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  *                                                                        *
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   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     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.4  2000/11/02 07:33:15  kowal2
  19 Improvements of the code.
  20
  21 Revision 1.3  2000/06/30 12:07:50  kowal2
  22 Updated from the TPC-PreRelease branch
  23
  24 Revision 1.2.4.2  2000/06/14 16:48:24  kowal2
  25 Parameter setting improved. Removed compiler warnings
  26
  27 Revision 1.2.4.1  2000/06/09 07:55:39  kowal2
  28
  29 Updated defaults
  30
  31 Revision 1.2  2000/04/17 09:37:33  kowal2
  32 removed obsolete AliTPCDigitsDisplay.C
  33
  34 Revision 1.1.4.2  2000/04/10 11:36:13  kowal2
  35
  36 New Detector parameters handling class
  37
  38 */
  39
  40 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  41 //  Manager and of geomety  classes for set: TPC                     //
  42 //                                                                   //
  43 //  !sectors are numbered from  0                                     //
  44 //  !pad rows are numbered from 0                                     //
  45 //
  46 //  27.7.   - AliTPCPaaramSr object for TPC
  47 //            TPC with straight pad rows
  48 //  Origin:  Marian Ivanov, Uni. of Bratislava, ivanov@fmph.uniba.sk //
  49 //                                                                   //
  50 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  51
  52
  53 #include <iostream.h>
  54 #include <TMath.h>
  55 #include <TObject.h>
  56 #include <AliTPCParamSR.h>
  57 #include "AliTPCPRF2D.h"
  58 #include "AliTPCRF1D.h"
  59
  60
  61
  62 ClassImp(AliTPCParamSR)
  63 const static  Int_t kMaxRows=600;
  64 const static  Float_t  kEdgeSectorSpace = 2.5;
  65 const static Float_t kFacSigmaPadRow=3.;
  66 const static Float_t kFacSigmaPad=3.;
  67 const static Float_t kFacSigmaTime=3.;
  68
  69
  70 AliTPCParamSR::AliTPCParamSR()
  71 {
  72   //
  73   //constructor set the default parameters
  74   fInnerPRF=0;
  75   fOuterPRF=0;
  76   fTimeRF = 0;
  77   fFacSigmaPadRow = Float_t(kFacSigmaPadRow);
  78   fFacSigmaPad = Float_t(kFacSigmaPad);
  79   fFacSigmaTime = Float_t(kFacSigmaTime);
  80   SetDefault();
  81   Update();
  82 }
  83
  84 AliTPCParamSR::~AliTPCParamSR()
  85 {
  86   //
  87   //destructor destroy some dynmicaly alocated variables
  88   if (fInnerPRF != 0) delete fInnerPRF;
  89   if (fOuterPRF != 0) delete fOuterPRF;
  90   if (fTimeRF != 0) delete fTimeRF;
  91 }
  92
  93 void AliTPCParamSR::SetDefault()
  94 {
  95   //set default TPC param
  96   fbStatus = kFALSE;
  97   AliTPCParam::SetDefault();
  98 }
  99
 100 Int_t  AliTPCParamSR::CalcResponse(Float_t* xyz, Int_t * index, Int_t row)
 101 {
 102   //
 103   //calculate bin response as function of the input position -x
 104   //return number of valid response bin
 105   //
 106   //we suppose that coordinate is expressed in float digits
 107   // it's mean coordinate system 8
 108   //xyz[0] - float padrow xyz[1] is float pad  (center pad is number 0) and xyz[2] is float time bin
 109   if ( (fInnerPRF==0)||(fOuterPRF==0)||(fTimeRF==0) ){
 110     Error("AliTPCParamSR", "response function was not adjusted");
 111     return -1;
 112   }
 113
 114   Float_t sfpadrow;   // sigma of response function
 115   Float_t sfpad;      // sigma  of
 116   Float_t sftime= fFacSigmaTime*fTimeRF->GetSigma()/fZWidth;     //3 sigma of time response
 117   if (index[1]<fNInnerSector){
 118     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fInnerPRF->GetSigmaY()/fInnerPadPitchLength;
 119     sfpad    =fFacSigmaPad*fInnerPRF->GetSigmaX()/fInnerPadPitchWidth;
 120   }else{
 121     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fOuterPRF->GetSigmaY()/fOuterPadPitchLength;
 122     sfpad    =fFacSigmaPad*fOuterPRF->GetSigmaX()/fOuterPadPitchWidth;
 123   }
 124
 125   Int_t fpadrow = TMath::Max(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]-sfpadrow),0);  //"first" padrow
 126   Int_t fpad    = TMath::Nint(xyz[1]-sfpad);     //first pad
