TPC/Base/AliTPCParam.h

   1 #ifndef ALITPCPARAM_H
   2 #define ALITPCPARAM_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ////////////////////////////////////////////////
   9 //  Manager class for TPC parameters          //
  10 ////////////////////////////////////////////////
  11
  12 #include "AliDetectorParam.h"
  13 #include "TMath.h"
  14
  15 #include <TGeoMatrix.h>
  16 #include <TVectorD.h>
  17 class TString;
  18 class TGraphErrors;
  19
  20 class AliTPCParam : public AliDetectorParam {
  21   //////////////////////////////////////////////////////
  22   //////////////////////////////////////////////////////
  23   //ALITPCParam object to be possible change
  24   //geometry and some other parameters of TPC
  25   //used by AliTPC and AliTPCSector
  26
  27 public:
  28   AliTPCParam();
  29   virtual ~AliTPCParam();
  30   TGeoHMatrix *  Tracking2LocalMatrix(const TGeoHMatrix * geoMatrix, Int_t sector) const;
  31   virtual Bool_t  Transform(Float_t *xyz, Int_t *index, Int_t* oindex);
  32   //transformation from input coodination system to output coordination system
  33   Int_t  Transform0to1(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  34   //trasforamtion from global to global - adjust index[0] sector
  35   //return value is equal to sector corresponding to global position
  36   void Transform1to2Ideal(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  37   //transformation to rotated coordinata - ideal frame
  38   void Transform1to2(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  39   //transformation to rotated coordinata
  40   void Transform2to1(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  41   //transformation from rotated coordinata to global coordinata
  42   void Transform2to2(Float_t *xyz, Int_t *index, Int_t *oindex) const;
  43   //transform rotated coordinata of one sector to rotated
  44   //coordinata relative to another sector
  45   Float_t  Transform2to2NearestWire(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  46   //round x position to nearest wire
  47   Int_t   Transform2to3(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  48   //calulate coresponding index[2] -pad row for straight rows
  49   //does not change xyz[]
  50   //return pad - row
  51   void   Transform3to4(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  52   //valid only for straight rows straight rows
  53   //calculate xyz[0] position relative to given index
  54   //return pad - row
  55   void   Transform4to3(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  56   //valid only for straight rows straight rows
  57   //transform  xyz[0] position relative to given index
  58   void   Transform2to5( Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  59   //transform [x,y,z] to [r,rphi,z]
  60   void   Transform5to2(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  61   //transform [r,rphi,z] coordinata to [x,y,z]
  62   void  Transform4to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  63   //transform xyz coordinata to 'digit' coordinata
  64   void  Transform8to4(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  65   //transform  'digit' coordinata to xyz coordinata
  66   void  Transform6to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  67   //transform dr,f coordinata to 'digit' coordinata
  68   void  Transform8to6(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  69   //transform 'digit' coordinata to dr,f coordinata
  70
  71   virtual Int_t  Transform2toPadRow(Float_t */*xyz*/, Int_t */*index*/) const{return 0;}
  72   //transform rotated to
  73
  74   virtual  Int_t GetPadRow(Float_t *xyz, Int_t *index) const ;
  75   //return pad row of point xyz - xyz is given in coordinate system -(given by index)
  76   //output system is 3 for straight row and 7 for cylindrical row
  77   virtual void XYZtoCRXYZ(Float_t */*xyz*/,
