TPC/AliTPCParamSR.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 1.2.4.2  2000/06/14 16:48:24  kowal2
  19 Parameter setting improved. Removed compiler warnings
  20
  21 Revision 1.2.4.1  2000/06/09 07:55:39  kowal2
  22
  23 Updated defaults
  24
  25 Revision 1.2  2000/04/17 09:37:33  kowal2
  26 removed obsolete AliTPCDigitsDisplay.C
  27
  28 Revision 1.1.4.2  2000/04/10 11:36:13  kowal2
  29
  30 New Detector parameters handling class
  31
  32 */
  33
  34 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  35 //  Manager and of geomety  classes for set: TPC                     //
  36 //                                                                   //
  37 //  !sectors are numbered from  0                                     //
  38 //  !pad rows are numbered from 0                                     //
  39 //
  40 //  27.7.   - AliTPCPaaramSr object for TPC
  41 //            TPC with straight pad rows
  42 //  Origin:  Marian Ivanov, Uni. of Bratislava, ivanov@fmph.uniba.sk //
  43 //                                                                   //
  44 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  45
  46
  47 #include <iostream.h>
  48 #include <TMath.h>
  49 #include <TObject.h>
  50 #include <AliTPCParamSR.h>
  51 #include "AliTPCPRF2D.h"
  52 #include "AliTPCRF1D.h"
  53
  54
  55
  56 ClassImp(AliTPCParamSR)
  57 const static  Int_t kMaxRows=600;
  58 const static  Float_t  kEdgeSectorSpace = 2.5;
  59 const static Float_t kFacSigmaPadRow=3.;
  60 const static Float_t kFacSigmaPad=3.;
  61 const static Float_t kFacSigmaTime=3.;
  62
  63
  64 AliTPCParamSR::AliTPCParamSR()
  65 {
  66   //
  67   //constructor set the default parameters
  68   fInnerPRF=0;
  69   fOuterPRF=0;
  70   fTimeRF = 0;
  71   fFacSigmaPadRow = Float_t(kFacSigmaPadRow);
  72   fFacSigmaPad = Float_t(kFacSigmaPad);
  73   fFacSigmaTime = Float_t(kFacSigmaTime);
  74
  75
  76   SetDefault();
  77   Update();
  78 }
  79
  80 AliTPCParamSR::~AliTPCParamSR()
  81 {
  82   //
  83   //destructor destroy some dynmicaly alocated variables
  84   if (fInnerPRF != 0) delete fInnerPRF;
  85   if (fOuterPRF != 0) delete fOuterPRF;
  86   if (fTimeRF != 0) delete fTimeRF;
  87 }
  88
  89 void AliTPCParamSR::SetDefault()
  90 {
  91   //set default TPC param
  92   fbStatus = kFALSE;
  93   AliTPCParam::SetDefault();
  94 }
  95
  96 Int_t  AliTPCParamSR::CalcResponse(Float_t* xyz, Int_t * index, Int_t row)
  97 {
  98   //
  99   //calculate bin response as function of the input position -x
 100   //return number of valid response bin
 101   //
 102   //we suppose that coordinate is expressed in float digits
 103   // it's mean coordinate system 8
 104   //xyz[0] - float padrow xyz[1] is float pad  (center pad is number 0) and xyz[2] is float time bin
 105   if ( (fInnerPRF==0)||(fOuterPRF==0)||(fTimeRF==0) ){
 106     Error("AliTPCParamSR", "response function was not adjusted");
 107     return -1;
 108   }
 109
 110   Float_t sfpadrow;   // sigma of response function
 111   Float_t sfpad;      // sigma  of
 112   Float_t sftime= fFacSigmaTime*fTimeRF->GetSigma()/fZWidth;     //3 sigma of time response
 113   if (index[1]<fNInnerSector){
 114     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fInnerPRF->GetSigmaY()/fInnerPadPitchLength;
 115     sfpad    =fFacSigmaPad*fInnerPRF->GetSigmaX()/fInnerPadPitchWidth;
 116   }else{
 117     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fOuterPRF->GetSigmaY()/fOuterPadPitchLength;
 118     sfpad    =fFacSigmaPad*fOuterPRF->GetSigmaX()/fOuterPadPitchWidth;
 119   }
 120
 121   Int_t fpadrow = TMath::Max(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]-sfpadrow),0);  //"first" padrow
 122   Int_t fpad    = TMath::Nint(xyz[1]-sfpad);     //first pad
 123   Int_t ftime   = TMath::Max(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()-sftime),0);  // first time
 124   Int_t lpadrow = TMath::Min(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]+sfpadrow),fpadrow+19);  //"last" padrow
 125   lpadrow       = TMath::Min(GetNRow(index[1])-1,lpadrow);