 127   Int_t ftime   = TMath::Max(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()-sftime),0);  // first time
 128   Int_t lpadrow = TMath::Min(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]+sfpadrow),fpadrow+19);  //"last" padrow
 129   lpadrow       = TMath::Min(GetNRow(index[1])-1,lpadrow);
 130   Int_t lpad    = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[1]+sfpad),fpad+19);     //last pad
 131   Int_t ltime   = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()+sftime),ftime+19);    // last time
 132   ltime         = TMath::Min(ltime,GetMaxTBin()-1);
 133
 134   if (row>=0) { //if we are interesting about given pad row
 135     if (fpadrow<=row) fpadrow =row;
 136     else
 137       return 0;
 138     if (lpadrow>=row) lpadrow = row;
 139     else
 140       return 0;
 141   }
 142
 143
 144   Float_t  padres[20][20];  //I don't expect bigger number of bins
 145   Float_t  timeres[20];
 146   Int_t cindex3=0;
 147   Int_t cindex=0;
 148   Float_t cweight = 0;
 149   if (fpadrow>=0) {
 150   //calculate padresponse function
 151   Int_t padrow, pad;
 152   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 153     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++){
 154       Float_t dy = (-xyz[0]+Float_t(index[2]-padrow));
 155       Float_t dx = (-xyz[1]+Float_t(pad));
 156       if (index[1]<fNInnerSector)
 157         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fInnerPRF->GetPRF(dx*fInnerPadPitchWidth,dy*fInnerPadPitchLength);
 158       else
 159         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fOuterPRF->GetPRF(dx*fOuterPadPitchWidth,dy*fOuterPadPitchLength);          }
 160   //calculate time response function
 161   Int_t time;
 162   for (time = ftime;time<=ltime;time++)
 163     timeres[time-ftime]= fTimeRF->GetRF((-xyz[2]+Float_t(time))*fZWidth);
 164   //write over threshold values to stack
 165   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 166     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++)
 167       for (time = ftime;time<=ltime;time++){
 168         cweight = timeres[time-ftime]*padres[padrow-fpadrow][pad-fpad];
 169         if (cweight>fResponseThreshold) {
 170           fResponseBin[cindex3]=padrow;
 171           fResponseBin[cindex3+1]=pad;
 172           fResponseBin[cindex3+2]=time;
 173           cindex3+=3;
 174           fResponseWeight[cindex]=cweight;
 175           cindex++;
 176         }
 177       }
 178   }
 179   fCurrentMax=cindex;
 180   return fCurrentMax;
 181 }
 182
 183 void AliTPCParamSR::TransformTo8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 184 {
 185   //
 186   // transformate point to digit coordinate
 187   //
 188   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 189   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 190   if (index[0]==2) Transform2to3(xyz,index);
 191   if (index[0]==3) Transform3to4(xyz,index);
 192   if (index[0]==4) Transform4to8(xyz,index);
 193 }
 194
 195 void AliTPCParamSR::TransformTo2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 196 {
 197   //
 198   //transformate point to rotated coordinate
 199   //
 200   //we suppose that
 201   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 202   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 203   if (index[0]==4) Transform4to3(xyz,index);
 204   if (index[0]==8) {  //if we are in digit coordinate system transform to global
 205     Transform8to4(xyz,index);
 206     Transform4to3(xyz,index);
 207   }
 208 }
 209
 210 void AliTPCParamSR::CRXYZtoXYZ(Float_t *xyz,
 211                const Int_t &sector, const Int_t & padrow, Int_t option) const
 212 {
 213   //transform relative coordinates to absolute
 214   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 215   Int_t index[2]={sector,padrow};
 216   if (rel==kTRUE)      Transform4to3(xyz,index);//if the position is relative to pad row
 217   Transform2to1(xyz,index);
 218 }
 219
 220 void AliTPCParamSR::XYZtoCRXYZ(Float_t *xyz,
 221                              Int_t &sector, Int_t & padrow, Int_t option) const
 222 {
 223    //transform global position to the position relative to the sector padrow
 224   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
