RICH/AliRICH.h

   1 #ifndef AliRICH_h
   2 #define AliRICH_h
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 /* $Id$ */
   8
   9
  10 #include <TObjArray.h>
  11 #include <TClonesArray.h>
  12 #include <AliDetector.h>
  13 #include <AliHit.h>
  14 #include <AliDigit.h>
  15 #include "AliRICHConst.h"
  16 #include "AliRICHChamber.h"
  17
  18 static const int kNCH=7;
  19
  20 class TFile;
  21
  22 class AliRICHRawCluster;
  23 class AliRICHRecHit1D;
  24 class AliRICHRecHit3D;
  25 class AliRICHClusterFinder;
  26 class AliRICHDetect;
  27 class AliRICHChamber;
  28 class AliRICHCerenkov;
  29 class AliSegmentation;
  30 class AliRICHResponse;
  31 class AliRICHGeometry;
  32 class AliRICHMerger;
  33
  34
  35
  36 class AliRICHhit : public AliHit
  37 {
  38 public:
  39   inline   AliRICHhit();
  40   inline   AliRICHhit(Int_t fIshunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);
  41   virtual ~AliRICHhit()         {;}
  42
  43   Int_t   Chamber()             {return fChamber;}
  44   Float_t Particle()            {return fParticle;}
  45   Float_t Theta()               {return fTheta;}
  46   Float_t Phi()                 {return fPhi;}
  47   Float_t Tlength()             {return fTlength;}
  48   Float_t Eloss()               {return fEloss;}
  49   Float_t Loss()                {return fLoss;}
  50   Float_t   PHfirst()           {return fPHfirst;}
  51   Float_t   PHlast()            {return fPHlast;}
  52   Float_t MomX()                {return fMomX;}
  53   Float_t MomY()                {return fMomY;}
  54   Float_t MomZ()                {return fMomZ;}
  55   Float_t CerenkovAngle()       {return fMomX;}
  56   Float_t MomFreoX()            {return fMomX;}
  57   Float_t MomFreoY()            {return fMomY;}
  58   Float_t MomFreoZ()            {return fMomZ;}
  59 protected:
  60   Int_t     fChamber;       // Chamber number
  61   Float_t   fParticle;      // Geant3 particle type
  62   Float_t   fTheta ;        // Incident theta angle in degrees
  63   Float_t   fPhi   ;        // Incident phi angle in degrees
  64   Float_t   fTlength;       // Track length inside the chamber
  65   Float_t   fEloss;         // ionisation energy loss in gas
  66   Float_t   fPHfirst;       // first padhit
  67   Float_t   fPHlast;        // last padhit
  68   Float_t   fLoss;          // did it hit the freon?
  69   Float_t   fMomX;          // x Momentum at photochatode entry point
  70   Float_t   fMomY;          // y Momentum at photochatode entry point
  71   Float_t   fMomZ;          // z Momentum at photochatode entry point
  72   Float_t   fNPads;         // Pads hit
  73   Float_t   fCerenkovAngle; // Dummy cerenkov angle
  74   Float_t   fMomFreoX;      // x Momentum at freon entry point
  75   Float_t   fMomFreoY;      // y Momentum at freon entry point
  76   Float_t   fMomFreoZ;      // z Momentum at freon entry point
  77
  78   ClassDef(AliRICHhit,1)  //RICH hit class
  79 };//class AliRICHhit
  80 //______________________________________________________________________________
  81 AliRICHhit::AliRICHhit()
  82            :AliHit()
  83 {//default ctor
  84   fChamber=-1;
  85   fParticle=fTheta=fPhi=fTlength=fEloss=fPHfirst=fPHlast=fLoss=-1;
  86   fMomX=fMomY=fMomZ=fNPads=fCerenkovAngle=fMomFreoX=fMomFreoY=fMomFreoZ=-1;
  87 }//AliRICHhit::default ctor
  88 //______________________________________________________________________________
  89 AliRICHhit::AliRICHhit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits):
  90             AliHit(shunt, track)
