MUON/AliMUONproto.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 $Log$
  17 Revision 1.2  2000/06/15 07:58:49  morsch
  18 Code from MUON-dev joined
  19
  20 Revision 1.1.2.1  2000/04/18 09:11:15  morsch
  21 Implementation of MUON Chamber Prototype Class
  22 Both read digits from raw data or use the Monte-Carlo.
  23 Rachid GUERNANE, IPN Lyon guernane@ipnl.in2p3.fr
  24
  25 */
  26
  27 /*
  28 Implementation of MUON Chamber Prototype Class
  29 Both read digits from raw data or use the Monte-Carlo.
  30 1-Feb-2000 Rachid GUERNANE, IPN Lyon guernane@ipnl.in2p3.fr
  31 */
  32
  33
  34 ////////////////////////////////////////////////
  35 //  Manager and hits classes for set:PROTO    //
  36 ////////////////////////////////////////////////
  37
  38 #include <TTUBE.h>
  39 #include <TBRIK.h>
  40 #include <TRotMatrix.h>
  41 #include <TNode.h>
  42 #include <TTree.h>
  43 #include <TRandom.h>
  44 #include <TObject.h>
  45 #include <TVector.h>
  46 #include <TObjArray.h>
  47 #include <TMinuit.h>
  48 #include <TParticle.h>
  49 #include <TROOT.h>
  50 #include <TFile.h>
  51 #include <TNtuple.h>
  52 #include <TCanvas.h>
  53 #include <TPad.h>
  54 #include <TDirectory.h>
  55 #include <TObjectTable.h>
  56 #include <AliPDG.h>
  57 #include <TArrayI.h>
  58 #include <AliDetector.h>
  59
  60 #include "AliMUONChamber.h"
  61 #include "AliMUONproto.h"
  62 #include "AliMUONHit.h"
  63 #include "TTUBE.h"
  64 #include "AliMUONClusterFinder.h"
  65 #include "AliRun.h"
  66 #include "AliMC.h"
  67 #include "iostream.h"
  68 #include "AliCallf77.h"
  69 #include "AliConst.h"
  70 //#include "chainalice2.h"
  71 #include "AliMUONSegmentationV0.h"
  72 //#include "AliMUONSegResV11.h"
  73
  74 ClassImp(AliMUONproto)
  75
  76 //___________________________________________
  77 AliMUONproto::AliMUONproto()
  78         : AliMUON()
  79 {
  80     cout << "\n Calling AliMUONproto constructor..." << endl;
  81
  82         //
  83         //
  84         //
  85 }
  86
  87 //___________________________________________
  88 AliMUONproto::AliMUONproto(const char *name, const char *title)
  89         : AliMUON(name,title)
  90 //  AliMUON defines everything, but the chamber for NCH=1
  91 {
  92
  93 //  z-Positions of Chambers
  94     const Float_t zch[1] = {975.};
  95 //
  96 //  inner diameter
  97     const Float_t dmi[1] = {0.};
  98 //
  99 //  outer diameter
 100     const Float_t dma[1] = {29.2};
 101 //
 102 //
 103 //    Default Parameters for ALICE2 prototype
 104
 105 //
 106     (*fChambers)[0] = new AliMUONChamber();
 107     AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) (*fChambers)[0];
 108     chamber->SetGid(0);
 109     chamber->SetZ(zch[0]);
 110 //
 111     chamber->InitGeo(zch[0]);
 112     chamber->SetRInner(dmi[0]/2);
 113     chamber->SetROuter(dma[0]/2);
 114
 115     for (int i = 0; i <= 99; i++) {
 116         fThreshold[i] = 0.;
 117     }
 118
 119 }
 120
 121 #ifdef WE_FORGET_FOR_THE_MOMENT
 122 //___________________________________________
 123 void AliMUONproto::GetRawDigits(Int_t evnb, Int_t *lptr, Int_t ilen) {
 124
 125     Int_t ip = 0;
 126     Int_t equip = 0;
 127     Int_t nochnl;
 128     Int_t loop;
 129     Int_t val;
 130     Int_t itype;
 131     Int_t id;
 132     Int_t serial;
 133     Int_t equiplen;
 134
 135     Int_t digits[5];
 136
 137     AliMUON* MUON  = (AliMUON*)gAlice->GetModule("MUON");
 138     AliMUONSegmentationV0* seg = (AliMUONSegmentationV0*) Chamber(0).SegmentationModel(1);
 139
 140     Int_t tracks[10];
 141     Int_t charges[10];
 142
 143     for (Int_t i = 0; i < 10; i++) {
 144         tracks[i] = 0;
