513         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 514 // Initialize slat module
 515         slat->Init(chamber);
 516 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 517         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 518 //
 519         fNpy+=slat->Npy();
 520         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 521         Int_t isec;
 522         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 523         {
 524             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 525         }
 526
 527     }
 528 // Set parent chamber number
 529     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 530     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 531     fId=chamber;
 532 }
 533
 534
 535
 536
 537
 538 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 539 {
 540     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 541     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 542         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 543         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 544         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 545         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 546     }
 547 }
 548
 549
 550 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 551 {
 552 // Set x-positions of Slats
 553     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 554 }
 555
 556 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 557   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 558 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 559
 560
 561 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 562 CreateSlatModule()
 563 {
 564     // Factory method for slat module
 565     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 566 }
 567
 568
 569 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 570 {
 571 // Draw method for event display
 572 //
 573   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 574     const int kColorMUON1 = kYellow;
 575     const int kColorMUON2 = kBlue;
 576     //
 577     //  Drawing Routines for example for Event Display
 578     Int_t i,j;
 579     Int_t npcb[15];
 580     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 581
 582     //
 583     // Number of modules per slat
 584     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 585       npcb[i]=0;
 586       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 587     }
 588     //
 589     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 590     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 591     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 592     top->cd();
 593     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 594     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 595
 596     node->SetLineColor(kBlack);
 597     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 598     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 599     TNode* nodeSlat;
 600     Int_t color;
 601
 602     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 603       {
 604         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 605         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 606         Float_t dy = 20;
 607         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 608         node->cd();
 609         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 610
 611         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 612         nodeSlat =
 613           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 614         nodeSlat->SetLineColor(color);
 615         node->cd();
 616         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 617         nodeSlat =
 618           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 619         nodeSlat->SetLineColor(color);
 620       }
 621   }
 622 }
 623
 624
 625