  91 {//ctor
  92   fChamber=vol[0];
  93   fParticle=hits[0];
  94   fX=hits[1];
  95   fY=hits[2];
  96   fZ=hits[3];
  97   fTheta=hits[4];
  98   fPhi=hits[5];
  99   fTlength=hits[6];
 100   fEloss=hits[7];
 101   fPHfirst=(Int_t) hits[8];
 102   fPHlast=(Int_t) hits[9];
 103   fLoss=hits[13];
 104   fMomX=hits[14];
 105   fMomY=hits[15];
 106   fMomZ=hits[16];
 107   fNPads=hits[17];
 108   fCerenkovAngle=hits[18];
 109   fMomFreoX=hits[19];
 110   fMomFreoY=hits[20];
 111   fMomFreoZ=hits[21];
 112 }//AliRICHhit::ctor
 113 //______________________________________________________________________________
 114 //______________________________________________________________________________
 115 //______________________________________________________________________________
 116 class AliRICHCerenkov: public AliHit
 117 {
 118 public:
 119   inline   AliRICHCerenkov();
 120   inline   AliRICHCerenkov(Int_t fIshunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *Cerenkovs);
 121   virtual ~AliRICHCerenkov() {;}
 122 public:
 123   Int_t     fChamber;         // Chamber number
 124   Float_t   fTheta ;          // Incident theta angle in degrees
 125   Float_t   fPhi   ;          // Incident phi angle in degrees
 126   Float_t   fTlength;         // Track length inside the chamber
 127   Float_t   fEloss;           // ionisation energy loss in gas
 128   Int_t     fPHfirst;         // first padhit
 129   Int_t     fPHlast;          // last padhit
 130   Int_t     fCMother;         // index of mother particle
 131   Float_t   fLoss;            // nature of particle loss
 132   Float_t   fIndex;           // Index of photon
 133   Float_t   fProduction;      // Point of production
 134   Float_t   fMomX;            // Local Momentum
 135   Float_t   fMomY;            // Local Momentum
 136   Float_t   fMomZ;            // Local Momentum
 137   Float_t   fNPads;           // Pads hit
 138   Float_t   fCerenkovAngle;   // Cerenkov Angle
 139
 140   ClassDef(AliRICHCerenkov,1)  //RICH cerenkov class
 141 };//class AliRICHCerenkov
 142 //______________________________________________________________________________
 143 AliRICHCerenkov::AliRICHCerenkov()
 144 {//ctor
 145     fChamber=-1;
 146     fX=fY=fZ=fTheta=fPhi=fTlength=fEloss=-1;
 147     fPHfirst=fPHlast=fCMother=-1;
 148     fLoss=fIndex=fProduction=fMomX=fMomY=fMomZ=fNPads=fCerenkovAngle=-1;
 149 }//AliRICHCerenkov::ctor
 150 //______________________________________________________________________________
 151 AliRICHCerenkov::AliRICHCerenkov(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 152                 :AliHit(shunt, track)
 153 {//ctor
 154     fChamber=vol[0];
 155     fX=hits[1];
 156     fY=hits[2];
 157     fZ=hits[3];
 158     fTheta=hits[4];
 159     fPhi=hits[5];
 160     fTlength=hits[6];
 161     fEloss=hits[7];
 162     fPHfirst=(Int_t) hits[8];
 163     fPHlast=(Int_t) hits[9];
 164     fCMother=Int_t(hits[10]);
 165     fIndex = hits[11];
 166     fProduction = hits[12];
 167     fLoss=hits[13];
 168     fMomX=hits[14];
 169     fMomY=hits[15];
 170     fMomZ=hits[16];
 171     fNPads=hits[17];
 172     fCerenkovAngle=hits[18];
 173 }//AliRICHCerenkov::ctor
 174 //______________________________________________________________________________
 175 //______________________________________________________________________________
 176 //______________________________________________________________________________
 177 class AliRICHdigit :public AliDigit
 178 {
 179 public:
