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