 145         charges[i] = 0;
 146     }
 147
 148     Int_t ich = 0;
 149
 150   nwtype:
 151
 152     itype = lptr[ip++];
 153     id = lptr[ip++];
 154     equiplen = lptr[ip++];
 155
 156     if (equiplen < 0 ) return;
 157
 158     if (itype != (int)(0XCACCA008)) {
 159         ip += equiplen;
 160         if (ip < ilen-2)  goto nwtype;
 161     }
 162     else {
 163         serial = id >> 16;
 164         equip = id & 0x1;
 165         if ((serial == 190) && (equip == 1)) {
 166             for (loop = 0; loop < equiplen; loop++) {
 167                 nochnl = (lptr[ip] & 0x7ff000 ) >> 12;
 168                 val = lptr[ip] & 0x3ff;
 169                 // fill digits from raw data according to cathode connexions
 170                 if (group[nochnl][2][1]!=0)
 171                     digits[0] = group[nochnl][2][1] - 12;
 172                 else if  (group[nochnl][1][1]!=0)
 173                     digits[0] = group[nochnl][1][1] - 12;
 174                 else
 175                     digits[0] = group[nochnl][0][1] - 12;
 176                 digits[1] = group[nochnl][0][0];
 177                 if (digits[0] != seg->Ix(digits[0], digits[1]))
 178                     printf("Pb pour ix=%d,iy=%d\n", digits[0], digits[1]);
 179                 digits[2] = val;
 180                 digits[3] = 0;
 181                 digits[4] = 0;
 182                 if (digits[2] >= fThreshold[nochnl])
 183                     MUON->AddDigits(ich, tracks, charges, digits);
 184
 185                 ip++;
 186             }
 187         }
 188         else
 189             ip += equiplen;
 190
 191         if (ip < ilen-2) goto nwtype;
 192     }
 193
 194     gAlice->TreeD()->Fill();
 195     MUON->ResetDigits();
 196
 197     gAlice->TreeD()->Fill();
 198     MUON->ResetDigits();
 199
 200     char hname[30];
 201     sprintf(hname, "TreeD%d", evnb);
 202     gAlice->TreeD()->Write(hname);
 203     // reset tree
 204     gAlice->TreeD()->Reset();
 205
 206 }
 207 #endif
 208
 209 //___________________________________________
 210 void AliMUONproto::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
 211 {
 212     Int_t i=2*(id-1);
 213     ((AliMUONChamber*)(*fChambers)[i])->SetPadSize(isec,p1,p2);
 214 }
 215
 216 //___________________________________________
 217 void AliMUONproto::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 218 {
 219     Int_t i=2*(id-1);
 220     ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetChargeSlope(p1);
 221 }
 222
 223 //___________________________________________
 224 void AliMUONproto::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 225 {
 226     Int_t i=2*(id-1);
 227     ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetChargeSpread(p1,p2);
 228 }
 229
 230 //___________________________________________
 231 void AliMUONproto::SetMaxAdc(Int_t id, Float_t p1)
 232 {
 233     Int_t i=2*(id-1);
 234     ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetMaxAdc(p1);
 235 }
 236
 237 //___________________________________________
 238 void AliMUONproto::CreateGeometry()
 239 {
 240     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1099;
 241 //
 242     Float_t zpos;
 243     Float_t bpar[3];
 244     Int_t idGas=idtmed[1100];
 245
 246     AliMUONChamber *iChamber;
 247 //********************************************************************
 248 //                          Prototype ALICE2                        **
 249 //********************************************************************
 250     iChamber=(AliMUONChamber*) (*fChambers)[0];
 251
 252     zpos=iChamber->Z();
 253 //
 254     const Float_t X_POS = 11*.975/2; //half x
