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 1.15  2001/09/07 08:38:30  hristov
  19 Pointers initialised to 0 in the default constructors
  20
  21 Revision 1.14  2001/08/30 09:52:12  hristov
  22 The operator[] is replaced by At() or AddAt() in case of TObjArray.
  23
  24 Revision 1.13  2001/07/20 10:03:14  morsch
  25 Changes needed to work with Root 3.01 (substitute lhs [] operator). (Jiri Chudoba)
  26
  27 Revision 1.12  2001/05/16 14:57:17  alibrary
  28 New files for folders and Stack
  29
  30 Revision 1.11  2001/01/26 21:25:48  morsch
  31 Empty default constructors and.
  32
  33 Revision 1.10  2001/01/23 18:58:19  hristov
  34 Initialisation of some pointers
  35
  36 Revision 1.9  2001/01/17 20:53:40  hristov
  37 Destructors corrected to avoid memory leaks
  38
  39 Revision 1.8  2000/12/21 22:12:41  morsch
  40 Clean-up of coding rule violations,
  41
  42 Revision 1.7  2000/11/08 13:01:40  morsch
  43 Chamber half-planes of stations 3-5 at different z-positions.
  44
  45 Revision 1.6  2000/11/06 09:20:43  morsch
  46 AliMUON delegates part of BuildGeometry() to AliMUONSegmentation using the
  47 Draw() method. This avoids code and parameter replication.
  48
  49 Revision 1.5  2000/10/23 13:37:40  morsch
  50 Correct z-position of slat planes.
  51
  52 Revision 1.4  2000/10/22 16:55:43  morsch
  53 Use only x-symmetry in global to local transformations and delegation.
  54
  55 Revision 1.3  2000/10/18 11:42:06  morsch
  56 - AliMUONRawCluster contains z-position.
  57 - Some clean-up of useless print statements during initialisations.
  58
  59 Revision 1.2  2000/10/09 14:06:18  morsch
  60 Some type cast problems of type  (TMath::Sign((Float_t)1.,x)) corrected (P.H.)
  61
  62 Revision 1.1  2000/10/06 09:00:47  morsch
  63 Segmentation class for chambers built out of slats.
  64
  65 */
  66
  67 #include "AliMUONSegmentationSlat.h"
  68 #include "AliMUONSegmentationSlatModule.h"
  69 #include "AliMUON.h"
  70 #include "AliMUONChamber.h"
  71 #include "TArrayI.h"
  72 #include "TObjArray.h"
  73 #include "AliRun.h"
  74 #include <TMath.h>
  75 #include <TBRIK.h>
  76 #include <TNode.h>
  77 #include <TGeometry.h>
  78 #include <iostream.h>
  79
  80 //___________________________________________
  81 ClassImp(AliMUONSegmentationSlat)
  82
  83 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat()
  84 {
  85 // Default constructor
  86   fChamber = 0;
  87   fNDiv = 0;
  88   fSlats = 0;
  89   fCurrentSlat = 0;
  90 }
  91
  92 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t nsec)
  93 {
  94 // Non default constructor
  95     fSlats=0;
  96     fNDiv = new TArrayI(4);
  97     fChamber = 0;
  98     fCurrentSlat = 0;
  99 }
 100
 101 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
 102   //PH Delete TObjArrays
 103   if (fSlats) {
 104     fSlats->Delete();
 105     delete fSlats;
 106   }
 107
 108   if (fNDiv) {
 109     delete fNDiv;
 110   }
 111
 112 }
 113
 114 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
 115 {
 116 //  Sets the pad (strip) size
 117 //
 118     fDpx=p1;
 119     fDpy=p2;
 120 }
 121
 122 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
 123 {
 124 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire
 125     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
 126     return fWireD*wire;
 127 }
 128
 129 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
 130 {
 131 //
 132 // Returns x-pad size for given sector isec
 133 // isec = 100*islat+iregion
 134 //
 135     Int_t islat, iregion;
 136     islat    = isec/100;
 137     iregion  = isec%100;
 138     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
 139 }
 140
 141 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t isec) const
 142 {
 143 //
 144 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
 145    return fDpy;
 146 }
 147
 148 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 149 {
 150 //
 151 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 152 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 153 // fDpx
 154 //
 155     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 156         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 157     }
 158 }
 159
 160 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 161     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
 162 {
 163 //
 164 // Perform local to global transformation for space coordinates
 165 //
 166     Float_t zlocal;
 167     Int_t i;
 168     Int_t index=-1;
 169 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 170 //                                                 positive side is shifted up
 171 // by half the overlap
 172     zlocal = z-fChamber->Z();
 173     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 174 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 175     SetSymmetry(x);
 176     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 177
 178     Int_t ifirst = (zlocal < Float_t(0))? 0:1;
 179 //
 180 // Find slat number
 181     for (i=ifirst; i<fNSlats; i+=2) {
 182         index=i;
 183         if ((y >= fYPosition[i]) && (y <= fYPosition[i]+fSlatY)) break;
 184     }
 185
 186 //
 187 // Transform to local coordinate system
 188
 189
 190     ylocal = y   -fYPosition[index];
 191     xlocal = xabs-fXPosition[index];
 192     islat  = index;
 193     if (i >= fNSlats) {islat = -1; x=-1; y = -1;}
 194 }
 195
 196 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 197     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 198 {
 199 //
 200 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 201 //
 202     Int_t iytemp = iy;
 203     Int_t index  =  0;
 204
 205     iylocal = iytemp;
 206
 207 //
 208 // Find slat number (index) and iylocal
 209     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 210         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 211
 212
 213         if (iytemp <= 0) break;
 214         iylocal = iytemp;
 215         index=i+1;
 216     }
 217
 218     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 219     islat=index;
 220 }
 221
 222 void AliMUONSegmentationSlat::
 223 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 224 {
 225 // Transform from local to global space coordinates
 226 //