  78                           Int_t &/*sector*/, Int_t &/*padrow*/, Int_t /*option*/) const {;}
  79   //transform global position to the position relative to the sector padrow
  80   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
  81   //if option=1  X           absolute            use input sector
  82   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
  83   //if option=3  X           relative            use input sector
  84
  85   virtual void CRXYZtoXYZ(Float_t */*xyz*/,
  86                           const Int_t &/*sector*/, const Int_t & /*padrow*/, Int_t /*option*/) const {;}
  87   //transform relative position  to the gloabal position
  88
  89   virtual void CRTimePadtoYZ(Float_t &/*y*/, Float_t &/*z*/,
  90                              const Float_t &/*time*/, const Float_t &/*pad*/,
  91                              Int_t /*sector*/, Int_t /*padrow*/ ){;}
  92   //transform position in digit  units (time slices and pads)  to "normal"
  93   //units (cm)
  94   virtual void CRYZtoTimePad(const Float_t &/*y*/, const Float_t &/*z*/,
  95                              Float_t &/*time*/, Float_t &/*pad*/,
  96                              Int_t /*sector*/, Int_t /*padrow*/){;}
  97   //transform position in cm to position in digit unit
  98   virtual Int_t   CalcResponse(Float_t* /*x*/, Int_t * /*index*/, Int_t /*row*/){return 0;}
  99   //calculate bin response as function of the input position -x and the weight
 100   //if row -pad row is equal -1 calculate response for each pad row
 101   //otherwise it calculate only in given pad row
 102   //return number of valid response bin
 103   virtual void SetDefault();          //set defaut TPCparam
 104   virtual Bool_t Update();            //recalculate and check geometric parameters
 105   virtual Bool_t ReadGeoMatrices();   //read geo matrixes
 106   Bool_t GetStatus() const;         //get information about object consistency
 107   Int_t GetIndex(Int_t sector, Int_t row) const;  //give index of the given sector and pad row
 108   Int_t GetNSegmentsTotal() const {return fNtRows;}
 109   Double_t GetLowMaxY(Int_t irow) const {return irow*0.;}
 110   Double_t GetUpMaxY(Int_t irow) const {return irow*0;}
 111   //additional geometrical function - for Belikov
 112
 113   Bool_t   AdjustSectorRow(Int_t index, Int_t & sector, Int_t &row) const; //return sector and padrow
 114   //for given index
 115
 116   void  AdjustCosSin(Int_t isec, Float_t &cos, Float_t &sin) const;
 117   //set cosinus and sinus of rotation angles for sector isec
 118   Float_t GetAngle(Int_t isec) const;
 119   //  void GetChamberPos(Int_t isec, Float_t* xyz) const;
 120   //  void GetChamberRot(Int_t isec, Float_t* angles) const;
 121   //
 122   //set sector parameters
 123   //
 124   void  SetInnerRadiusLow(Float_t InnerRadiusLow )  { fInnerRadiusLow=InnerRadiusLow;}
 125   void  SetOuterRadiusLow(Float_t OuterRadiusLow )  { fOuterRadiusLow=OuterRadiusLow;}
 126   void  SetInnerRadiusUp(Float_t InnerRadiusUp)  {  fInnerRadiusUp= InnerRadiusUp;}
 127   void  SetOuterRadiusUp(Float_t OuterRadiusUp) {  fOuterRadiusUp= OuterRadiusUp;}
 128   void  SetSectorAngles(Float_t innerangle, Float_t innershift, Float_t outerangle,
 129                         Float_t outershift);
 130   void  SetInnerFrameSpace(Float_t frspace) {fInnerFrameSpace = frspace;}
 131   void  SetOuterFrameSpace(Float_t frspace) {fOuterFrameSpace = frspace;}
 132   void  SetInnerWireMount(Float_t fmount) {fInnerWireMount = fmount;}
 133   void  SetOuterWireMount(Float_t fmount) {fOuterWireMount = fmount;}
 134   void  SetZLength(Float_t zlength) {fZLength = zlength;}
 135   void  SetGeometryType(Int_t type) {fGeometryType = type;}
 136   //
 137   // pad rows geometry
 138   //
 139   void SetRowNLow( Int_t NRowLow){fNRowLow = NRowLow;}
 140   void SetRowNUp1 (Int_t NRowUp1){fNRowUp1 = NRowUp1 ;} //upper sec short pads