 255     const Float_t Y_POS = 18*.55/2;  //half y
 256     const Float_t Z_POS = 0.325;
 257
 258     bpar[0] = X_POS;
 259     bpar[1] = Y_POS;
 260     bpar[2] = Z_POS;
 261
 262     gMC->Gsvolu("C01G", "BOX", idGas, bpar, 3);
 263     gMC->Gspos("C01G", 1, "ALIC", -bpar[0], bpar[1], zpos, 0, "ONLY");
 264 }
 265
 266 //___________________________________________
 267 void AliMUONproto::CreateMaterials()
 268 {
 269   // *** DEFINITION OF AVAILABLE MUON MATERIALS ***
 270   //
 271   //     Ar-CO2 gas
 272     Float_t ag1[3]   = { 39.95,12.01,16. };
 273     Float_t zg1[3]   = { 18.,6.,8. };
 274     Float_t wg1[3]   = { .8,.0667,.13333 };
 275     Float_t dg1      = .001821;
 276
 277     Float_t epsil  = .001; // Tracking precision,
 278     Float_t tmaxfd = -20.; // Maximum angle due to field deflection
 279     Float_t stmin  = -.8;
 280     Int_t ISXFLD   = gAlice->Field()->Integ();
 281     Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
 282
 283     //
 284     // --- Define the various materials for GEANT ---
 285     AliMixture(22, "ArCO2 80%$", ag1, zg1, dg1, 3, wg1);
 286
 287     //
 288     //    Ar/CO2
 289     AliMedium(1, "ARG_CO2   ", 22, 1, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, fMaxStepGas,
 290               fMaxDestepAlu, epsil, stmin);
 291     //    Air
 292         //AliMedium(1, "AIR_CH_US         ", 15, 1, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, -1., -.3, epsil, stmin);
 293 }
 294
 295 //___________________________________________
 296 void AliMUONproto::Init()
 297 {
 298    printf("\n\n\n Start Init for Prototype ALICE2 - CPC chamber type\n\n\n");
 299
 300    //
 301    // Initialize Tracking Chambers
 302    //
 303
 304    ( (AliMUONChamber*) (*fChambers)[0])->Init();
 305
 306    //
 307    // Set the chamber (sensitive region) GEANT identifier
 308    AliMC* gMC = AliMC::GetMC();
 309    ((AliMUONChamber*)(*fChambers)[0])->SetGid(gMC->VolId("C01G"));
 310
 311    printf("\n\n\n Finished Init for Prototype ALICE2 - CPC chamber type\n\n\n");
 312
 313 }
 314
 315 //___________________________________________
 316 void AliMUONproto::StepManager()
 317 {
 318   Int_t          copy, id;
 319   static Int_t   idvol;
 320   static Int_t   vol[2];
 321   Int_t          ipart;
 322   TLorentzVector pos;
 323   TLorentzVector mom;
 324   Float_t        theta,phi;
 325   Float_t        destep, step;
 326
 327   static Float_t eloss, eloss2, xhit, yhit, tlength;
 328   const  Float_t big=1.e10;
 329
 330   //  modifs perso
 331   static Float_t hits[14];
 332
 333   TClonesArray &lhits = *fHits;
 334
 335   //
 336   // Set maximum step size for gas
 337   // numed=gMC->GetMedium();
 338   //
 339   // Only charged tracks
 340   if( !(gMC->TrackCharge()) ) return;
 341   //
 342   // Only gas gap inside chamber
 343   // Tag chambers and record hits when track enters
 344   idvol=-1;
 345   id=gMC->CurrentVolID(copy);
 346
 347     for (Int_t i=1; i<=kNCH; i++) {
 348       if(id==((AliMUONChamber*)(*fChambers)[i-1])->GetGid()){
 349           vol[0]=i;
 350           idvol=i-1;
 351       }
 352     }
 353     if (idvol == -1) return;
 354   //
 355   // Get current particle id (ipart), track position (pos)  and momentum (mom)
 356   gMC->TrackPosition(pos);
 357   gMC->TrackMomentum(mom);
 358
 359   ipart  = gMC->TrackPid();
 360   //Int_t ipart1 = gMC->IdFromPDG(ipart);
 361   //printf("ich, ipart %d %d \n",vol[0],ipart1);
 362
 363   //
 364   // momentum loss and steplength in last step
 365   destep = gMC->Edep();
 366   step   = gMC->TrackStep();
 367
 368   //
 369   // record hits when track enters ...