 227 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 228 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 229 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 230 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 231 //
 232
 233     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 234     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 235
 236     z = (TMath::Even(islat)) ?     -fDz : fDz ;
 237     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 238
 239     z+=fChamber->Z();
 240 }
 241
 242
 243 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 244     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 245 {
 246 // Transform from local to global pad coordinates
 247 //
 248     Int_t i;
 249     iy=iylocal;
 250
 251 //
 252 // Find slat number (index) and iylocal
 253     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 254
 255     ix=ixlocal*fSym;
 256     iy=iy;
 257 }
 258
 259
 260 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 261 {
 262 // Set set signs for symmetry transformation
 263     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 264 }
 265
 266 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 267 {
 268 // Set set signs for symmetry transformation
 269     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 270 }
 271
 272 void AliMUONSegmentationSlat::
 273 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 274 {
 275 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 276
 277     Int_t islat, i;
 278     Float_t xlocal, ylocal;
 279
 280     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 281     if (islat == -1) {
 282         ix=0; iy=0; return;
 283     }
 284
 285     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 286     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 287
 288     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 289 }
 290
 291
 292 void AliMUONSegmentationSlat::
 293 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 294 {
 295 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 296 //
 297     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 298 //
 299 // Delegation of transforamtion to slat
 300     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 301     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 302 // Slat offset
 303     x+=fXPosition[islat];
 304     y+=fYPosition[islat];
 305
 306 // Symmetry transformation of half planes
 307     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 308
 309 // z-position
 310     z = (TMath::Even(islat)) ?      -fDz : fDz ;
 311     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 312     z += fChamber->Z();
 313 }
 314
 315 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 316 {
 317 // Returns current sector during tracking
 318     Int_t iregion;
 319
 320     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 321     return 100*fSlatIndex+iregion;
 322 }
 323
 324 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 325 {
 326 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 327     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 328
 329     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 330
 331     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 332     return 100*islat+iregion;
 333 }
 334
 335
 336 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 337 {
 338     //
 339     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 340     // outside the tracking program
 341     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 342
 343     SetSymmetry(ix);
 344
 345     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 346     fSlatIndex=islat;
 347     fCurrentSlat=Slat(islat);
 348     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 349 }
 350
 351 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 352 {   //
 353     // Sets current hit coordinates
 354
 355     Float_t xlocal, ylocal;
 356     Int_t islat;
 357
 358
 359
 360     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 361     fSlatIndex=islat;
 362     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 363
 364     fCurrentSlat=Slat(islat);
 365     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 366 }
 367
 368
 369 void AliMUONSegmentationSlat::
 370 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 371 {
 372 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 373 //
 374
 375
 376
 377     Int_t islat;
 378     Float_t xlocal, ylocal;
 379     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 380     fSlatIndex=islat;
 381     fCurrentSlat=Slat(islat);
 382     fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 383
 384 }
 385
 386
 387 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 388 {
 389 // Stepper for the iteration over pads
 390 //
 391     fCurrentSlat->NextPad();
 392 }
 393
 394
 395 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 396 // Stopping condition for the iterator over pads
 397 //
 398 // Are there more pads in the integration region
 399 {
 400     return fCurrentSlat->MorePads();
 401 }
 402
 403 void AliMUONSegmentationSlat::
 404 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 405 {
 406 //  Returns integration limits for current pad
 407 //
 408
 409     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 410
 411 }
 412
 413 void AliMUONSegmentationSlat::
 414 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 415 {
 416 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 417
 418     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 419
 420     SetSymmetry(iX);
 421
 422     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 423
 424     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 425
 426     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 427
 428 }
 429
 430
 431 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 432 {
 433 // Return current pad coordinate ix during stepping
 434     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 435     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 436     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 437
 438     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 439     Int_t ixc, iyc, isc;
 440     Float_t xc, yc;
 441     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 442     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 443     return ix;
 444 }
 445
 446