 141   void SetRowNUp2 (Int_t NRowUp2){fNRowUp2 = NRowUp2 ;} //upper sec long pads
 142   void SetRowNUp (Int_t NRowUp){fNRowUp = NRowUp ;}
 143   //
 144   //set wire parameters
 145   //
 146   void  SetInnerNWires(Int_t nWires){  fNInnerWiresPerPad=nWires;}
 147   void  SetInnerDummyWire(Int_t dummy) {fInnerDummyWire  = dummy;}
 148   void  SetInnerOffWire(Float_t offset) {fInnerOffWire =offset;}
 149   void  SetOuter1NWires(Int_t nWires){  fNOuter1WiresPerPad=nWires;}
 150   void  SetOuter2NWire(Int_t nWires){  fNOuter2WiresPerPad=nWires;}
 151   void  SetOuterDummyWire(Int_t dummy) {fOuterDummyWire  = dummy;}
 152   void  SetOuterOffWire(Float_t offset) {fOuterOffWire =offset;}
 153   void  SetInnerWWPitch( Float_t wwPitch) {fInnerWWPitch = wwPitch;}
 154   void  SetRInnerFirstWire(Float_t firstWire){fRInnerFirstWire = firstWire;}
 155   void  SetRInnerLastWire(Float_t lastWire){fRInnerLastWire = lastWire;}
 156   void  SetOuterWWPitch(Float_t wwPitch){fOuterWWPitch = wwPitch;}
 157   void  SetLastWireUp1(Float_t wireUp1){fLastWireUp1 = wireUp1;}
 158   void  SetROuterFirstWire(Float_t firstWire){fROuterFirstWire = firstWire;}
 159   void  SetROuterLastWire(Float_t lastWire){fROuterLastWire = lastWire;}
 160   //
 161   //set pad parameter
 162   //
 163   void  SetInnerPadPitchLength(Float_t PadPitchLength){  fInnerPadPitchLength=PadPitchLength;}
 164   void  SetInnerPadPitchWidth(Float_t PadPitchWidth){  fInnerPadPitchWidth = PadPitchWidth;}
 165   void  SetInnerPadLength(Float_t PadLength){  fInnerPadLength=PadLength;}
 166   void  SetInnerPadWidth(Float_t PadWidth) {  fInnerPadWidth=PadWidth;}
 167   void  SetOuter1PadPitchLength(Float_t PadPitchLength){  fOuter1PadPitchLength=PadPitchLength;}
 168   void  SetOuter2PadPitchLength(Float_t PadPitchLength){  fOuter2PadPitchLength=PadPitchLength;}
 169   void  SetOuterPadPitchWidth(Float_t PadPitchWidth){  fOuterPadPitchWidth = PadPitchWidth;}
 170   void  SetOuter1PadLength(Float_t PadLength){  fOuter1PadLength=PadLength;}
 171   void  SetOuter2PadLength(Float_t PadLength){  fOuter2PadLength=PadLength;}
 172   void  SetOuterPadWidth(Float_t PadWidth) {  fOuterPadWidth=PadWidth;}
 173   void  SetMWPCReadout(Bool_t type) {fBMWPCReadout = type;}
 174   void  SetNCrossRows(Int_t rows){fNCrossRows = rows;}
 175   //
 176   //set gas paremeters
 177   //
 178   void  SetDiffT(Float_t DiffT){  fDiffT= DiffT;}
 179   void  SetDiffL(Float_t DiffL){  fDiffL=DiffL;}
 180   void  SetGasGain(Float_t GasGain){  fGasGain=GasGain;}
 181   void  SetDriftV(Float_t DriftV){  fDriftV= DriftV;}
 182   void  SetOmegaTau(Float_t OmegaTau){  fOmegaTau=OmegaTau;}
 183   void  SetAttCoef(Float_t AttCoef){  fAttCoef=AttCoef;}
 184   void  SetOxyCont(Float_t OxyCont){  fOxyCont=OxyCont;}
 185   void  SetGainSlopesHV(TGraphErrors * gainSlopesHV){ fGainSlopesHV=gainSlopesHV;}
 186   void  SetGainSlopesPT(TGraphErrors * gainSlopesPT){ fGainSlopesPT=gainSlopesPT;}
 187   void  SetNominalGainSlopes();
 188   void  SetComposition(Float_t c1, Float_t c2, Float_t c3, Float_t c4, Float_t c5, Float_t c6){fComposition[0]=c1;
 189                fComposition[1]=c2;
 190                fComposition[2]=c3;
 191                fComposition[3]=c4;
 192                fComposition[4]=c5;
 193                fComposition[5]=c6;}
 194   void   SetFpot(Float_t fpot){fFpot=fpot;}
 195   void   SetNprim(Float_t prim){fNprim=prim;}
 196   void   SetNtot(Float_t ntot){fNtot=ntot;}
 197   void   SetWmean(Float_t wmean){fWmean=wmean;}
 198   void   SetExp(Float_t exp){fExp=exp;}
 199   void   SetEend(Float_t end){fEend=end;}
 200   void   SetBetheBloch(TVectorD *v){
 201     if (fBetheBloch) delete fBetheBloch;
 202     fBetheBloch=0;
 203     if (v) fBetheBloch=new TVectorD(*v);
 204   }
 205   static TVectorD * GetBetheBlochParamNa49();
