STEER/AliMagF.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 1.3  1999/09/29 09:24:29  fca
  19 Introduction of the Copyright and cvs Log
  20
  21 */
  22
  23
  24 #include "AliMagF.h"
  25 #include "TSystem.h"
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <stdio.h>
  28
  29 //ZDC part -------------------------------------------------------------------
  30
  31   static const Float_t G1=20.03;
  32   static const Float_t FDIP=-37.34;
  33   static const Float_t FDIMU=6.;
  34   static const Float_t FCORN=11.72;
  35 //
  36 // ZBEG       Beginning of the inner triplet
  37 // D1BEG      Beginning of separator dipole 1
  38 // D2BEG      Beginning of separator dipole 2
  39 // CORBEG     Corrector dipole beginning (because of dimuon arm)
  40 //
  41   static const Float_t CORBEG=1920,COREND=CORBEG+190, CORRA2=4.5*4.5;
  42 //
  43   static const Float_t ZBEG=2300;
  44   static const Float_t Z1BEG=ZBEG+   0,Z1END=Z1BEG+630,Z1RA2=3.5*3.5;
  45   static const Float_t Z2BEG=ZBEG+ 880,Z2END=Z2BEG+550,Z2RA2=3.5*3.5;
  46   static const Float_t Z3BEG=ZBEG+1530,Z3END=Z3BEG+550,Z3RA2=3.5*3.5;
  47   static const Float_t Z4BEG=ZBEG+2430,Z4END=Z4BEG+630,Z4RA2=3.5*3.5;
  48   static const Float_t D1BEG=5843.5   ,D1END=D1BEG+945,D1RA2=4.5*4.5;
  49   static const Float_t D2BEG=12113.2  ,D2END=D2BEG+945,D2RA2=4.5*.5;
  50
  51 //ZDC part -------------------------------------------------------------------
  52
  53 ClassImp(AliMagF)
  54
  55 //________________________________________
  56 AliMagF::AliMagF(const char *name, const char *title, const Int_t integ, const Int_t map,
  57                  const Float_t factor, const Float_t fmax)
  58   : TNamed(name,title)
  59 {
  60   fMap = map;
  61   fType = Undef;
  62   fInteg = integ;
  63   fFactor = factor;
  64   fMax = fmax;
  65 }
  66
  67 //________________________________________
  68 void AliMagF::Field(Float_t*, Float_t *b)
  69 {
  70   printf("Undefined MagF Field called, returning 0\n");
  71   b[0]=b[1]=b[2]=0;
  72 }
  73
  74 ClassImp(AliMagFC)
  75
  76 //________________________________________
  77 AliMagFC::AliMagFC(const char *name, const char *title, const Int_t integ, const Int_t map,
  78                  const Float_t factor, const Float_t fmax)
  79   : AliMagF(name,title,integ,map,factor,fmax)
  80 {
  81   printf("Constant Field %s created: map= %d, factor= %f\n",fName.Data(),map,factor);
  82   fType = Const;
  83 }
  84
  85 //________________________________________
  86 void AliMagFC::Field(Float_t *x, Float_t *b)
  87 {
  88   b[0]=b[1]=b[2]=0;
  89   if(fMap==1) {
  90     if(TMath::Abs(x[2])<700 && x[0]*x[0]+(x[1]+30)*(x[1]+30) < 560*560) {
  91       b[2]=2;
  92     } else {
  93       if ( 725 <= x[2] && x[2] <= 1225 ) {
  94         Float_t dz = TMath::Abs(975-x[2])*0.01;
  95         b[0]=(1-0.1*dz*dz)*7;
  96       }
  97       else {
  98 //This is the ZDC part
  99         Float_t rad2=x[0]*x[0]+x[1]*x[1];
 100         if(rad2<D2RA2) {
 101           if(x[2]>D2BEG) {
 102
 103 //    Separator Dipole D2
 104             if(x[2]<D2END) b[1]=FDIP;
 105           } else if(x[2]>D1BEG) {
 106
 107 //    Separator Dipole D1
 108             if(x[2]<D1END) b[1]=-FDIP;
 109           }
 110           if(rad2<CORRA2) {
 111
 112 //    First quadrupole of inner triplet de-focussing in x-direction
 113 //    Inner triplet
 114             if(x[2]>Z4BEG) {
 115               if(x[2]<Z4END) {
 116
 117 //    2430 <-> 3060
 118                 b[0]=-G1*x[1];
 119                 b[1]=-G1*x[0];
 120               }
 121             } else if(x[2]>Z3BEG) {
 122               if(x[2]<Z3END) {
 123
 124 //    1530 <-> 2080
 125                 b[0]=G1*x[1];
 126                 b[1]=G1*x[0];
 127               }
 128             } else if(x[2]>Z2BEG) {
