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