 206   static TVectorD * GetBetheBlochParamAlice();
 207   static void RegisterBBParam(TVectorD* param, Int_t position);
 208   //
 209   //set electronivc parameters
 210   //
 211   void  SetPadCoupling(Float_t PadCoupling){  fPadCoupling=PadCoupling;}
 212   void  SetZeroSup(Int_t ZeroSup)    {  fZeroSup=ZeroSup;}
 213   void  SetNoise(Float_t Noise )     {  fNoise= Noise;}
 214   void  SetChipGain(Float_t ChipGain){  fChipGain= ChipGain;}
 215   void  SetChipNorm(Float_t ChipNorm){  fChipNorm= ChipNorm;}
 216   void  SetTSample(Float_t TSample)  {  fTSample=TSample;}
 217   void  SetTFWHM(Float_t fwhm)     {  fTSigma=fwhm/2.35;}
 218   void  SetMaxTBin(Int_t maxtbin)  {  fMaxTBin = maxtbin;}
 219   void  SetADCSat(Int_t adcsat)    {  fADCSat  = adcsat;}
 220   void  SetADCDynRange(Float_t adcdynrange) {fADCDynRange = adcdynrange;}
 221   //
 222   // High voltage parameters
 223   //
 224   void  SetNominalVoltage(Float_t v, UInt_t i)  {if (i<72) fNominalVoltage[i]=v;}
 225   void  SetMaxVoltageDeviation(Float_t voltage) { fMaxVoltageDeviation=voltage; }
 226   void  SetMaxDipVoltage(Float_t voltage)       { fMaxDipVoltage=voltage;       }
 227   void  SetMaxFractionHVbad(Float_t frac )      { fMaxHVfractionBad=frac;       }
 228   void  SetVoltageDipScanPeriod(Float_t period) { fVoltageDipScanPeriod=period; }
 229   //
 230   //set response  parameters
 231   //
 232   void  SetNResponseMax(Int_t max) { fNResponseMax = max;}
 233   void  SetResponseThreshold(Int_t threshold) {fResponseThreshold = threshold;}
 234   //set L1 parameters
 235   void  SetGateDelay(Float_t delay) {fGateDelay = delay;}
 236   void  SetL1Delay(Float_t delay) {fL1Delay = delay;}
 237   void  SetNTBinsBeforeL1(UShort_t nbins) {fNTBinsBeforeL1 = nbins;}
 238   //
 239   //get sector parameters
 240   //
 241   Float_t  GetInnerRadiusLow() const {return fInnerRadiusLow;}
 242   Float_t  GetInnerRadiusUp() const {return fInnerRadiusUp;}
 243   Float_t  GetOuterRadiusLow() const {return fOuterRadiusLow;}
 244   Float_t  GetOuterRadiusUp() const {return fOuterRadiusUp;}
 245   Float_t  GetInnerFrameSpace() const {return fInnerFrameSpace;}
 246   Float_t  GetOuterFrameSpace() const {return fOuterFrameSpace;}
 247   Float_t  GetInnerWireMount() const {return fInnerWireMount;}
 248   Float_t  GetOuterWireMount() const {return fOuterWireMount;}
 249   Float_t  GetInnerAngle() const ;
 250   Float_t  GetInnerAngleShift() const ;
 251   Float_t  GetOuterAngle() const ;
 252   Float_t  GetOuterAngleShift() const ;
 253   Int_t    GetNInnerSector() const {return fNInnerSector;}
 254   Int_t    GetNOuterSector() const {return fNOuterSector;}
 255   Int_t    GetNSector() const {return fNSector;}
 256   Float_t  GetZLength(Int_t sector=0) const;
 257   Int_t    GetGeometryType() const {return fGeometryType;}
 258
 259   //
 260   //get wires parameter
 261   //
 262   Int_t    GetInnerNWires() const {return fNInnerWiresPerPad;}
 263   Float_t  GetInnerWWPitch() const {return fInnerWWPitch;}
 264   Int_t    GetInnerDummyWire() const {return fInnerDummyWire;}
 265   Float_t  GetInnerOffWire() const {return fInnerOffWire;}
 266   Float_t  GetRInnerFirstWire() const {return fRInnerFirstWire;}
 267   Float_t  GetRInnerLastWire() const {return fRInnerLastWire;}
 268   Int_t    GetOuter1NWires() const {return fNOuter1WiresPerPad;}
 269   Int_t    GetOuter2NWires() const {return fNOuter2WiresPerPad;}
 270   Float_t  GetOuterWWPitch() const {return fOuterWWPitch;}
 271   Int_t    GetOuterDummyWire() const {return fOuterDummyWire;}
 272   Float_t  GetOuterOffWire() const {return fOuterOffWire;}
 273   Float_t  GetLastWireUp1()  const {return fLastWireUp1;}
 274   Float_t  GetROuterFirstWire() const {return fROuterFirstWire;}
 275   Float_t  GetROuterLastWire() const {return fROuterLastWire;}
 276   Float_t  GetWWPitch(Int_t isector = 0) const  {