 129               if(x[2]<Z2END) {
 130
 131 //    890 <-> 1430
 132                 b[0]=G1*x[1];
 133                 b[1]=G1*x[0];
 134               }
 135             } else if(x[2]>Z1BEG) {
 136               if(x[2]<Z1END) {
 137
 138 //    0 <->  630
 139                 b[0]=-G1*x[1];
 140                 b[1]=-G1*x[0];
 141               }
 142             } else if(x[2]>CORBEG) {
 143               if(x[2]<COREND) {
 144 //    Corrector dipole (because of dimuon arm)
 145                 b[0]=FCORN;
 146               }
 147             }
 148           }
 149         }
 150       }
 151     }
 152     if(fFactor!=1) {
 153       b[0]*=fFactor;
 154       b[1]*=fFactor;
 155       b[2]*=fFactor;
 156     }
 157   } else {
 158     printf("Invalid field map for constant field %d\n",fMap);
 159     exit(1);
 160   }
 161 }
 162
 163 ClassImp(AliMagFCM)
 164
 165 //________________________________________
 166 AliMagFCM::AliMagFCM(const char *name, const char *title, const Int_t integ, const Int_t map,
 167                  const Float_t factor, const Float_t fmax)
 168   : AliMagF(name,title,integ,map,factor,fmax)
 169 {
 170   fType = ConMesh;
 171   printf("Constant Mesh Field %s created: map= %d, factor= %f, file= %s\n",fName.Data(),map,factor,fTitle.Data());
 172 }
 173
 174 //________________________________________
 175 void AliMagFCM::Field(Float_t *x, Float_t *b)
 176 {
 177   Double_t ratx, raty, ratz, hix, hiy, hiz, ratx1, raty1, ratz1,
 178     bhyhz, bhylz, blyhz, blylz, bhz, blz, xl[3];
 179   const Double_t one=1;
 180   Int_t ix, iy, iz;
 181
 182   // --- find the position in the grid ---
 183
 184   b[0]=b[1]=b[2]=0;
 185   if(-700<x[2] && x[2]<fZbeg && x[0]*x[0]+(x[1]+30)*(x[1]+30) < 560*560) {
 186     b[2]=2;
 187   } else  {
 188     Bool_t infield=(fZbeg<=x[2] && x[2]<fZbeg+fZdel*(fZn-1)
 189        &&  ( fXbeg <= TMath::Abs(x[0]) && TMath::Abs(x[0]) < fXbeg+fXdel*(fXn-1) )
 190        &&  ( fYbeg <= TMath::Abs(x[1]) && TMath::Abs(x[1]) < fYbeg+fYdel*(fYn-1) ));
 191       if(infield) {
 192       xl[0]=TMath::Abs(x[0])-fXbeg;
 193       xl[1]=TMath::Abs(x[1])-fYbeg;
 194       xl[2]=x[2]-fZbeg;
 195
 196     // --- start with x
 197
 198       hix=xl[0]*fXdeli;
 199       ratx=hix-int(hix);
 200       ix=int(hix);
 201
 202       hiy=xl[1]*fYdeli;
 203       raty=hiy-int(hiy);
 204       iy=int(hiy);
 205
 206       hiz=xl[2]*fZdeli;
 207       ratz=hiz-int(hiz);
 208       iz=int(hiz);
 209
 210       if(fMap==2) {
 211       // ... simple interpolation
 212         ratx1=one-ratx;
 213         raty1=one-raty;
 214         ratz1=one-ratz;
 215         bhyhz = Bx(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 216         bhylz = Bx(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 217         blyhz = Bx(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 218         blylz = Bx(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 219         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 220         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 221         b[0]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 222         //
 223         bhyhz = By(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 224         bhylz = By(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 225         blyhz = By(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 226         blylz = By(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 227         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 228         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 229         b[1]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 230         //
