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 /* $Id$ */
  17
  18 #include "AliMUONSegmentationSlat.h"
  19 #include "AliMUONSegmentationSlatModule.h"
  20 #include "AliMUON.h"
  21 #include "AliMUONChamber.h"
  22 #include "TArrayI.h"
  23 #include "TObjArray.h"
  24 #include "AliRun.h"
  25 #include <TMath.h>
  26 #include <TBRIK.h>
  27 #include <TNode.h>
  28 #include <TGeometry.h>
  29 #include <Riostream.h>
  30
  31 //___________________________________________
  32 ClassImp(AliMUONSegmentationSlat)
  33
  34 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat()
  35   :  AliSegmentation()
  36 {
  37 // Default constructor
  38   fChamber = 0;
  39   fNDiv = 0;
  40   fSlats = 0;
  41   fCurrentSlat = 0;
  42 }
  43
  44 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t /*nsec*/)
  45   :  AliSegmentation()
  46 {
  47 // Non default constructor
  48     fSlats=0;
  49     fNDiv = new TArrayI(4);
  50     fChamber = 0;
  51     fCurrentSlat = 0;
  52 }
  53
  54 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(const AliMUONSegmentationSlat& rhs)
  55   :  AliSegmentation(rhs)
  56 {
  57 // Protected copy constructor
  58
  59   Fatal("AliMUONSegmentationSlatModule", "Not implemented.");
  60 }
  61
  62 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
  63   //PH Delete TObjArrays
  64   if (fSlats) {
  65     fSlats->Delete();
  66     delete fSlats;
  67   }
  68
  69   if (fNDiv) {
  70     delete fNDiv;
  71   }
  72
  73 }
  74
  75 //----------------------------------------------------------------------
  76 AliMUONSegmentationSlat&
  77 AliMUONSegmentationSlat::operator=(const AliMUONSegmentationSlat& rhs)
  78 {
  79 // Protected assignement operator
  80
  81   if (this == &rhs) return *this;
  82
  83   Fatal("operator=", "Not implemented.");
  84
  85   return *this;
  86 }
  87
  88
  89 //-----------------------------------------------------------
  90 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
  91 {
  92 //  Sets the pad (strip) size
  93 //
  94     fDpx=p1;
  95     fDpy=p2;
  96 }
  97 //-----------------------------------------------------------
  98 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
  99 {
 100 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire
 101     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
 102     return fWireD*wire;
 103 }
 104 //-----------------------------------------------------------
 105 void AliMUONSegmentationSlat::GetNParallelAndOffset(Int_t /*iX*/, Int_t /*iY*/, Int_t *Nparallel, Int_t *Offset)
 106 {
 107   *Nparallel=1;
 108   *Offset=0;
 109 }
 110 //-----------------------------------------------------------
 111 void AliMUONSegmentationSlat::GiveTestPoints(Int_t & /*n*/, Float_t */*x*/, Float_t */*y*/)  const
 112 {;}
 113 //-----------------------------------------------------------
 114 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Distance2AndOffset(Int_t /*iX*/, Int_t /*iY*/, Float_t /*X*/, Float_t /*Y*/, Int_t * /*dummy*/)
 115 {
 116   return 0.;
 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     Float_t eps = 1.e-4;
 160
 161 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 162 //                                                 positive side is shifted up
 163 // by half the overlap
 164     zlocal = z-fChamber->Z();
 165
 166 //     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 167     zlocal = (x>0) ? zlocal+2.*fDz : zlocal-2.*fDz;      //Change?
