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 1.3  2000/06/30 12:07:50  kowal2
  19 Updated from the TPC-PreRelease branch
  20
  21 Revision 1.2.4.2  2000/06/14 16:48:24  kowal2
  22 Parameter setting improved. Removed compiler warnings
  23
  24 Revision 1.2.4.1  2000/06/09 07:55:39  kowal2
  25
  26 Updated defaults
  27
  28 Revision 1.2  2000/04/17 09:37:33  kowal2
  29 removed obsolete AliTPCDigitsDisplay.C
  30
  31 Revision 1.1.4.2  2000/04/10 11:36:13  kowal2
  32
  33 New Detector parameters handling class
  34
  35 */
  36
  37 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38 //  Manager and of geomety  classes for set: TPC                     //
  39 //                                                                   //
  40 //  !sectors are numbered from  0                                     //
  41 //  !pad rows are numbered from 0                                     //
  42 //
  43 //  27.7.   - AliTPCPaaramSr object for TPC
  44 //            TPC with straight pad rows
  45 //  Origin:  Marian Ivanov, Uni. of Bratislava, ivanov@fmph.uniba.sk //
  46 //                                                                   //
  47 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  48
  49
  50 #include <iostream.h>
  51 #include <TMath.h>
  52 #include <TObject.h>
  53 #include <AliTPCParamSR.h>
  54 #include "AliTPCPRF2D.h"
  55 #include "AliTPCRF1D.h"
  56
  57
  58
  59 ClassImp(AliTPCParamSR)
  60 const static  Int_t kMaxRows=600;
  61 const static  Float_t  kEdgeSectorSpace = 2.5;
  62 const static Float_t kFacSigmaPadRow=3.;
  63 const static Float_t kFacSigmaPad=3.;
  64 const static Float_t kFacSigmaTime=3.;
  65
  66
  67 AliTPCParamSR::AliTPCParamSR()
  68 {
  69   //
  70   //constructor set the default parameters
  71   fInnerPRF=0;
  72   fOuterPRF=0;
  73   fTimeRF = 0;
  74   fFacSigmaPadRow = Float_t(kFacSigmaPadRow);
  75   fFacSigmaPad = Float_t(kFacSigmaPad);
  76   fFacSigmaTime = Float_t(kFacSigmaTime);
  77   SetDefault();
  78   Update();
  79 }
  80
  81 AliTPCParamSR::~AliTPCParamSR()
  82 {
  83   //
  84   //destructor destroy some dynmicaly alocated variables
  85   if (fInnerPRF != 0) delete fInnerPRF;
  86   if (fOuterPRF != 0) delete fOuterPRF;
  87   if (fTimeRF != 0) delete fTimeRF;
  88 }
  89
  90 void AliTPCParamSR::SetDefault()
  91 {
  92   //set default TPC param
  93   fbStatus = kFALSE;
  94   AliTPCParam::SetDefault();
  95 }
  96
  97 Int_t  AliTPCParamSR::CalcResponse(Float_t* xyz, Int_t * index, Int_t row)
  98 {
  99   //
 100   //calculate bin response as function of the input position -x
 101   //return number of valid response bin
 102   //
 103   //we suppose that coordinate is expressed in float digits
 104   // it's mean coordinate system 8
 105   //xyz[0] - float padrow xyz[1] is float pad  (center pad is number 0) and xyz[2] is float time bin
 106   if ( (fInnerPRF==0)||(fOuterPRF==0)||(fTimeRF==0) ){
 107     Error("AliTPCParamSR", "response function was not adjusted");
 108     return -1;
 109   }
 110
 111   Float_t sfpadrow;   // sigma of response function
 112   Float_t sfpad;      // sigma  of
 113   Float_t sftime= fFacSigmaTime*fTimeRF->GetSigma()/fZWidth;     //3 sigma of time response
 114   if (index[1]<fNInnerSector){
 115     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fInnerPRF->GetSigmaY()/fInnerPadPitchLength;
 116     sfpad    =fFacSigmaPad*fInnerPRF->GetSigmaX()/fInnerPadPitchWidth;
 117   }else{
 118     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fOuterPRF->GetSigmaY()/fOuterPadPitchLength;
 119     sfpad    =fFacSigmaPad*fOuterPRF->GetSigmaX()/fOuterPadPitchWidth;
 120   }
 121
 122   Int_t fpadrow = TMath::Max(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]-sfpadrow),0);  //"first" padrow
 123   Int_t fpad    = TMath::Nint(xyz[1]-sfpad);     //first pad
 124   Int_t ftime   = TMath::Max(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()-sftime),0);  // first time
 125   Int_t lpadrow = TMath::Min(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]+sfpadrow),fpadrow+19);  //"last" padrow
 126   lpadrow       = TMath::Min(GetNRow(index[1])-1,lpadrow);
 127   Int_t lpad    = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[1]+sfpad),fpad+19);     //last pad
 128   Int_t ltime   = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()+sftime),ftime+19);    // last time