 180            AliRICHdigit() {fPadX=fPadY=fChamber=fAdc=fTracks[0]=fTracks[1]=fTracks[2]=-1;}
 181   inline   AliRICHdigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT1,Int_t iT2,Int_t iT3);
 182   virtual ~AliRICHdigit() {;}
 183   Int_t C()   const{return fChamber;}
 184   Int_t X()   const{return fPadX;}
 185   Int_t Y()   const{return fPadY;}
 186   Int_t Adc() const{return fAdc;}
 187 protected:
 188   Int_t fChamber;  //module number
 189   Int_t fPadX;    //pad number along X
 190   Int_t fPadY;    //pad number along Y
 191   Int_t fAdc;     //ADC value
 192   ClassDef(AliRICHdigit,1) //RICH digit class
 193 };//class AliRICHdigit
 194 //______________________________________________________________________________
 195 AliRICHdigit::AliRICHdigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1,Int_t iT2)
 196 {
 197   fChamber=iC;fPadX=iX;fPadY=iY;fAdc=iAdc;
 198   fTracks[0]=iT0;fTracks[1]=iT1;fTracks[2]=iT2;
 199 }//AliRICHdigit::ctor
 200 //______________________________________________________________________________
 201 //______________________________________________________________________________
 202 //______________________________________________________________________________
 203 class AliRICHParam;
 204 class AliRICHSDigit;
 205
 206 class AliRICH : public AliDetector
 207 {
 208 public:
 209             AliRICH();
 210             AliRICH(const char *name, const char *title);
 211             AliRICH(const AliRICH& RICH):AliDetector(RICH) {;}
 212   virtual  ~AliRICH();
 213
 214   AliRICH&  operator=(const AliRICH&)                 {return *this;}
 215   virtual Int_t  IsVersion()const =0;
 216   AliRICHParam *Param()                               {return fpParam;}
 217   inline  void  AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);//virtual
 218   inline  void  AddCerenkov(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *cerenkovs);
 219   inline  void  AddSDigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1=-1,Int_t iT2=-1);
 220   inline  void  ResetHits();    //virtual
 221   inline  void  ResetSDigits(); //virtual
 222           void  Hits2SDigits(); //virtual
 223
 224   TClonesArray  *SDigits()                       const{return fSDigits;}
 225   TClonesArray  *Cerenkovs()                     const{return fCerenkovs;}
 226           void    CreateChambers();
 227   virtual void    CreateMaterials(); //GEANT materials definition
 228           Float_t AbsoCH4(Float_t x);
 229           Float_t Fresnel(Float_t ene,Float_t pdoti, Bool_t pola);
 230   virtual void    BuildGeometry();   //TNode ROOT variant for event display
 231   virtual void    CreateGeometry();  //GEANT volumes tree for simulation
 232   virtual void    StepManager()=0;
 233
 234   AliRICHChamber* C(Int_t i)        const{return (AliRICHChamber*)fChambers->At(i);}//return pointer to requested chamber
 235   AliRICHChamber& Chamber(Int_t id)      {return *((AliRICHChamber *) (*fChambers)[id]);}
 236   TObjArray*      Chambers()        const{return fChambers;}
 237
 238         void  AddDigits(Int_t id, Int_t *tracks, Int_t *charges, Int_t *digits);
 239           void  AddRawCluster(Int_t id, const AliRICHRawCluster& cluster);
 240           void  AddRecHit1D(Int_t id, Float_t* rechit, Float_t* photons, Int_t* padsx, Int_t* padsy);
 241           void  AddRecHit3D(Int_t id, Float_t* rechit, Float_t omega, Float_t theta, Float_t phi);
 242           void  ResetDigits();  //virtual
 243           void  ResetRawClusters();
 244           void  ResetRecHits1D();
 245           void  ResetRecHits3D();