 126   Int_t lpad    = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[1]+sfpad),fpad+19);     //last pad
 127   Int_t ltime   = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()+sftime),ftime+19);    // last time
 128   ltime         = TMath::Min(ltime,GetMaxTBin()-1);
 129
 130   if (row>=0) { //if we are interesting about given pad row
 131     if (fpadrow<=row) fpadrow =row;
 132     else
 133       return 0;
 134     if (lpadrow>=row) lpadrow = row;
 135     else
 136       return 0;
 137   }
 138
 139
 140   Float_t  padres[20][20];  //I don't expect bigger number of bins
 141   Float_t  timeres[20];
 142   Int_t cindex3=0;
 143   Int_t cindex=0;
 144   Float_t cweight = 0;
 145   if (fpadrow>=0) {
 146   //calculate padresponse function
 147   Int_t padrow, pad;
 148   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 149     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++){
 150       Float_t dy = (-xyz[0]+Float_t(index[2]-padrow));
 151       Float_t dx = (-xyz[1]+Float_t(pad));
 152       if (index[1]<fNInnerSector)
 153         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fInnerPRF->GetPRF(dx*fInnerPadPitchWidth,dy*fInnerPadPitchLength);
 154       else
 155         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fOuterPRF->GetPRF(dx*fOuterPadPitchWidth,dy*fOuterPadPitchLength);          }
 156   //calculate time response function
 157   Int_t time;
 158   for (time = ftime;time<=ltime;time++)
 159     timeres[time-ftime]= fTimeRF->GetRF((-xyz[2]+Float_t(time))*fZWidth);
 160   //write over threshold values to stack
 161   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 162     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++)
 163       for (time = ftime;time<=ltime;time++){
 164         cweight = timeres[time-ftime]*padres[padrow-fpadrow][pad-fpad];
 165         if (cweight>fResponseThreshold) {
 166           fResponseBin[cindex3]=padrow;
 167           fResponseBin[cindex3+1]=pad;
 168           fResponseBin[cindex3+2]=time;
 169           cindex3+=3;
 170           fResponseWeight[cindex]=cweight;
 171           cindex++;
 172         }
 173       }
 174   }
 175   fCurrentMax=cindex;
 176   return fCurrentMax;
 177 }
 178
 179 void AliTPCParamSR::TransformTo8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 180 {
 181   //
 182   // transformate point to digit coordinate
 183   //
 184   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 185   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 186   if (index[0]==2) Transform2to3(xyz,index);
 187   if (index[0]==3) Transform3to4(xyz,index);
 188   if (index[0]==4) Transform4to8(xyz,index);
 189 }
 190
 191 void AliTPCParamSR::TransformTo2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 192 {
 193   //
 194   //transformate point to rotated coordinate
 195   //
 196   //we suppose that
 197   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 198   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 199   if (index[0]==4) Transform4to3(xyz,index);
 200   if (index[0]==8) {  //if we are in digit coordinate system transform to global
 201     Transform8to4(xyz,index);
 202     Transform4to3(xyz,index);
 203   }
 204 }
 205
 206 void AliTPCParamSR::CRXYZtoXYZ(Float_t *xyz,
 207                const Int_t &sector, const Int_t & padrow, Int_t option) const
 208 {
 209   //transform relative coordinates to absolute
 210   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 211   Int_t index[2]={sector,padrow};
 212   if (rel==kTRUE)      Transform4to3(xyz,index);//if the position is relative to pad row
 213   Transform2to1(xyz,index);
 214 }
 215
 216 void AliTPCParamSR::XYZtoCRXYZ(Float_t *xyz,
 217                              Int_t &sector, Int_t & padrow, Int_t option) const
 218 {
 219    //transform global position to the position relative to the sector padrow
 220   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
 221   //if option=1  X           absolute            use input sector
 222   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