 277     return ( (isector < fNInnerSector) ? fInnerWWPitch :fOuterWWPitch);}
 278   //
 279   //get pad  parameters
 280   //
 281   Float_t  GetInnerPadPitchLength() const {return fInnerPadPitchLength;}
 282   Float_t  GetInnerPadPitchWidth() const {return fInnerPadPitchWidth;}
 283   Float_t  GetInnerPadLength() const {return fInnerPadLength;}
 284   Float_t  GetInnerPadWidth() const  {return fInnerPadWidth;}
 285   Float_t  GetOuter1PadPitchLength() const {return fOuter1PadPitchLength;}
 286   Float_t  GetOuter2PadPitchLength() const {return fOuter2PadPitchLength;}
 287   Float_t  GetOuterPadPitchWidth() const {return fOuterPadPitchWidth;}
 288   Float_t  GetOuter1PadLength() const {return fOuter1PadLength;}
 289   Float_t  GetOuter2PadLength() const {return fOuter2PadLength;}
 290   Float_t  GetOuterPadWidth()  const {return fOuterPadWidth;}
 291   Bool_t   GetMWPCReadout() const {return fBMWPCReadout;}
 292   Int_t    GetNCrossRows() const {return fNCrossRows;}
 293   Float_t  GetPadPitchWidth(Int_t isector = 0) const  {
 294     return ( (isector < fNInnerSector) ? fInnerPadPitchWidth :fOuterPadPitchWidth);}
 295   Float_t  GetPadPitchLength(Int_t isector = 0, Int_t padrow=0)  const
 296   { if (isector < fNInnerSector) return fInnerPadPitchLength;
 297     else return ((padrow<fNRowUp1) ? fOuter1PadPitchLength:fOuter2PadPitchLength);}
 298   Int_t GetNRowLow() const;   //get the number of pad rows in low sector
 299   Int_t GetNRowUp() const;    //get the number of pad rows in up sector
 300   Int_t GetNRowUp1() const;  // number of short rows in up sector
 301   Int_t GetNRowUp2() const;  // number of long rows in up sector
 302   Int_t GetNRow(Int_t isec) const {return  ((isec<fNInnerSector) ?  fNRowLow:fNRowUp);}
 303   Int_t GetNRowsTotal() const {return fNtRows;}  //get total nuber of rows
 304   Float_t GetPadRowRadiiLow(Int_t irow) const; //get the pad row (irow) radii
 305   Float_t GetPadRowRadiiUp(Int_t irow) const;  //get the pad row (irow) radii
 306   Float_t GetPadRowRadii(Int_t isec,Int_t irow) const {
 307     return ( (isec < fNInnerSector) ?GetPadRowRadiiLow(irow):GetPadRowRadiiUp(irow));}
 308     //retrun radii of the pad row irow in sector i
 309   Int_t GetNPadsLow(Int_t irow) const;    //get the number of pads in row irow
 310   Int_t GetNPadsUp(Int_t irow) const;     //get the number of pads in row irow
 311   Int_t GetNPads(Int_t isector,Int_t irow) const{
 312      return ( (isector < fNInnerSector) ?GetNPadsLow(irow) : GetNPadsUp(irow));}
 313   Int_t GetWireSegment(Int_t sector, Int_t row) const ;    // get Anode wire segment index IROC --> [0,4], OROC[0,7]
 314   Int_t GetNPadsPerSegment(Int_t segmentID) const;         // get number of pads for a given Anode wire segment
 315
 316   Float_t GetYInner(Int_t irow) const; // wire length in low sec row
 317   Float_t GetYOuter(Int_t irow) const; // wire length in up sec row
 318   Int_t GetSectorIndex(Float_t angle, Int_t row, Float_t z) const; // get sector index
 319   Float_t GetChamberCenter(Int_t isec, Float_t * center = 0) const; // get readout chamber positions
 320   TGeoHMatrix *GetTrackingMatrix(Int_t isec) const {
 321     return fTrackingMatrix[isec];}
 322   TGeoHMatrix *GetClusterMatrix(Int_t isec) const {
 323     return fClusterMatrix[isec];}
 324   TGeoHMatrix *GetGlobalMatrix(Int_t isec) const {
 325     return fGlobalMatrix[isec];}
 326   Bool_t   IsGeoRead(){ return fGlobalMatrix!=0;}
 327   //
 328   //get GAS parameters
 329   //
 330   Float_t  GetDiffT() const {return fDiffT;}
 331   Float_t  GetDiffL() const {return fDiffL;}
 332   Float_t  GetGasGain() const {return fGasGain;}
 333   Float_t  GetDriftV() const {return fDriftV;}
 334   Float_t  GetOmegaTau() const {return fOmegaTau;}
 335   Float_t  GetAttCoef() const {return fAttCoef;}
 336   Float_t  GetOxyCont() const {return fOxyCont;}
 337   TGraphErrors * GetGainSlopesHV() const { return fGainSlopesHV;}