 168
 169 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 170     SetSymmetry(x);
 171     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 172
 173
 174 // Find slat number
 175     for (i=0; i<fNSlats; i+=1) {       //Loop on all slats (longuer but more secure)
 176         index=i;
 177         if ((y >= fYPosition[i]-eps) && (y <= fYPosition[i]+fSlatY+eps)) break;
 178     }
 179
 180 //
 181 // Transform to local coordinate system
 182
 183
 184     if (index >= fNSlats || index < 0 ) {
 185       islat = -1; xlocal=-1; ylocal = -1; }
 186     else {
 187       ylocal = y   -fYPosition[index];
 188       xlocal = xabs-fXPosition[index];
 189       islat  = index;
 190     }
 191 }
 192
 193 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 194     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 195 {
 196 //
 197 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 198 //
 199     Int_t iytemp = iy;
 200     Int_t index  =  0;
 201
 202     iylocal = iytemp;
 203
 204 //
 205 // Find slat number (index) and iylocal
 206     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 207         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 208
 209
 210         if (iytemp <= 0) break;
 211         iylocal = iytemp;
 212         index=i+1;
 213     }
 214
 215     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 216     islat=index;
 217 }
 218
 219 void AliMUONSegmentationSlat::
 220 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 221 {
 222 // Transform from local to global space coordinates
 223 //
 224 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 225 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 226 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 227 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 228 //
 229
 230     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 231     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 232
 233     z = (TMath::Even(islat)) ?     fDz : -fDz ; //Change for new referential
 234     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 235
 236     z+=fChamber->Z();
 237 }
 238
 239
 240 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 241     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 242 {
 243 // Transform from local to global pad coordinates
 244 //
 245     Int_t i;
 246     iy=iylocal;
 247
 248 //
 249 // Find slat number (index) and iylocal
 250     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 251
 252     ix=ixlocal*fSym;
 253     iy=iy;
 254 }
 255
 256
 257 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 258 {
 259 // Set set signs for symmetry transformation
 260     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 261 }
 262
 263 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 264 {
 265 // Set set signs for symmetry transformation
 266     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 267 }
 268
 269 void AliMUONSegmentationSlat::
 270 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 271 {
 272 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 273
 274     Int_t islat, i;
 275     Float_t xlocal, ylocal;
 276
 277     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 278     if (islat == -1) {
 279         ix=0; iy=0; return;
 280     }
 281
 282     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 283     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 284
 285     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 286 }
 287
 288
 289 void AliMUONSegmentationSlat::
 290 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 291 {
 292 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 293 //
 294     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 295 //
 296 // Delegation of transforamtion to slat
 297     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 298     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 299 // Slat offset
 300     x+=fXPosition[islat];
 301     y+=fYPosition[islat];
 302
 303 // Symmetry transformation of half planes
 304     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 305
 306 // z-position
 307     z = (TMath::Even(islat)) ?      fDz : -fDz ; //Change for new referential
 308     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 309     z += fChamber->Z();
 310 }
 311
 312 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 313 {
 314 // Returns current sector during tracking
 315     Int_t iregion;
 316
 317     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 318     return 100*fSlatIndex+iregion;
 319 }
 320
 321 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 322 {
 323 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 324     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 325
 326     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 327
 328     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 329     return 100*islat+iregion;
 330 }
 331
 332
 333 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 334 {
 335     //
 336     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 337     // outside the tracking program
 338     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 339
 340     SetSymmetry(ix);
 341
 342     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 343     fSlatIndex=islat;
 344     fCurrentSlat=Slat(islat);
 345     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 346 }
 347
 348 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 349 {   //
 350     // Sets current hit coordinates
 351
 352     Float_t xlocal, ylocal;
 353     Int_t islat;
 354
 355
 356
 357     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 358     fSlatIndex=islat;
 359     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 360
 361     fCurrentSlat=Slat(islat);
 362     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 363 }
 364
 365
 366 void AliMUONSegmentationSlat::
 367 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 368 {
 369 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 370 //
 371
 372
 373     Int_t islat;
 374     Float_t xlocal, ylocal;
 375     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 376     fSlatIndex=islat;
 377     if (islat>-1) {
 378       fCurrentSlat=Slat(islat);
 379       fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 380     }
 381
 382 }
 383
 384
 385 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 386 {
 387 // Stepper for the iteration over pads
 388 //
 389     fCurrentSlat->NextPad();
 390 }
 391
 392
 393 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 394 // Stopping condition for the iterator over pads
 395 //
 396 // Are there more pads in the integration region
 397 {
 398     return fCurrentSlat->MorePads();
 399 }
 400
 401 void AliMUONSegmentationSlat::
 402 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 403 {
 404 //  Returns integration limits for current pad
 405 //
 406
 407     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 408
 409 }
 410
 411 void AliMUONSegmentationSlat::
 412 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 413 {
 414 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 415
 416     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 417