 223   //if option=3  X           relative            use input sector
 224   //!!!!!!!!! WE start to calculate rows from row = 0
 225   Int_t index[2];
 226   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 227
 228   //option 0 and 2  means that we don't have information about sector
 229   if ((option&1)==0)   Transform0to1(xyz,index);  //we calculate sector number
 230   else
 231     index[0]=sector;
 232   Transform1to2(xyz,index);
 233   Transform2to3(xyz,index);
 234   //if we store relative position calculate position relative to pad row
 235   if (rel==kTRUE) Transform3to4(xyz,index);
 236   sector = index[0];
 237   padrow = index[1];
 238 }
 239
 240 Float_t AliTPCParamSR::GetPrimaryLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 241 {
 242   //
 243   //
 244   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 245   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 246   a1*=a1;
 247   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 248   a2*=a2;
 249   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 250   return length*fNPrimLoss;
 251 }
 252
 253 Float_t AliTPCParamSR::GetTotalLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 254 {
 255   //
 256   //
 257   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 258   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 259   a1*=a1;
 260   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 261   a2*=a2;
 262   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 263   return length*fNTotalLoss;
 264
 265 }
 266
 267
 268 void AliTPCParamSR::GetClusterSize(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle, Int_t mode, Float_t *sigma)
 269 {
 270   //
 271   //return cluster sigma2 (x,y) for particle at position x
 272   // in this case x coordinata is in drift direction
 273   //and y in pad row direction
 274   //we suppose that input coordinate system is digit system
 275
 276   Float_t  xx;
 277   Float_t lx[3] = {x[0],x[1],x[2]};
 278   Int_t   li[3] = {index[0],index[1],index[2]};
 279   TransformTo2(lx,li);
 280   //  Float_t  sigmadiff;
 281   sigma[0]=0;
 282   sigma[1]=0;
 283
 284   xx = lx[2];  //calculate drift length in cm
 285   if (xx>0) {
 286     sigma[0]+= xx*GetDiffL()*GetDiffL();
 287     sigma[1]+= xx*GetDiffT()*GetDiffT();
 288   }
 289
 290
 291   //sigma[0]=sigma[1]=0;
 292   if (GetTimeRF()!=0) sigma[0]+=GetTimeRF()->GetSigma()*GetTimeRF()->GetSigma();
 293   if ( (index[1]<fNInnerSector) &&(GetInnerPRF()!=0))
 294     sigma[1]+=GetInnerPRF()->GetSigmaX()*GetInnerPRF()->GetSigmaX();
 295   if ( (index[1]>=fNInnerSector) && (GetOuterPRF()!=0))
 296     sigma[1]+=GetOuterPRF()->GetSigmaX()*GetOuterPRF()->GetSigmaX();
 297
 298
 299   sigma[0]/= GetZWidth()*GetZWidth();
 300   sigma[1]/=GetPadPitchWidth(index[0])*GetPadPitchWidth(index[0]);
 301 }
 302
 303
 304
 305
 306 void AliTPCParamSR::GetSpaceResolution(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle,
 307                                        Float_t amplitude, Int_t mode, Float_t *sigma)
 308 {
 309   //
 310   //
 311   //
 312
 313 }
 314 Float_t  AliTPCParamSR::GetAmp(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 315 {
 316   //
 317   //
 318   //
 319   return 0;
 320 }
 321
 322 Float_t * AliTPCParamSR::GetAnglesAccMomentum(Float_t *x, Int_t * index, Float_t* momentum, Float_t *angle)
 323 {
 324   //
 325   //calculate angle of track to padrow at given position
 326   // for given magnetic field and momentum of the particle
 327   //
 328
 329   TransformTo2(x,index);
 330   AliDetectorParam::GetAnglesAccMomentum(x,index,momentum,angle);
 331   Float_t addangle = TMath::ASin(x[1]/GetPadRowRadii(index[1],index[2]));
 332   angle[1] +=addangle;
 333   return angle;
 334 }
 335
 336
 337 Bool_t AliTPCParamSR::Update()
 338 {
 339
 340   //
 341   // update some calculated parameter which must be updated after changing "base"
 342   // parameters
 343   // for example we can change size of pads and according this recalculate number
 344   // of pad rows, number of of pads in given row ....