 338   TGraphErrors * GetGainSlopesPT() const { return fGainSlopesPT;}
 339   Float_t* GetComposition() {return fComposition;}
 340   Float_t  GetFpot()const {return fFpot;}
 341   Float_t  GetNprim() const {return fNprim;}
 342   Float_t  GetNtot() const {return fNtot;}
 343   Float_t  GetWmean()const {return fWmean;}
 344   Float_t  GetExp()const {return fExp;}
 345   Float_t  GetEend()const {return fEend;}
 346   TVectorD* GetBetheBlochParameters(){return fBetheBloch;}
 347   static Double_t BetheBlochAleph(Double_t bb, Int_t type=0);
 348   //
 349   //get Electronic parameters
 350   //
 351   Float_t  GetPadCoupling() const {return fPadCoupling;}
 352   Int_t    GetZeroSup() const {return fZeroSup;}
 353   Float_t  GetNoise() const {return fNoise;}
 354   Float_t  GetChipGain() const {return fChipGain;}
 355   Float_t  GetChipNorm() const {return fChipNorm;}
 356   Float_t  GetTSample() const {return fTSample;}
 357   Float_t  GetZWidth() const {return fZWidth;}
 358   Float_t  GetTFWHM() const {return fTSigma*2.35;}
 359   Float_t  GetZSigma() const {return fTSigma*fDriftV;}
 360   virtual  Float_t  GetZOffset() const {return 3*fTSigma*fDriftV;}
 361   Int_t    GetMaxTBin() const {return fMaxTBin;}
 362   Int_t    GetADCSat() const {return fADCSat;}
 363   Float_t  GetADCDynRange() const {return fADCDynRange;}
 364   Float_t  GetTotalNormFac() const {return fTotalNormFac;}
 365   Float_t  GetNoiseNormFac() const {return fNoiseNormFac;}
 366   //
 367   // High voltage parameters
 368   //
 369   Float_t  GetNominalVoltage(UInt_t i) const {return (i<72)?fNominalVoltage[i]:0;} //0-35:IROC, 36-71:OROC
 370   Float_t  GetMaxVoltageDeviation()    const { return fMaxVoltageDeviation;      }
 371   Float_t  GetMaxDipVoltage()          const { return fMaxDipVoltage;            }
 372   Float_t  GetMaxFractionHVbad()       const { return fMaxHVfractionBad;         }
 373   Float_t  GetVoltageDipScanPeriod()   const { return fVoltageDipScanPeriod;     }
 374
 375   //
 376   // get response data
 377   //
 378   Int_t * GetResBin(Int_t i);
 379   //return response bin i  - bin given by  padrow [0] pad[1] timebin[2]
 380   Float_t & GetResWeight(Int_t i);
 381   //return  weight of response bin i
 382
 383   // get L1 data
 384   Float_t  GetGateDelay() const {return fGateDelay;}
 385   Float_t  GetL1Delay() const {return fL1Delay;}
 386   UShort_t GetNTBinsBeforeL1() const {return fNTBinsBeforeL1;}
 387   Float_t  GetNTBinsL1() const {return fNTBinsL1;}
 388 protected :
 389
 390   Bool_t fbStatus;  //indicates consistency of the data
 391   //---------------------------------------------------------------------
 392   //   ALICE TPC sector geometry
 393   //--------------------------------------------------------------------
 394   Float_t fInnerRadiusLow;    // lower radius of inner sector-IP
 395   Float_t fInnerRadiusUp;     // upper radius of inner  sector-IP
 396   Float_t fOuterRadiusUp;     // upper radius of outer  sector-IP
 397   Float_t fOuterRadiusLow;    // lower radius of outer sector-IP
 398   Float_t fInnerAngle;        //opening angle of Inner sector
 399   Float_t fInnerAngleShift;   //shift of first inner sector center to the 0
 400   Float_t fOuterAngle;        //opening angle of outer sector
 401   Float_t fOuterAngleShift;   //shift of first sector center to the 0
 402   Float_t fInnerFrameSpace;   //space for inner frame in the phi direction
 403   Float_t fOuterFrameSpace;   //space for outer frame in the phi direction
 404   Float_t fInnerWireMount;    //space for wire mount, inner sector
 405   Float_t fOuterWireMount;    //space for wire mount, outer sector
 406   Int_t   fNInnerSector;      //number of inner sectors             -calculated
 407   Int_t   fNOuterSector;      //number of outer sectors             -calculated