 225   //if option=1  X           absolute            use input sector
 226   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
 227   //if option=3  X           relative            use input sector
 228   //!!!!!!!!! WE start to calculate rows from row = 0
 229   Int_t index[2];
 230   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 231
 232   //option 0 and 2  means that we don't have information about sector
 233   if ((option&1)==0)   Transform0to1(xyz,index);  //we calculate sector number
 234   else
 235     index[0]=sector;
 236   Transform1to2(xyz,index);
 237   Transform2to3(xyz,index);
 238   //if we store relative position calculate position relative to pad row
 239   if (rel==kTRUE) Transform3to4(xyz,index);
 240   sector = index[0];
 241   padrow = index[1];
 242 }
 243
 244 Float_t AliTPCParamSR::GetPrimaryLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 245 {
 246   //
 247   //
 248   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 249   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 250   a1*=a1;
 251   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 252   a2*=a2;
 253   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 254   return length*fNPrimLoss;
 255 }
 256
 257 Float_t AliTPCParamSR::GetTotalLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 258 {
 259   //
 260   //
 261   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 262   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 263   a1*=a1;
 264   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 265   a2*=a2;
 266   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 267   return length*fNTotalLoss;
 268
 269 }
 270
 271
 272 void AliTPCParamSR::GetClusterSize(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle, Int_t mode, Float_t *sigma)
 273 {
 274   //
 275   //return cluster sigma2 (x,y) for particle at position x
 276   // in this case x coordinata is in drift direction
 277   //and y in pad row direction
 278   //we suppose that input coordinate system is digit system
 279
 280   Float_t  xx;
 281   Float_t lx[3] = {x[0],x[1],x[2]};
 282   Int_t   li[3] = {index[0],index[1],index[2]};
 283   TransformTo2(lx,li);
 284   //  Float_t  sigmadiff;
 285   sigma[0]=0;
 286   sigma[1]=0;
 287
 288   xx = lx[2];  //calculate drift length in cm
 289   if (xx>0) {
 290     sigma[0]+= xx*GetDiffL()*GetDiffL();
 291     sigma[1]+= xx*GetDiffT()*GetDiffT();
 292   }
 293
 294
 295   //sigma[0]=sigma[1]=0;
 296   if (GetTimeRF()!=0) sigma[0]+=GetTimeRF()->GetSigma()*GetTimeRF()->GetSigma();
 297   if ( (index[1]<fNInnerSector) &&(GetInnerPRF()!=0))
 298     sigma[1]+=GetInnerPRF()->GetSigmaX()*GetInnerPRF()->GetSigmaX();
 299   if ( (index[1]>=fNInnerSector) && (GetOuterPRF()!=0))
 300     sigma[1]+=GetOuterPRF()->GetSigmaX()*GetOuterPRF()->GetSigmaX();
 301
 302
 303   sigma[0]/= GetZWidth()*GetZWidth();
 304   sigma[1]/=GetPadPitchWidth(index[0])*GetPadPitchWidth(index[0]);
 305 }
 306
 307
 308
 309
 310 void AliTPCParamSR::GetSpaceResolution(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle,
 311                                        Float_t amplitude, Int_t mode, Float_t *sigma)
 312 {
 313   //
 314   //
 315   //
 316
 317 }
 318 Float_t  AliTPCParamSR::GetAmp(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 319 {
 320   //
 321   //
 322   //
 323   return 0;
 324 }
 325
 326 Float_t * AliTPCParamSR::GetAnglesAccMomentum(Float_t *x, Int_t * index, Float_t* momentum, Float_t *angle)
 327 {
 328   //
 329   //calculate angle of track to padrow at given position
 330   // for given magnetic field and momentum of the particle
 331   //
 332
 333   TransformTo2(x,index);
 334   AliDetectorParam::GetAnglesAccMomentum(x,index,momentum,angle);
 335   Float_t addangle = TMath::ASin(x[1]/GetPadRowRadii(index[1],index[2]));
 336   angle[1] +=addangle;
 337   return angle;
 338 }
 339
 340
 341 Bool_t AliTPCParamSR::Update()
 342 {
 343
 344   //
 345   // update some calculated parameter which must be updated after changing "base"
 346   // parameters
 347   // for example we can change size of pads and according this recalculate number
 348   // of pad rows, number of of pads in given row ....