 345   Int_t i;
 346   if (AliTPCParam::Update()==kFALSE) return kFALSE;
 347   fbStatus = kFALSE;
 348
 349   // adjust lower sectors pad row positions and pad numbers
 350   fNRowLow   =  (Int_t(1.001+((fRInnerLastWire-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch))
 351                -2*fInnerDummyWire)/fNInnerWiresPerPad;
 352   if ( kMaxRows<fNRowLow) fNRowUp = kMaxRows;
 353   if (1>fNRowLow) return kFALSE;
 354
 355   //Float_t firstpad = fRInnerFirstWire+(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 356   //    +fInnerPadPitchLength/2.;
 357   Float_t lastpad = fRInnerLastWire-(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 358     -fInnerPadPitchLength/2.;
 359   Float_t firstpad = lastpad-Float_t(fNRowLow-1)*fInnerPadPitchLength;
 360
 361   for (i = 0;i<fNRowLow;i++)
 362     {
 363        Float_t x  = firstpad +fInnerPadPitchLength*(Float_t)i;
 364        Float_t y = (x-0.5*fInnerPadPitchLength)*tan(fInnerAngle/2.)-fInnerWireMount-
 365                     fInnerPadPitchWidth/2.;
 366        fPadRowLow[i] = x;
 367        fNPadsLow[i] = 1+2*(Int_t)(y/fInnerPadPitchWidth) ;
 368        }
 369
 370   // adjust upper sectors pad row positions and pad numbers
 371   fNRowUp   = (Int_t(1.001+((fROuterLastWire-fROuterFirstWire)/fOuterWWPitch))
 372                -2*fOuterDummyWire)/fNOuterWiresPerPad;
 373   if ( kMaxRows<fNRowUp) fNRowUp = kMaxRows;
 374   if (1>fNRowUp) return kFALSE;
 375   firstpad = fROuterFirstWire+(fOuterDummyWire-0.5)*fOuterWWPitch
 376     +fOuterPadPitchLength/2.;
 377
 378   for (i = 0;i<fNRowUp;i++)
 379     {
 380        Float_t x  = firstpad + fOuterPadPitchLength*(Float_t)i;
 381        Float_t y = (x-0.5*fOuterPadPitchLength)*tan(fOuterAngle/2.)-fOuterWireMount-
 382                     fInnerPadPitchWidth/2.;
 383        fPadRowUp[i] = x;
 384        fNPadsUp[i] = 1+2*(Int_t)(y/fOuterPadPitchWidth) ;
 385     }
 386   fNtRows = fNInnerSector*fNRowLow+fNOuterSector*fNRowUp;
 387   return kTRUE;
 388 }
 389
 390
 391
 392 void AliTPCParamSR::Streamer(TBuffer &R__b)
 393 {
 394    // Stream an object of class AliTPC.
 395
 396    if (R__b.IsReading()) {
 397       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
 398       //      TObject::Streamer(R__b);
 399       AliTPCParam::Streamer(R__b);
 400       //      if (R__v < 2) return;
 401        Update();
 402    } else {
 403       R__b.WriteVersion(AliTPCParamSR::IsA());
 404       //TObject::Streamer(R__b);
 405       AliTPCParam::Streamer(R__b);
 406    }
 407 }
 408
 409
 410
 411