 408   Int_t   fNSector;           // total number of sectors            -calculated
 409   Float_t fZLength;           //length of the drift region of the TPC
 410   Float_t *fRotAngle;         //[fNSector]  sin and cos of rotation angles for
 411                               //  diferent sectors -calculated
 412   Int_t   fGeometryType;      //type of geometry -0 straight rows
 413   //  Float_t *fChamberPos;       //[fNSector] displacements of the readout chambers
 414                               //with respect to the 'idead' geometry
 415                               //in local corrdinate system
 416   //  Float_t *fChamberRot;       //[fNSector] rotation angles of the readout chambers
 417                               //with respect to the 'idead' geometry
 418                               //in local corrdinate system
 419   TGeoHMatrix **fTrackingMatrix;   //![fNSector] transformation matrices of the tracking
 420                               //coordinate system
 421   TGeoHMatrix **fClusterMatrix;    //![fNSector] transformation matrices of the cluster
 422                               //coordinate system
 423   TGeoHMatrix **fGlobalMatrix;    //![fNSector] fTrackingMatrix * fClusterMatrix
 424
 425   //1-cylindrical
 426   //---------------------------------------------------------------------
 427   //   ALICE TPC wires  geometry - for GEM we can consider that it is gating
 428   //--------------------------------------------------------------------
 429   Int_t   fNInnerWiresPerPad; //Number of wires per pad
 430   Float_t fInnerWWPitch;      //pitch between wires  in inner sector     - calculated
 431   Int_t   fInnerDummyWire;    //number of wires without pad readout
 432   Float_t fInnerOffWire;      //oofset of first wire to the begining of the sector
 433   Float_t fRInnerFirstWire;   //position of the first wire                -calculated
 434   Float_t fRInnerLastWire;    //position of the last wire                 -calculated
 435   Float_t fLastWireUp1;     //position of the last wire in outer1 sector
 436   Int_t   fNOuter1WiresPerPad; //Number of wires per pad
 437   Int_t   fNOuter2WiresPerPad; // Number of wires per pad
 438   Float_t fOuterWWPitch;      //pitch between wires in outer sector      -calculated
 439   Int_t   fOuterDummyWire;    //number of wires without pad readout
 440   Float_t fOuterOffWire;      //oofset of first wire to the begining of the sector
 441   Float_t fROuterFirstWire;   //position of the first wire                -calulated
 442   Float_t fROuterLastWire;    //position of the last wire                 -calculated
 443   //---------------------------------------------------------------------
 444   //   ALICE TPC pad parameters
 445   //--------------------------------------------------------------------
 446   Float_t   fInnerPadPitchLength;    //Inner pad pitch length
 447   Float_t   fInnerPadPitchWidth;     //Inner pad pitch width
 448   Float_t   fInnerPadLength;         //Inner pad  length
 449   Float_t   fInnerPadWidth;          //Inner pad  width
 450   Float_t   fOuter1PadPitchLength;    //Outer pad pitch length
 451   Float_t   fOuter2PadPitchLength;    //Outer pad pitch length
 452   Float_t   fOuterPadPitchWidth;     //Outer pad pitch width
 453   Float_t   fOuter1PadLength;         //Outer pad  length
 454   Float_t   fOuter2PadLength;         //Outer pad length
 455   Float_t   fOuterPadWidth;          //Outer pad  width
 456   Bool_t    fBMWPCReadout;           //indicate wire readout - kTRUE or GEM readout -kFALSE
 457   Int_t     fNCrossRows;             //number of rows to crostalk calculation
 458
 459   Int_t fNRowLow;           //number of pad rows per low sector        -set
 460   Int_t fNRowUp1;            //number of short pad rows per sector up  -set
 461   Int_t fNRowUp2;            //number of long pad rows per sector up   -set
