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 {
  36 // Default constructor
  37   fChamber = 0;
  38   fNDiv = 0;
  39   fSlats = 0;
  40   fCurrentSlat = 0;
  41 }
  42
  43 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t /*nsec*/)
  44 {
  45 // Non default constructor
  46     fSlats=0;
  47     fNDiv = new TArrayI(4);
  48     fChamber = 0;
  49     fCurrentSlat = 0;
  50 }
  51
  52 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
  53   //PH Delete TObjArrays
  54   if (fSlats) {
  55     fSlats->Delete();
  56     delete fSlats;
  57   }
  58
  59   if (fNDiv) {
  60     delete fNDiv;
  61   }
  62
  63 }
  64 //-----------------------------------------------------------
  65 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
  66 {
  67 //  Sets the pad (strip) size
  68 //
  69     fDpx=p1;
  70     fDpy=p2;
  71 }
  72 //-----------------------------------------------------------
  73 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
  74 {
  75 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire
  76     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
  77     return fWireD*wire;
  78 }
  79 //-----------------------------------------------------------
  80 void AliMUONSegmentationSlat::GetNParallelAndOffset(Int_t /*iX*/, Int_t /*iY*/, Int_t *Nparallel, Int_t *Offset)
  81 {
  82   *Nparallel=1;
  83   *Offset=0;
  84 }
  85 //-----------------------------------------------------------
  86 void AliMUONSegmentationSlat::GiveTestPoints(Int_t & /*n*/, Float_t */*x*/, Float_t */*y*/)  const
  87 {;}
  88 //-----------------------------------------------------------
  89 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Distance2AndOffset(Int_t /*iX*/, Int_t /*iY*/, Float_t /*X*/, Float_t /*Y*/, Int_t * /*dummy*/)
  90 {
  91   return 0.;
  92 }
  93 //-----------------------------------------------------------
  94 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
  95 {
  96 //
  97 // Returns x-pad size for given sector isec
  98 // isec = 100*islat+iregion
  99 //
 100     Int_t islat, iregion;
 101     islat    = isec/100;
 102     iregion  = isec%100;
 103     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
 104 }
 105
 106 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t /*isec*/) const
 107 {
 108 //
 109 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
 110    return fDpy;
 111 }
 112
 113 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 114 {
 115 //
 116 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 117 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 118 // fDpx
 119 //
 120     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 121         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 122     }
 123 }
 124
 125 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 126     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
 127 {
 128 //
 129 // Perform local to global transformation for space coordinates
 130 //
 131     Float_t zlocal;
 132     Int_t i;
 133     Int_t index=-1;
 134     Float_t eps = 1.e-4;
 135
 136 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 137 //                                                 positive side is shifted up
 138 // by half the overlap
 139     zlocal = z-fChamber->Z();
 140
 141 //     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 142     zlocal = (x>0) ? zlocal+2.*fDz : zlocal-2.*fDz;      //Change?
 143
 144 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 145     SetSymmetry(x);
 146     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 147
 148
 149 // Find slat number
 150     for (i=0; i<fNSlats; i+=1) {       //Loop on all slats (longuer but more secure)
 151         index=i;
 152         if ((y >= fYPosition[i]-eps) && (y <= fYPosition[i]+fSlatY+eps)) break;
 153     }
 154
 155 //
 156 // Transform to local coordinate system
 157
 158
 159     if (index >= fNSlats || index < 0 ) {
 160       islat = -1; xlocal=-1; ylocal = -1; }
 161     else {
 162       ylocal = y   -fYPosition[index];
 163       xlocal = xabs-fXPosition[index];
 164       islat  = index;
 165     }
 166 }
 167
 168 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 169     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 170 {
 171 //
 172 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 173 //
 174     Int_t iytemp = iy;
 175     Int_t index  =  0;
 176
 177     iylocal = iytemp;
 178
 179 //
 180 // Find slat number (index) and iylocal
 181     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 182         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 183
 184
 185         if (iytemp <= 0) break;
 186         iylocal = iytemp;
 187         index=i+1;
 188     }
 189
 190     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 191     islat=index;
 192 }
 193
 194 void AliMUONSegmentationSlat::
 195 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 196 {
 197 // Transform from local to global space coordinates
 198 //
 199 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 200 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 201 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 202 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 203 //
 204
 205     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 206     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 207
 208     z = (TMath::Even(islat)) ?     fDz : -fDz ; //Change for new referential
 209     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 210
 211     z+=fChamber->Z();
 212 }
 213
 214
 215 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 216     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 217 {
 218 // Transform from local to global pad coordinates
 219 //
 220     Int_t i;
 221     iy=iylocal;
 222
 223 //
 224 // Find slat number (index) and iylocal
 225     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 226
 227     ix=ixlocal*fSym;
 228     iy=iy;
 229 }
 230
 231
 232 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 233 {
 234 // Set set signs for symmetry transformation
 235     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 236 }
 237
 238 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 239 {
 240 // Set set signs for symmetry transformation
 241     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 242 }
 243
 244 void AliMUONSegmentationSlat::
 245 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 246 {
 247 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 248
 249     Int_t islat, i;
 250     Float_t xlocal, ylocal;
 251
 252     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 253     if (islat == -1) {
 254         ix=0; iy=0; return;
 255     }
 256
 257     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 258     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 259
 260     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 261 }
 262
 263
 264 void AliMUONSegmentationSlat::
 265 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 266 {
 267 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 268 //
 269     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 270 //
 271 // Delegation of transforamtion to slat
 272     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 273     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 274 // Slat offset
 275     x+=fXPosition[islat];
 276     y+=fYPosition[islat];
 277
 278 // Symmetry transformation of half planes
 279     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 280
 281 // z-position
 282     z = (TMath::Even(islat)) ?      fDz : -fDz ; //Change for new referential
 283     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 284     z += fChamber->Z();
 285 }
 286
 287 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 288 {
 289 // Returns current sector during tracking
 290     Int_t iregion;
 291
 292     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 293     return 100*fSlatIndex+iregion;
 294 }
 295
 296 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 297 {
 298 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 299     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 300
 301     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 302
 303     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 304     return 100*islat+iregion;
 305 }
 306
 307
 308 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 309 {
 310     //
 311     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 312     // outside the tracking program
 313     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 314
 315     SetSymmetry(ix);
 316
 317     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 318     fSlatIndex=islat;
 319     fCurrentSlat=Slat(islat);
 320     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 321 }
 322
 323 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 324 {   //
 325     // Sets current hit coordinates