 447 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 448 {
 449 // Return current pad coordinate iy during stepping
 450     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 451     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 452     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 453     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 454     return iy;
 455 }
 456
 457
 458
 459    // Signal Generation Condition during Stepping
 460 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 461 {
 462 //
 463 //  True if signal generation condition fullfilled
 464     Float_t xlocal, ylocal;
 465     Int_t islat;
 466     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 467     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 468 }
 469
 470 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 471 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 472 {
 473 // Initialize the signal generation condition
 474 //
 475     Float_t xlocal, ylocal;
 476     Int_t islat;
 477
 478     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 479     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 480 }
 481
 482
 483
 484 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 485 {
 486 //
 487 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 488 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 489 //
 490   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 491 //
 492
 493 // Initialize Slat modules
 494     Int_t islat, i;
 495     Int_t ndiv[4];
 496 // Pad division
 497     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 498 //
 499     fDz=0.813;
 500 // Slat height
 501     fSlatY=40.;
 502     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 503
 504 // Initialize array of slats
 505     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 506 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 507     fNpy=0;
 508     fNpx=0;
 509 // for each slat in the quadrant (+,+)
 510     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 511         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 512
 513         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 514         // Configure Slat
 515         slat->SetId(islat);
 516
 517 // Foward pad size
 518         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 519 // Forward wire pitch
 520         slat->SetDAnod(fWireD);
 521 // Foward segmentation
 522         slat->SetPadDivision(ndiv);
 523         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 524 // Initialize slat module
 525         slat->Init(chamber);
 526 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 527         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 528 //
 529         fNpy+=slat->Npy();
 530         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 531         Int_t isec;
 532         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 533         {
 534             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 535         }
 536
 537     }
 538 // Set parent chamber number
 539     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 540     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 541     fId=chamber;
 542 }
 543
 544
 545
 546
 547
 548 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 549 {
 550     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 551     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 552         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 553         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 554         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 555         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 556     }
 557 }
 558
 559
 560 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 561 {
 562 // Set x-positions of Slats
 563     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 564 }
 565
 566 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 567   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 568 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 569
 570
 571 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 572 CreateSlatModule()
 573 {
 574     // Factory method for slat module
 575     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 576 }
 577
 578
 579 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 580 {
 581 // Draw method for event display
 582 //
 583   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 584     const int kColorMUON1 = kYellow;
 585     const int kColorMUON2 = kBlue;
 586     //
 587     //  Drawing Routines for example for Event Display
 588     Int_t i,j;
 589     Int_t npcb[15];
 590     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 591
 592     //
 593     // Number of modules per slat
 594     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 595       npcb[i]=0;
 596       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 597     }
 598     //
 599     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 600     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 601     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 602     top->cd();
 603     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 604     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 605
 606     node->SetLineColor(kBlack);
 607     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 608     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 609     TNode* nodeSlat;
 610     Int_t color;
 611
 612     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 613       {
 614         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 615         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 616         Float_t dy = 20;
 617         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 618         node->cd();
 619         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 620
 621         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 622         nodeSlat =
 623           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 624         nodeSlat->SetLineColor(color);
 625         node->cd();
 626         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 627         nodeSlat =
 628           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 629         nodeSlat->SetLineColor(color);
 630       }
 631   }
 632 }
 633
 634
 635