STEER/AliMagFCM.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 /* $Id$ */
  17
  18 //-----------------------------------------------------------------------
  19 //  Class for Alice magnetic field with constant mesh
  20 //  Used in the configuration macros (macros/Config.C, etc.)
  21 //  Author:
  22 //-----------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include "TSystem.h"
  25
  26 #include "TVector.h"
  27
  28 #include "AliLog.h"
  29 #include "AliMagFCM.h"
  30
  31 ClassImp(AliMagFCM)
  32
  33 //_______________________________________________________________________
  34 AliMagFCM::AliMagFCM():
  35   fXbeg(0),
  36   fYbeg(0),
  37   fZbeg(0),
  38   fXdel(0),
  39   fYdel(0),
  40   fZdel(0),
  41   fSolenoid(0),
  42   fXdeli(0),
  43   fYdeli(0),
  44   fZdeli(0),
  45   fXn(0),
  46   fYn(0),
  47   fZn(0),
  48   fB(0)
  49 {
  50   //
  51   // Standard constructor
  52   //
  53   fType = kConMesh;
  54   fMap  = 2;
  55   SetSolenoidField();
  56 }
  57
  58 //_______________________________________________________________________
  59 AliMagFCM::AliMagFCM(const char *name, const char *title, Int_t integ,
  60                      Float_t factor, Float_t fmax):
  61   AliMagFC(name,title,integ,factor,fmax),
  62   fXbeg(0),
  63   fYbeg(0),
  64   fZbeg(0),
  65   fXdel(0),
  66   fYdel(0),
  67   fZdel(0),
  68   fSolenoid(0),
  69   fXdeli(0),
  70   fYdeli(0),
  71   fZdeli(0),
  72   fXn(0),
  73   fYn(0),
  74   fZn(0),
  75   fB(0)
  76 {
  77   //
  78   // Standard constructor
  79   //
  80   fType = kConMesh;
  81   fMap  = 2;
  82   SetSolenoidField();
  83
  84   AliDebug(1, Form(
  85      "Constant Mesh Field %s created: map= %d, factor= %f, file= %s",
  86          fName.Data(), fMap, factor,fTitle.Data()));
  87 }
  88
  89 //_______________________________________________________________________
  90 AliMagFCM::AliMagFCM(const AliMagFCM &magf):
  91   AliMagFC(magf),
  92   fXbeg(0),
  93   fYbeg(0),
  94   fZbeg(0),
  95   fXdel(0),
  96   fYdel(0),
  97   fZdel(0),
  98   fSolenoid(0),
  99   fXdeli(0),
 100   fYdeli(0),
 101   fZdeli(0),
 102   fXn(0),
 103   fYn(0),
 104   fZn(0),
 105   fB(0)
 106 {
 107   //
 108   // Copy constructor
 109   //
 110   magf.Copy(*this);
 111 }
 112
 113 //_______________________________________________________________________
 114 void AliMagFCM::Field(const float *x, float *b) const
 115 {
 116   //
 117   // Method to calculate the magnetic field
 118   //
 119   Float_t ratx, raty, ratz, hix, hiy, hiz, ratx1, raty1, ratz1,
 120     bhyhz, bhylz, blyhz, blylz, bhz, blz, xl[3];
 121   const Float_t kone=1;
 122   Int_t ix, iy, iz;
 123
 124   // --- find the position in the grid ---
 125
 126   b[0]=b[1]=b[2]=0;
 127
 128
 129   if(-700 < -x[2] && -x[2] < fZbeg && x[0] * x[0] +(x[1]+30)*(x[1]+30) < 560*560) {
 130     b[2]=  fSolenoid;
 131   } else  {
 132       // The field map used here was calculated in a coordinate system where the muon arm is at z > 0
 133       // Transfom x -> -x and z -> -z
 134       Float_t xm = - x[0];
 135       Float_t ym =   x[1];
 136       Float_t zm = - x[2];
 137
 138       Bool_t infield=(fZbeg <= zm  && zm < fZbeg+fZdel*(fZn-1)
 139                       &&  ( fXbeg <= TMath::Abs(xm) && TMath::Abs(xm) < fXbeg+fXdel*(fXn-1) )
 140                       &&  ( fYbeg <= TMath::Abs(ym) && TMath::Abs(ym) < fYbeg+fYdel*(fYn-1) ));
 141     if(infield) {
 142       xl[0]=TMath::Abs(xm)-fXbeg;
 143       xl[1]=TMath::Abs(ym)-fYbeg;
 144       xl[2]=zm-fZbeg;
 145
 146       // --- start with x
 147
 148       hix=xl[0]*fXdeli;
 149       ratx=hix-int(hix);
 150       ix=int(hix);
 151
 152       hiy=xl[1]*fYdeli;
 153       raty=hiy-int(hiy);
 154       iy=int(hiy);
 155
 156       hiz=xl[2]*fZdeli;
 157       ratz=hiz-int(hiz);
 158       iz=int(hiz);
 159
 160       if(fMap==2) {
 161         // ... simple interpolation
 162         ratx1=kone-ratx;
 163         raty1=kone-raty;
 164         ratz1=kone-ratz;