 326
 327     Float_t xlocal, ylocal;
 328     Int_t islat;
 329
 330
 331
 332     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 333     fSlatIndex=islat;
 334     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 335
 336     fCurrentSlat=Slat(islat);
 337     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 338 }
 339
 340
 341 void AliMUONSegmentationSlat::
 342 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 343 {
 344 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 345 //
 346
 347
 348     Int_t islat;
 349     Float_t xlocal, ylocal;
 350     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 351     fSlatIndex=islat;
 352     if (islat>-1) {
 353       fCurrentSlat=Slat(islat);
 354       fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 355     }
 356
 357 }
 358
 359
 360 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 361 {
 362 // Stepper for the iteration over pads
 363 //
 364     fCurrentSlat->NextPad();
 365 }
 366
 367
 368 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 369 // Stopping condition for the iterator over pads
 370 //
 371 // Are there more pads in the integration region
 372 {
 373     return fCurrentSlat->MorePads();
 374 }
 375
 376 void AliMUONSegmentationSlat::
 377 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 378 {
 379 //  Returns integration limits for current pad
 380 //
 381
 382     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 383
 384 }
 385
 386 void AliMUONSegmentationSlat::
 387 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 388 {
 389 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 390
 391     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 392
 393     SetSymmetry(iX);
 394
 395     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 396
 397     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 398
 399     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 400
 401 }
 402
 403
 404 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 405 {
 406 // Return current pad coordinate ix during stepping
 407     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 408     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 409     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 410
 411     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 412     Int_t ixc, iyc, isc;
 413     Float_t xc, yc;
 414     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 415     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 416     return ix;
 417 }
 418
 419
 420 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 421 {
 422 // Return current pad coordinate iy during stepping
 423     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 424     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 425     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 426     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 427     return iy;
 428 }
 429
 430
 431
 432    // Signal Generation Condition during Stepping
 433 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 434 {
 435 //
 436 //  True if signal generation condition fullfilled
 437     Float_t xlocal, ylocal;
 438     Int_t islat;
 439     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 440     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 441 }
 442
 443 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 444 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 445 {
 446 // Initialize the signal generation condition
 447 //
 448     Float_t xlocal, ylocal;
 449     Int_t islat;
 450
 451     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 452     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 453 }
 454
 455
 456
 457 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 458 {
 459 //
 460 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 461 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 462 //
 463   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 464 //
 465
 466 // Initialize Slat modules
 467     Int_t islat, i;
 468     Int_t ndiv[4];
 469 // Pad division
 470     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 471 //
 472     fDz=0.813;
 473 // Slat height
 474     fSlatY=40.;
 475     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 476
 477 // Initialize array of slats
 478     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 479 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 480     fNpy=0;
 481     fNpx=0;
 482 // for each slat in the quadrant (+,+)
 483     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 484         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 485
 486         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 487         // Configure Slat
 488         slat->SetId(islat);
 489
 490 // Foward pad size
 491         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 492 // Forward wire pitch
 493         slat->SetDAnod(fWireD);
 494 // Foward segmentation
 495         slat->SetPadDivision(ndiv);
 496         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 497 // Initialize slat module
 498         slat->Init(chamber);
 499 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 500         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 501 //
 502         fNpy+=slat->Npy();
 503         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 504         Int_t isec;
 505         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 506         {
 507             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 508         }
 509
 510     }
 511 // Set parent chamber number
 512     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 513     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 514     fId=chamber;
 515 }
 516
 517
 518
 519
 520
 521 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 522 {
 523     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 524     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 525         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 526         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 527         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 528         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 529     }
 530 }
 531
 532
 533 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 534 {
 535 // Set x-positions of Slats
 536     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 537 }
 538
 539 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 540   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 541 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 542
 543
 544 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 545 CreateSlatModule()
 546 {
 547     // Factory method for slat module
 548     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 549 }
 550
 551
 552 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 553 {
 554 // Draw method for event display
 555 //
 556   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 557     const int kColorMUON1 = kYellow;
 558     const int kColorMUON2 = kBlue;
 559     //
 560     //  Drawing Routines for example for Event Display
 561     Int_t i,j;
 562     Int_t npcb[15];
 563     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 564
 565     //
 566     // Number of modules per slat
 567     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 568       npcb[i]=0;
 569       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 570     }
 571     //
 572     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 573     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 574     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 575     top->cd();
 576     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 577     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 578
 579     node->SetLineColor(kBlack);
 580     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 581     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 582     TNode* nodeSlat;
 583     Int_t color;
 584
 585     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 586       {
 587         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 588         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 589         Float_t dy = 20;
 590         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 591         node->cd();
 592         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 593
 594         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 595         nodeSlat =
 596           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 597         nodeSlat->SetLineColor(color);
 598         node->cd();
 599         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 600         nodeSlat =
 601           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 602         nodeSlat->SetLineColor(color);
 603       }
 604   }
 605 }
 606
 607
 608