 231         bhyhz = Bz(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 232         bhylz = Bz(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 233         blyhz = Bz(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 234         blylz = Bz(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 235         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 236         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 237         b[2]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 238       //printf("ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2] %f %f %f %f %f %f\n",
 239       //ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2]);
 240       //
 241     // ... use the dipole symmetry
 242         if (x[0]*x[1] < 0) b[1]=-b[1];
 243         if (x[0]<0) b[2]=-b[2];
 244       } else {
 245         printf("Invalid field map for constant mesh %d\n",fMap);
 246       }
 247     } else {
 248 //This is the ZDC part
 249       Float_t rad2=x[0]*x[0]+x[1]*x[1];
 250       if(rad2<D2RA2) {
 251         if(x[2]>D2BEG) {
 252
 253 //    Separator Dipole D2
 254           if(x[2]<D2END) b[1]=FDIP;
 255         } else if(x[2]>D1BEG) {
 256
 257 //    Separator Dipole D1
 258           if(x[2]<D1END) b[1]=-FDIP;
 259         }
 260         if(rad2<CORRA2) {
 261
 262 //    First quadrupole of inner triplet de-focussing in x-direction
 263 //    Inner triplet
 264           if(x[2]>Z4BEG) {
 265             if(x[2]<Z4END) {
 266
 267 //    2430 <-> 3060
 268               b[0]=-G1*x[1];
 269               b[1]=-G1*x[0];
 270             }
 271           } else if(x[2]>Z3BEG) {
 272             if(x[2]<Z3END) {
 273
 274 //    1530 <-> 2080
 275               b[0]=G1*x[1];
 276               b[1]=G1*x[0];
 277             }
 278           } else if(x[2]>Z2BEG) {
 279             if(x[2]<Z2END) {
 280
 281 //    890 <-> 1430
 282               b[0]=G1*x[1];
 283               b[1]=G1*x[0];
 284             }
 285           } else if(x[2]>Z1BEG) {
 286             if(x[2]<Z1END) {
 287
 288 //    0 <->  630
 289               b[0]=-G1*x[1];
 290               b[1]=-G1*x[0];
 291             }
 292           } else if(x[2]>CORBEG) {
 293             if(x[2]<COREND) {
 294 //    Corrector dipole (because of dimuon arm)
 295               b[0]=FCORN;
 296             }
 297           }
 298         }
 299       }
 300     }
 301   }
 302   if(fFactor!=1) {
 303     b[0]*=fFactor;
 304     b[1]*=fFactor;
 305     b[2]*=fFactor;
 306   }
 307 }
 308
 309 //________________________________________
 310 void AliMagFCM::ReadField()
 311 {
 312   FILE *magfile;
 313   Int_t ix, iy, iz, ipx, ipy, ipz;
 314   Float_t bx, by, bz;
 315   char *fname;
 316   printf("Reading Magnetic Field %s from file %s\n",fName.Data(),fTitle.Data());
 317   fname = gSystem->ExpandPathName(fTitle.Data());
 318   magfile=fopen(fname,"r");
 319   delete [] fname;
 320   if (magfile) {
 321     fscanf(magfile,"%d %d %d %f %f %f %f %f %f",
 322            &fXn, &fYn, &fZn, &fXdel, &fYdel, &fZdel, &fXbeg, &fYbeg, &fZbeg);
 323     printf("fXn %d, fYn %d, fZn %d, fXdel %f, fYdel %f, fZdel %f, fXbeg %f, fYbeg %f, fZbeg %f\n",
 324            fXn, fYn, fZn, fXdel, fYdel, fZdel, fXbeg, fYbeg, fZbeg);
 325     fXdeli=1./fXdel;
 326     fYdeli=1./fYdel;
 327     fZdeli=1./fZdel;
 328     fB = new TVector(3*fXn*fYn*fZn);
 329     for (iz=0; iz<fZn; iz++) {
 330       ipz=iz*3*(fXn*fYn);
 331       for (iy=0; iy<fYn; iy++) {
 332         ipy=ipz+iy*3*fXn;
 333         for (ix=0; ix<fXn; ix++) {
 334           ipx=ipy+ix*3;
 335           fscanf(magfile,"%f %f %f",&bz,&by,&bx);
 336           (*fB)(ipx+2)=bz;
 337           (*fB)(ipx+1)=by;
 338           (*fB)(ipx  )=bx;
 339         }
 340       }
 341     }
 342   } else {
 343     printf("File %s not found !\n",fTitle.Data());
 344     exit(1);
 345   }
 346 }
 347
 348
 349