 165         bhyhz = Bx(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 166         bhylz = Bx(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 167         blyhz = Bx(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 168         blylz = Bx(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 169         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 170         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 171         b[0]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 172         //
 173         bhyhz = By(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 174         bhylz = By(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 175         blyhz = By(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 176         blylz = By(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 177         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 178         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 179         b[1]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 180         //
 181         bhyhz = Bz(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 182         bhylz = Bz(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 183         blyhz = Bz(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 184         blylz = Bz(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 185         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 186         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 187         b[2]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 188         //printf("ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2] %f %f %f %f %f %f\n",
 189         //ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2]);
 190         //
 191         // ... use the dipole symmetry
 192         if (xm*ym < 0) b[1]=-b[1];
 193         if (xm<0)      b[2]=-b[2];
 194         b[0] = -b[0];
 195         b[2] = -b[2];
 196
 197       } else {
 198         AliError(Form("Invalid field map for constant mesh %d",fMap));
 199       }
 200     } else {
 201 //This is the ZDC part
 202         ZDCField(x,b);
 203     }
 204
 205     if(fFactor!=1) {
 206         b[0]*=fFactor;
 207         b[1]*=fFactor;
 208         b[2]*=fFactor;
 209     }
 210   }
 211 }
 212
 213 //_______________________________________________________________________
 214 void AliMagFCM::Field(const double *x, double *b) const
 215 {
 216   //
 217   // Method to calculate the magnetic field
 218   //
 219   Double_t ratx, raty, ratz, hix, hiy, hiz, ratx1, raty1, ratz1,
 220     bhyhz, bhylz, blyhz, blylz, bhz, blz, xl[3];
 221   const Double_t kone=1;
 222   Int_t ix, iy, iz;
 223
 224   // --- find the position in the grid ---
 225
 226   b[0]=b[1]=b[2]=0;
 227
 228
 229   if(-700 < -x[2] && -x[2] < fZbeg && x[0] * x[0] +(x[1]+30)*(x[1]+30) < 560*560) {
 230     b[2]=  fSolenoid;
 231   } else  {
 232       // The field map used here was calculated in a coordinate system where the muon arm is at z > 0
 233       // Transfom x -> -x and z -> -z
 234       Float_t xm = - x[0];
 235       Float_t ym =   x[1];
 236       Float_t zm = - x[2];
 237
 238       Bool_t infield=(fZbeg <= zm  && zm < fZbeg+fZdel*(fZn-1)
 239                       &&  ( fXbeg <= TMath::Abs(xm) && TMath::Abs(xm) < fXbeg+fXdel*(fXn-1) )
 240                       &&  ( fYbeg <= TMath::Abs(ym) && TMath::Abs(ym) < fYbeg+fYdel*(fYn-1) ));
 241     if(infield) {
 242       xl[0]=TMath::Abs(xm)-fXbeg;
 243       xl[1]=TMath::Abs(ym)-fYbeg;
 244       xl[2]=zm-fZbeg;
 245
 246       // --- start with x
 247
 248       hix=xl[0]*fXdeli;
 249       ratx=hix-int(hix);
 250       ix=int(hix);
 251
 252       hiy=xl[1]*fYdeli;
 253       raty=hiy-int(hiy);
 254       iy=int(hiy);
 255
 256       hiz=xl[2]*fZdeli;
 257       ratz=hiz-int(hiz);
 258       iz=int(hiz);
 259
 260       if(fMap==2) {
 261         // ... simple interpolation
 262         ratx1=kone-ratx;
 263         raty1=kone-raty;
 264         ratz1=kone-ratz;