 129   ltime         = TMath::Min(ltime,GetMaxTBin()-1);
 130
 131   if (row>=0) { //if we are interesting about given pad row
 132     if (fpadrow<=row) fpadrow =row;
 133     else
 134       return 0;
 135     if (lpadrow>=row) lpadrow = row;
 136     else
 137       return 0;
 138   }
 139
 140
 141   Float_t  padres[20][20];  //I don't expect bigger number of bins
 142   Float_t  timeres[20];
 143   Int_t cindex3=0;
 144   Int_t cindex=0;
 145   Float_t cweight = 0;
 146   if (fpadrow>=0) {
 147   //calculate padresponse function
 148   Int_t padrow, pad;
 149   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 150     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++){
 151       Float_t dy = (-xyz[0]+Float_t(index[2]-padrow));
 152       Float_t dx = (-xyz[1]+Float_t(pad));
 153       if (index[1]<fNInnerSector)
 154         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fInnerPRF->GetPRF(dx*fInnerPadPitchWidth,dy*fInnerPadPitchLength);
 155       else
 156         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fOuterPRF->GetPRF(dx*fOuterPadPitchWidth,dy*fOuterPadPitchLength);          }
 157   //calculate time response function
 158   Int_t time;
 159   for (time = ftime;time<=ltime;time++)
 160     timeres[time-ftime]= fTimeRF->GetRF((-xyz[2]+Float_t(time))*fZWidth);
 161   //write over threshold values to stack
 162   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 163     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++)
 164       for (time = ftime;time<=ltime;time++){
 165         cweight = timeres[time-ftime]*padres[padrow-fpadrow][pad-fpad];
 166         if (cweight>fResponseThreshold) {
 167           fResponseBin[cindex3]=padrow;
 168           fResponseBin[cindex3+1]=pad;
 169           fResponseBin[cindex3+2]=time;
 170           cindex3+=3;
 171           fResponseWeight[cindex]=cweight;
 172           cindex++;
 173         }
 174       }
 175   }
 176   fCurrentMax=cindex;
 177   return fCurrentMax;
 178 }
 179
 180 void AliTPCParamSR::TransformTo8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 181 {
 182   //
 183   // transformate point to digit coordinate
 184   //
 185   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 186   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 187   if (index[0]==2) Transform2to3(xyz,index);
 188   if (index[0]==3) Transform3to4(xyz,index);
 189   if (index[0]==4) Transform4to8(xyz,index);
 190 }
 191
 192 void AliTPCParamSR::TransformTo2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 193 {
 194   //
 195   //transformate point to rotated coordinate
 196   //
 197   //we suppose that
 198   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 199   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 200   if (index[0]==4) Transform4to3(xyz,index);
 201   if (index[0]==8) {  //if we are in digit coordinate system transform to global
 202     Transform8to4(xyz,index);
 203     Transform4to3(xyz,index);
 204   }
 205 }
 206
 207 void AliTPCParamSR::CRXYZtoXYZ(Float_t *xyz,
 208                const Int_t &sector, const Int_t & padrow, Int_t option) const
 209 {
 210   //transform relative coordinates to absolute
 211   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 212   Int_t index[2]={sector,padrow};
 213   if (rel==kTRUE)      Transform4to3(xyz,index);//if the position is relative to pad row
 214   Transform2to1(xyz,index);
 215 }
 216
 217 void AliTPCParamSR::XYZtoCRXYZ(Float_t *xyz,
 218                              Int_t &sector, Int_t & padrow, Int_t option) const
 219 {
 220    //transform global position to the position relative to the sector padrow
 221   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
 222   //if option=1  X           absolute            use input sector
 223   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
 224   //if option=3  X           relative            use input sector
 225   //!!!!!!!!! WE start to calculate rows from row = 0
 226   Int_t index[2];
 227   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 228
 229   //option 0 and 2  means that we don't have information about sector
 230   if ((option&1)==0)   Transform0to1(xyz,index);  //we calculate sector number
 231   else
 232     index[0]=sector;
 233   Transform1to2(xyz,index);
 234   Transform2to3(xyz,index);
 235   //if we store relative position calculate position relative to pad row
 236   if (rel==kTRUE) Transform3to4(xyz,index);