 370   if( gMC->IsTrackEntering()) {
 371       gMC->SetMaxStep(fMaxStepGas);
 372       Double_t tc = mom[0]*mom[0]+mom[1]*mom[1];
 373       Double_t rt = TMath::Sqrt(tc);
 374       Double_t pmom = TMath::Sqrt(tc+mom[2]*mom[2]);
 375       Double_t tx=mom[0]/pmom;
 376       Double_t ty=mom[1]/pmom;
 377       Double_t tz=mom[2]/pmom;
 378       Double_t s=((AliMUONChamber*)(*fChambers)[idvol])
 379           ->ResponseModel()
 380           ->Pitch()/tz;
 381       theta   = Float_t(TMath::ATan2(rt,Double_t(mom[2])))*kRaddeg;
 382       phi     = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(mom[1]),Double_t(mom[0])))*kRaddeg;
 383       hits[0] = Float_t(ipart);         // Geant3 particle type
 384       hits[1] = pos[0]+s*tx;                 // X-position for hit
 385       hits[2] = pos[1]+s*ty;                 // Y-position for hit
 386       hits[3] = pos[2]+s*tz;                 // Z-position for hit
 387       hits[4] = theta;                  // theta angle of incidence
 388       hits[5] = phi;                    // phi angle of incidence
 389       hits[8] = (Float_t) fNPadHits;   // first padhit
 390       hits[9] = -1;                     // last pad hit
 391
 392       // modifs perso
 393       hits[10] = mom[3]; // hit momentum P
 394       hits[11] = mom[0]; // Px/P
 395       hits[12] = mom[1]; // Py/P
 396       hits[13] = mom[2]; // Pz/P
 397       // fin modifs perso
 398
 399       // phi angle of incidence
 400       tlength = 0;
 401       eloss   = 0;
 402       eloss2  = 0;
 403       xhit    = pos[0];
 404       yhit    = pos[1];
 405       // Only if not trigger chamber
 406       if(idvol<10) {
 407           //
 408           //  Initialize hit position (cursor) in the segmentation model
 409           ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[idvol])
 410               ->SigGenInit(pos[0], pos[1], pos[2]);
 411       } else {
 412           //geant3->Gpcxyz();
 413           //printf("In the Trigger Chamber #%d\n",idvol-9);
 414       }
 415   }
 416   eloss2+=destep;
 417
 418   //
 419   // Calculate the charge induced on a pad (disintegration) in case
 420   //
 421   // Mip left chamber ...
 422   if( gMC->IsTrackExiting() || gMC->IsTrackStop() || gMC->IsTrackDisappeared()){
 423       gMC->SetMaxStep(big);
 424       eloss   += destep;
 425       tlength += step;
 426
 427       // Only if not trigger chamber
 428       if(idvol<10) {
 429           if (eloss > 0)
 430               MakePadHits(0.5*(xhit+pos[0]),0.5*(yhit+pos[1]),eloss,0.0,idvol);
 431       }
 432
 433       hits[6]=tlength;
 434       hits[7]=eloss2;
 435       if (fNPadHits > (Int_t)hits[8]) {
 436           hits[8]= hits[8]+1;
 437           hits[9]= (Float_t) fNPadHits;
 438       }
 439
 440       new(lhits[fNhits++])
 441           AliMUONHit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 442       eloss = 0;
 443       //
 444       // Check additional signal generation conditions
 445       // defined by the segmentation
 446       // model (boundary crossing conditions)
 447   } else if
 448       (((AliMUONChamber*) (*fChambers)[idvol])
 449        ->SigGenCond(pos[0], pos[1], pos[2]))
 450   {
 451       ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[idvol])
 452           ->SigGenInit(pos[0], pos[1], pos[2]);
 453 //      printf("\n-> MakePadHits, reason special %d",ipart);
 454       if (eloss > 0)
 455           MakePadHits(0.5*(xhit+pos[0]),0.5*(yhit+pos[1]),eloss,0.0,idvol);
 456       xhit     = pos[0];
 457       yhit     = pos[1];
 458       eloss    = destep;
 459       tlength += step ;
 460       //
 461       // nothing special  happened, add up energy loss
 462   } else {
 463       eloss   += destep;
 464       tlength += step ;
 465   }
 466 }
 467
 468 //___________________________________________
 469 void AliMUONproto::BuildGeometry()
 470 {
 471     TNode *Node;