 265         bhyhz = Bx(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 266         bhylz = Bx(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 267         blyhz = Bx(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 268         blylz = Bx(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 269         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 270         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 271         b[0]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 272         //
 273         bhyhz = By(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 274         bhylz = By(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 275         blyhz = By(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 276         blylz = By(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 277         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 278         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 279         b[1]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 280         //
 281         bhyhz = Bz(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
 282         bhylz = Bz(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
 283         blyhz = Bz(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
 284         blylz = Bz(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
 285         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
 286         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
 287         b[2]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
 288         //printf("ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2] %f %f %f %f %f %f\n",
 289         //ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2]);
 290         //
 291         // ... use the dipole symmetry
 292         if (xm*ym < 0) b[1]=-b[1];
 293         if (xm<0)      b[2]=-b[2];
 294         b[0] = -b[0];
 295         b[2] = -b[2];
 296
 297       } else {
 298         AliError(Form("Invalid field map for constant mesh %d",fMap));
 299       }
 300     } else {
 301 //This is the ZDC part
 302         ZDCField(x,b);
 303     }
 304
 305     if(fFactor!=1) {
 306         b[0]*=fFactor;
 307         b[1]*=fFactor;
 308         b[2]*=fFactor;
 309     }
 310   }
 311 }
 312
 313 //_______________________________________________________________________
 314 void AliMagFCM::ReadField()
 315 {
 316   //
 317   // Method to read the magnetic field map from file
 318   //
 319   FILE *magfile;
 320   Int_t ix, iy, iz, ipx, ipy, ipz;
 321   Float_t bx, by, bz;
 322   char *fname;
 323   AliDebug(1,Form("Reading Magnetic Field %s from file %s",fName.Data(),fTitle.Data()));
 324   fname = gSystem->ExpandPathName(fTitle.Data());
 325   magfile=fopen(fname,"r");
 326   delete [] fname;
 327   if (magfile) {
 328     fscanf(magfile,"%d %d %d %f %f %f %f %f %f",
 329            &fXn, &fYn, &fZn, &fXdel, &fYdel, &fZdel, &fXbeg, &fYbeg, &fZbeg);
 330     AliDebug(2,Form("fXn %d, fYn %d, fZn %d, fXdel %f, fYdel %f, fZdel %f, fXbeg %f, fYbeg %f, fZbeg %f",
 331                         fXn, fYn, fZn, fXdel, fYdel, fZdel, fXbeg, fYbeg, fZbeg));
 332     fXdeli=1./fXdel;
 333     fYdeli=1./fYdel;
 334     fZdeli=1./fZdel;
 335     fB = new TVector(3*fXn*fYn*fZn);
 336     for (iz=0; iz<fZn; iz++) {
 337       ipz=iz*3*(fXn*fYn);
 338       for (iy=0; iy<fYn; iy++) {
 339         ipy=ipz+iy*3*fXn;
 340         for (ix=0; ix<fXn; ix++) {
 341           ipx=ipy+ix*3;
 342           fscanf(magfile,"%f %f %f",&bz,&by,&bx);
 343           (*fB)(ipx+2)=bz;
 344           (*fB)(ipx+1)=by;
 345           (*fB)(ipx  )=bx;
 346         }
 347       }
 348     }
 349   } else {
 350     AliFatal(Form("File %s not found !",fTitle.Data()));
 351   }
 352 }
 353
 354 //_______________________________________________________________________
 355 void AliMagFCM::Copy(TObject & /* magf */) const
 356 {
 357   //
 358   // Copy *this onto magf -- Not implemented
 359   //
 360   AliFatal("Not implemented!");
 361 }
 362