 237   sector = index[0];
 238   padrow = index[1];
 239 }
 240
 241 Float_t AliTPCParamSR::GetPrimaryLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 242 {
 243   //
 244   //
 245   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 246   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 247   a1*=a1;
 248   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 249   a2*=a2;
 250   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 251   return length*fNPrimLoss;
 252 }
 253
 254 Float_t AliTPCParamSR::GetTotalLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 255 {
 256   //
 257   //
 258   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 259   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 260   a1*=a1;
 261   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 262   a2*=a2;
 263   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 264   return length*fNTotalLoss;
 265
 266 }
 267
 268
 269 void AliTPCParamSR::GetClusterSize(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle, Int_t mode, Float_t *sigma)
 270 {
 271   //
 272   //return cluster sigma2 (x,y) for particle at position x
 273   // in this case x coordinata is in drift direction
 274   //and y in pad row direction
 275   //we suppose that input coordinate system is digit system
 276
 277   Float_t  xx;
 278   Float_t lx[3] = {x[0],x[1],x[2]};
 279   Int_t   li[3] = {index[0],index[1],index[2]};
 280   TransformTo2(lx,li);
 281   //  Float_t  sigmadiff;
 282   sigma[0]=0;
 283   sigma[1]=0;
 284
 285   xx = lx[2];  //calculate drift length in cm
 286   if (xx>0) {
 287     sigma[0]+= xx*GetDiffL()*GetDiffL();
 288     sigma[1]+= xx*GetDiffT()*GetDiffT();
 289   }
 290
 291
 292   //sigma[0]=sigma[1]=0;
 293   if (GetTimeRF()!=0) sigma[0]+=GetTimeRF()->GetSigma()*GetTimeRF()->GetSigma();
 294   if ( (index[1]<fNInnerSector) &&(GetInnerPRF()!=0))
 295     sigma[1]+=GetInnerPRF()->GetSigmaX()*GetInnerPRF()->GetSigmaX();
 296   if ( (index[1]>=fNInnerSector) && (GetOuterPRF()!=0))
 297     sigma[1]+=GetOuterPRF()->GetSigmaX()*GetOuterPRF()->GetSigmaX();
 298
 299
 300   sigma[0]/= GetZWidth()*GetZWidth();
 301   sigma[1]/=GetPadPitchWidth(index[0])*GetPadPitchWidth(index[0]);
 302 }
 303
 304
 305
 306
 307 void AliTPCParamSR::GetSpaceResolution(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle,
 308                                        Float_t amplitude, Int_t mode, Float_t *sigma)
 309 {
 310   //
 311   //
 312   //
 313
 314 }
 315 Float_t  AliTPCParamSR::GetAmp(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 316 {
 317   //
 318   //
 319   //
 320   return 0;
 321 }
 322
 323 Float_t * AliTPCParamSR::GetAnglesAccMomentum(Float_t *x, Int_t * index, Float_t* momentum, Float_t *angle)
 324 {
 325   //
 326   //calculate angle of track to padrow at given position
 327   // for given magnetic field and momentum of the particle
 328   //
 329
 330   TransformTo2(x,index);
 331   AliDetectorParam::GetAnglesAccMomentum(x,index,momentum,angle);
 332   Float_t addangle = TMath::ASin(x[1]/GetPadRowRadii(index[1],index[2]));
 333   angle[1] +=addangle;
 334   return angle;
 335 }
 336
 337
 338 Bool_t AliTPCParamSR::Update()
 339 {
 340
 341   //
 342   // update some calculated parameter which must be updated after changing "base"
 343   // parameters
 344   // for example we can change size of pads and according this recalculate number
 345   // of pad rows, number of of pads in given row ....
 346   Int_t i;
 347   if (AliTPCParam::Update()==kFALSE) return kFALSE;
 348   fbStatus = kFALSE;
 349
 350   // adjust lower sectors pad row positions and pad numbers
 351   fNRowLow   =  (Int_t(1.001+((fRInnerLastWire-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch))
 352                -2*fInnerDummyWire)/fNInnerWiresPerPad;
 353   if ( kMaxRows<fNRowLow) fNRowUp = kMaxRows;
 354   if (1>fNRowLow) return kFALSE;
 355
 356   //Float_t firstpad = fRInnerFirstWire+(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 357   //    +fInnerPadPitchLength/2.;
 358   Float_t lastpad = fRInnerLastWire-(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 359     -fInnerPadPitchLength/2.;
 360   Float_t firstpad = lastpad-Float_t(fNRowLow-1)*fInnerPadPitchLength;
 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   fbStatus = kTRUE;
 388   return kTRUE;
 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
 412
 413
 414
 415