 246   virtual void  FindClusters(Int_t nev);
 247           Int_t Hits2SDigits(Float_t xhit,Float_t yhit,Float_t eloss,Int_t id, ResponseType res);//kir ????? to be  removed
 248   virtual void  SDigits2Digits();
 249   virtual void  Digits2Reco();
 250           Int_t    DistancetoPrimitive(Int_t /*px*/, Int_t /*py*/)      {return 9999;}
 251
 252   virtual void   MakeBranch(Option_t *opt=" ");
 253   virtual void   MakeBranchInTreeD(TTree *treeD, const char *file=0);
 254   virtual void   SetTreeAddress();
 255
 256
 257
 258   AliRICHSDigit* FirstPad(AliRICHhit *hit, TClonesArray *clusters);
 259   AliRICHSDigit* NextPad(TClonesArray *clusters);
 260
 261
 262   void     SetGeometryModel(Int_t iC,AliRICHGeometry *pRICHGeo)                    {C(iC)->SetGeometryModel(pRICHGeo);}
 263   void     SetSegmentationModel(Int_t iC, AliSegmentation *pAliSeg)                {C(iC)->SetSegmentationModel(pAliSeg);}
 264   void     SetResponseModel(Int_t iC, AliRICHResponse *pRICHRes)                   {C(iC)->SetResponseModel(pRICHRes);}
 265   void     SetReconstructionModel(Int_t iC, AliRICHClusterFinder *pRICHReco)       {C(iC)->SetReconstructionModel(pRICHReco);}
 266   AliRICHGeometry* GetGeometryModel(Int_t iC=0)                               const{return C(iC)->GetGeometryModel();}
 267   AliSegmentation* GetSegmentationModel(Int_t iC=0)                           const{return C(iC)->GetSegmentationModel();}
 268   AliRICHResponse* GetResponseModel(Int_t iC)                                 const{return C(iC)->GetResponseModel();}
 269
 270 //kir  virtual void   SetMerger(AliRICHMerger* thisMerger) {fMerger=thisMerger;}
 271
 272   TObjArray     *Dchambers()                     {return fDchambers;}
 273   TObjArray     *RecHits3D()                const{return fRecHits3D;}
 274   TObjArray     *RecHits1D()                const{return fRecHits1D;}
 275   Int_t         *Ndch()                          {return fNdch;}
 276   Int_t         *Nrechits1D()                    {return fNrechits1D;}
 277   Int_t         *Nrechits3D()                    {return fNrechits3D;}
 278   TClonesArray  *DigitsAddress(Int_t id)         {return ((TClonesArray *) (*fDchambers)[id]);}
 279   TClonesArray  *RecHitsAddress1D(Int_t id) const{return ((TClonesArray *) (*fRecHits1D)[id]);}
 280   TClonesArray  *RecHitsAddress3D(Int_t id) const{return ((TClonesArray *) (*fRecHits3D)[id]);}
 281   TClonesArray  *RawClustAddress(Int_t id)  const{return ((TClonesArray *) (*fRawClusters)[id]);}
 282
 283   void DiagnosticsFE(Int_t evNumber1=0,Int_t evNumber2=0);    // Full events
 284   void DiagnosticsSE(Int_t diaglevel,Int_t evNumber1=0,Int_t evNumber2=0);    // Single events
 285
 286   virtual void Print(Option_t *option)const; // Prints debug information
 287
 288 protected:
 289   AliRICHParam         *fpParam;              //main RICH parametrization
 290   TObjArray            *fChambers;           //! List of RICH chambers
 291   Int_t                 fNsdigits;           //Current number of sdigits
 292   Int_t                 fNcerenkovs;         //Current number of cerenkovs
 293   TClonesArray         *fSDigits;            //! List of sdigits
 294   TObjArray            *fDchambers;          //! Array of lists of digits
 295   TClonesArray         *fCerenkovs;          //! List of cerenkovs
 296   Int_t                 fNdch[kNCH];         //Array of current numbers of digits
 297   TObjArray            *fRawClusters;        // !List of raw clusters
 298   TObjArray            *fRecHits1D;          // !List of rec. hits