 418     SetSymmetry(iX);
 419
 420     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 421
 422     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 423
 424     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 425
 426 }
 427
 428
 429 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 430 {
 431 // Return current pad coordinate ix during stepping
 432     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 433     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 434     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 435
 436     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 437     Int_t ixc, iyc, isc;
 438     Float_t xc, yc;
 439     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 440     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 441     return ix;
 442 }
 443
 444
 445 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 446 {
 447 // Return current pad coordinate iy during stepping
 448     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 449     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 450     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 451     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 452     return iy;
 453 }
 454
 455
 456
 457    // Signal Generation Condition during Stepping
 458 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 459 {
 460 //
 461 //  True if signal generation condition fullfilled
 462     Float_t xlocal, ylocal;
 463     Int_t islat;
 464     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 465     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 466 }
 467
 468 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 469 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 470 {
 471 // Initialize the signal generation condition
 472 //
 473     Float_t xlocal, ylocal;
 474     Int_t islat;
 475
 476     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 477     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 478 }
 479
 480
 481
 482 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 483 {
 484 //
 485 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 486 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 487 //
 488   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 489 //
 490
 491 // Initialize Slat modules
 492     Int_t islat, i;
 493     Int_t ndiv[4];
 494 // Pad division
 495     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 496 //
 497     fDz=0.813;
 498 // Slat height
 499     fSlatY=40.;
 500     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 501
 502 // Initialize array of slats
 503     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 504 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 505     fNpy=0;
 506     fNpx=0;
 507 // for each slat in the quadrant (+,+)
 508     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 509         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 510
 511         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 512         // Configure Slat
 513         slat->SetId(islat);
 514
 515 // Foward pad size
 516         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 517 // Forward wire pitch
 518         slat->SetDAnod(fWireD);
 519 // Foward segmentation
 520         slat->SetPadDivision(ndiv);
 521         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 522 // Initialize slat module
 523         slat->Init(chamber);
 524 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 525         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 526 //
 527         fNpy+=slat->Npy();
 528         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 529         Int_t isec;
 530         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 531         {
 532             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 533         }
 534
 535     }
 536 // Set parent chamber number
 537     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 538     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 539     fId=chamber;
 540 }
 541
 542
 543
 544
 545
 546 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 547 {
 548     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 549     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 550         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 551         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 552         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 553         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 554     }
 555 }
 556
 557
 558 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 559 {
 560 // Set x-positions of Slats
 561     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 562 }
 563
 564 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 565   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 566 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 567
 568
 569 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 570 CreateSlatModule()
 571 {
 572     // Factory method for slat module
 573     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 574 }
 575
 576
 577 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 578 {
 579 // Draw method for event display
 580 //
 581   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 582     const int kColorMUON1 = kYellow;
 583     const int kColorMUON2 = kBlue;
 584     //
 585     //  Drawing Routines for example for Event Display
 586     Int_t i,j;
 587     Int_t npcb[15];
 588     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 589
 590     //
 591     // Number of modules per slat
 592     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 593       npcb[i]=0;
 594       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 595     }
 596     //
 597     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 598     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 599     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 600     top->cd();
 601     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 602     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 603
 604     node->SetLineColor(kBlack);
 605     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 606     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 607     TNode* nodeSlat;
 608     Int_t color;
 609
 610     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 611       {
 612         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 613         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 614         Float_t dy = 20;
 615         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 616         node->cd();
 617         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 618
 619         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 620         nodeSlat =
 621           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 622         nodeSlat->SetLineColor(color);
 623         node->cd();
 624         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 625         nodeSlat =
 626           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 627         nodeSlat->SetLineColor(color);
 628       }
 629   }
 630 }
 631
 632
 633