 472     TNode *Top;
 473
 474     const int kColorMUON = kBlue;
 475     //
 476     Top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 477     //
 478     //
 479     //
 480     float dx, dy, dz, zpos;
 481
 482     const Float_t cz[1]={975.};
 483
 484     zpos=cz[0];
 485
 486     dx=11*.975/2;
 487     dy=18*.55/2;
 488     dz=0.325;
 489
 490     new TBRIK("C_MUON101","Mother volume for Proto.","void",dx*2,dy*2,dz*2);
 491     TBRIK* PROTO = new TBRIK("PROT", "Proto. Sens. Region","void",dx,dy,dz);
 492     Top->cd();
 493     Node = new TNode("MUON101","ChamberNode","C_MUON101",0,0,zpos,"");
 494     Node->SetLineColor(kColorMUON);
 495     Node->SetVisibility(0);
 496     fNodes->Add(Node);
 497     Node->cd();
 498     Node = new TNode("MUON201", "Proto. Sens. Region Node", PROTO, -dx, dy, dz);
 499     Node->SetLineColor(kColorMUON);
 500
 501 }
 502
 503 //_____________________________________________________________________________
 504 void AliMUONproto::FindClusters(Int_t nev, Int_t last_entry)
 505 {
 506
 507 //
 508 // Loop on chambers and on cathode planes
 509 //
 510   for (Int_t icat = 0; icat < 2; icat++) {
 511             gAlice->ResetDigits();
 512             gAlice->TreeD()->GetEvent(last_entry+icat);
 513
 514       for (Int_t ich = 0; ich < kNTrackingCh; ich++) {
 515           AliMUONChamber* iChamber=(AliMUONChamber*) (*fChambers)[ich];
 516           TClonesArray *MUONdigits  = this->DigitsAddress(ich);
 517           if (MUONdigits == 0) continue;
 518           //
 519           // Get ready the current chamber stuff
 520           //
 521
 522           AliMUONResponse* response = iChamber->ResponseModel();
 523           AliMUONSegmentation* seg = iChamber->SegmentationModel(icat+1);
 524           AliMUONClusterFinder* rec = iChamber->ReconstructionModel();
 525
 526           if (seg) {
 527               rec->SetSegmentation(seg);
 528               rec->SetResponse(response);
 529               rec->SetDigits(MUONdigits);
 530               rec->SetChamber(ich);
 531               rec->FindRawClusters();
 532           }
 533
 534           TClonesArray *fRch;
 535           fRch=RawClustAddress(ich);
 536           fRch->Sort();
 537           // it seems to work
 538
 539       } // for ich
 540       // fill the tree
 541       gAlice->TreeR()->Fill();
 542
 543       ResetRawClusters();
 544   } // for icat
 545
 546   char hname[30];
 547   sprintf(hname,"TreeR%d",nev);
 548   gAlice->TreeR()->Write(hname);
 549   gAlice->TreeR()->Reset();
 550 }
 551
 552 #ifdef WE_FORGRET_THIS_SHIT
 553 //_____________________________________________________________________________
 554 void AliMUONproto::SetThreshold()
 555 {
 556
 557     ifstream inputFile("/home/alice/guernane/aliroot/pro/MUON/crped190.dat", ios::in);
 558
 559     if (inputFile.fail()) {
 560         cout << "Error opening file" << endl;
 561         exit(2);
 562     }
 563
 564     char buff[32];
 565     Int_t Serial;
 566     Int_t Ntrigger;
 567     Int_t Nchannel;
 568     Int_t i1;
 569     Int_t i2;
 570
 571     inputFile >> buff;
 572
 573     inputFile >> Serial;
 574     inputFile >> Ntrigger;
 575     inputFile >> Nchannel;
 576     inputFile >> i1;
 577     inputFile >> i2;
 578
 579     Float_t ped0[Nchannel];
 580     Float_t sig0[Nchannel];
 581     Float_t ped1[Nchannel];
 582     Float_t sig1[Nchannel];
 583     Int_t ichannel;
 584
 585     for (Int_t i = 0; i < Nchannel-1; i++) {
 586     ped0[i] = 0;
 587     sig0[i] = 0;
 588     ped1[i] = 0;
 589     sig1[i] = 0;
 590     }
 591
 592     for (Int_t i = 0; i < Nchannel-1; i++) {
 593         inputFile >> ichannel;
 594         inputFile >> ped0[i];
 595         inputFile >> sig0[i];
 596         inputFile >> ped1[i];
 597         inputFile >> sig1[i];
 598         fThreshold[i] = fNsigma*sig1[i];
 599     }
 600
 601     inputFile.close();
 602 }
 603 #endif