 299   TObjArray            *fRecHits3D;          // !List of rec. hits
 300   Int_t                 fNrawch[kNCH];       //Array of current numbers of raw clusters
 301   Int_t                 fNrechits1D[kNCH];   //Array of current numbers of rec hits 1D
 302   Int_t                 fNrechits3D[kNCH];   //Array of current numbers of rec hits 3D
 303
 304   Int_t fCkovNumber;                         // Number of Cerenkov photons
 305   Int_t fFreonProd;                          // Cerenkovs produced in freon
 306   Int_t fFeedbacks;                          // Number of feedback photons
 307 //kir  Int_t fCkovQuarz;                          // Cerenkovs crossing quartz
 308 //kir  Int_t fCkovGap;                            // Cerenkovs crossing gap
 309 //kir  Int_t fCkovCsi;                            // Cerenkovs crossing csi
 310 //kir  Int_t fLostRfreo;                          // Cerenkovs reflected in freon
 311 //kir  Int_t fLostRquar;                          // Cerenkovs reflected in quartz
 312 //kir  Int_t fLostAfreo;                          // Cerenkovs absorbed in freon
 313 //kir  Int_t fLostAquarz;                         // Cerenkovs absorbed in quartz
 314 //kir  Int_t fLostAmeta;                          // Cerenkovs absorbed in methane
 315 //kir  Int_t fLostCsi;                            // Cerenkovs below csi quantum efficiency
 316 //kir  Int_t fLostWires;                          // Cerenkovs lost in wires
 317 //kir  Float_t fMipx;                             // x coord. of MIP
 318 //kir  Float_t fMipy;                             // y coord. of MIP
 319 //kir  Int_t fLostFresnel;                        // Cerenkovs lost by Fresnel reflection
 320
 321 //kir  Text_t *fFileName;                         //! File with background hits
 322 //kir  AliRICHMerger *fMerger;                    //! pointer to merger
 323
 324   ClassDef(AliRICH,2)                        //Main RICH class
 325 };//class AliRICH
 326
 327 //______________________________________________________________________________
 328 void AliRICH::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 329 {//Adds the current hit to the RICH hits list
 330   TClonesArray &tmp=*fHits;
 331   new(tmp[fNhits++])AliRICHhit(fIshunt,track,vol,hits);
 332 }
 333 //______________________________________________________________________________
 334 void AliRICH::AddCerenkov(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *cerenkovs)
 335 {//Adds the current RICH cerenkov hit to the Cerenkovs list
 336   TClonesArray &tmp=*fCerenkovs;
 337   new(tmp[fNcerenkovs++]) AliRICHCerenkov(fIshunt,track,vol,cerenkovs);
 338 }
 339 //______________________________________________________________________________
 340 void AliRICH::ResetHits()
 341 {//Resets hits and cerenkovs
 342   AliDetector::ResetHits();
 343   fNcerenkovs = 0;
 344   if(fCerenkovs)fCerenkovs->Clear();
 345 }
 346 //______________________________________________________________________________
 347 void AliRICH::AddSDigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1,Int_t iT2)
 348 {//Adds the current Sdigit to the RICH list of Sdigits
 349   TClonesArray &tmp = *fSDigits;
 350   new(tmp[fNsdigits++])AliRICHdigit(iC,iX,iY,iAdc,iT0,iT1,iT2);
 351 }
 352 //______________________________________________________________________________
 353 void AliRICH::ResetSDigits()
 354 {//Resets sdigits
 355   fNsdigits=0;
 356   if(fSDigits)fSDigits->Clear();
 357 }
 358 //______________________________________________________________________________
 359 #endif