 349   Int_t i;
 350   if (AliTPCParam::Update()==kFALSE) return kFALSE;
 351   fbStatus = kFALSE;
 352
 353   // adjust lower sectors pad row positions and pad numbers
 354   fNRowLow   =  (Int_t(1.001+((fRInnerLastWire-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch))
 355                -2*fInnerDummyWire)/fNInnerWiresPerPad;
 356   if ( kMaxRows<fNRowLow) fNRowUp = kMaxRows;
 357   if (1>fNRowLow) return kFALSE;
 358
 359   //Float_t firstpad = fRInnerFirstWire+(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 360   //    +fInnerPadPitchLength/2.;
 361   Float_t lastpad = fRInnerLastWire-(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 362     -fInnerPadPitchLength/2.;
 363   Float_t firstpad = lastpad-Float_t(fNRowLow-1)*fInnerPadPitchLength;
 364   for (i = 0;i<fNRowLow;i++)
 365     {
 366        Float_t x  = firstpad +fInnerPadPitchLength*(Float_t)i;
 367        Float_t y = (x-0.5*fInnerPadPitchLength)*tan(fInnerAngle/2.)-fInnerWireMount-
 368                     fInnerPadPitchWidth/2.;
 369        fPadRowLow[i] = x;
 370        fNPadsLow[i] = 1+2*(Int_t)(y/fInnerPadPitchWidth) ;
 371        }
 372
 373   // adjust upper sectors pad row positions and pad numbers
 374   fNRowUp   = (Int_t(1.001+((fROuterLastWire-fROuterFirstWire)/fOuterWWPitch))
 375                -2*fOuterDummyWire)/fNOuterWiresPerPad;
 376   if ( kMaxRows<fNRowUp) fNRowUp = kMaxRows;
 377   if (1>fNRowUp) return kFALSE;
 378   firstpad = fROuterFirstWire+(fOuterDummyWire-0.5)*fOuterWWPitch
 379     +fOuterPadPitchLength/2.;
 380
 381   for (i = 0;i<fNRowUp;i++)
 382     {
 383        Float_t x  = firstpad + fOuterPadPitchLength*(Float_t)i;
 384        Float_t y = (x-0.5*fOuterPadPitchLength)*tan(fOuterAngle/2.)-fOuterWireMount-
 385                     fOuterPadPitchWidth/2.;
 386        fPadRowUp[i] = x;
 387        fNPadsUp[i] = 1+2*(Int_t)(y/fOuterPadPitchWidth) ;
 388     }
 389   fNtRows = fNInnerSector*fNRowLow+fNOuterSector*fNRowUp;
 390   fbStatus = kTRUE;
 391   return kTRUE;
 392 }
 393
 394
 395 void AliTPCParamSR::Streamer(TBuffer &R__b)
 396 {
 397    // Stream an object of class AliTPC.
 398
 399    if (R__b.IsReading()) {
 400       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
 401       //      TObject::Streamer(R__b);
 402       AliTPCParam::Streamer(R__b);
 403       //      if (R__v < 2) return;
 404        Update();
 405    } else {
 406       R__b.WriteVersion(AliTPCParamSR::IsA());
 407       //TObject::Streamer(R__b);
 408       AliTPCParam::Streamer(R__b);
 409    }
 410 }
 411
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