 462   Int_t fNRowUp;            //number of pad rows per sector up     -calculated
 463   Int_t fNtRows;            //total number of rows in TPC          -calculated
 464   Float_t  fPadRowLow[600]; //Lower sector, pad row radii          -calculated
 465   Float_t  fPadRowUp[600];  //Upper sector, pad row radii          -calculated
 466   Int_t    fNPadsLow[600];  //Lower sector, number of pads per row -calculated
 467   Int_t    fNPadsUp[600];   //Upper sector, number of pads per row -calculated
 468   Float_t  fYInner[600];     //Inner sector, wire-length
 469   Float_t  fYOuter[600];     //Outer sector, wire-length
 470   //---------------------------------------------------------------------
 471   //   ALICE TPC Gas Parameters
 472   //--------------------------------------------------------------------
 473   Float_t  fDiffT;          //tangencial diffusion constant
 474   Float_t  fDiffL;          //longutudinal diffusion constant
 475   Float_t  fGasGain;        //gas gain constant
 476   Float_t  fDriftV;         //drift velocity constant
 477   Float_t  fOmegaTau;       //omega tau ExB coeficient
 478   Float_t  fAttCoef;        //attachment coefitients
 479   Float_t  fOxyCont;        //oxygen content
 480   Float_t  fFpot;            // first ionisation potential
 481   Float_t  fNprim;           // number of primary electrons/cm
 482   Float_t  fNtot;            //total number of electrons/c (MIP)
 483   Float_t  fWmean;           // mean energy for electron/ion pair
 484   Float_t  fExp;             // de = f(E) - energy loss parametrization
 485   Float_t  fEend;            // upper cutoff for de generation
 486   TVectorD*  fBetheBloch;   // Bethe-Bloch parametrization
 487   // gas mixture composition
 488   Float_t  fComposition[6];
 489   TGraphErrors * fGainSlopesHV;   // graph with the gain slope as function of HV - per chamber
 490   TGraphErrors * fGainSlopesPT;   // graph with the gain slope as function of P/T - per chamber
 491   //---------------------------------------------------------------------
 492   //   ALICE TPC  Electronics Parameters
 493   //--------------------------------------------------------------------
 494   Float_t fPadCoupling;     //coupling factor ration of  anode signal
 495                             //and total pads signal
 496   Int_t fZeroSup;           //zero suppresion constant
 497   Float_t fNoise;           //noise sigma constant
 498   Float_t fChipGain;        //preamp shaper constant
 499   Float_t fChipNorm;         //preamp shaper normalisation
 500   Float_t fTSample;         //sampling time
 501   Float_t fZWidth;          //derived value calculated using TSample and driftw  -computed
 502   Float_t fTSigma;          //width of the Preamp/Shaper function
 503   Int_t   fMaxTBin;         //maximum time bin number
 504   Int_t   fADCSat;          //saturation value of ADC (10 bits)
 505   Float_t fADCDynRange;     //input dynamic range (mV)
 506   Float_t fTotalNormFac;    //full normalisation factor - calculated
 507   Float_t fNoiseNormFac;    //normalisation factor to transform noise in electron to ADC channel
 508   //---------------------------------------------------------------------
 509   // High voltage parameters
 510   //---------------------------------------------------------------------
 511   Float_t fNominalVoltage[72];  //nominal voltage in [V] per chamber
 512   Float_t fMaxVoltageDeviation; // maximum voltage deviation from nominal voltage before a chamber is masked
 513   Float_t fMaxDipVoltage;       // maximum voltage deviation from median before a dip event is marked
 514   Float_t fMaxHVfractionBad;    // maximum fraction of bad HV entries (deviation from Median) before a chamber is marked bad
 515   Float_t fVoltageDipScanPeriod; // scanning period to detect a high volrage dip: event time stamp +- fVoltageDipScanPeriod [sec]
 516
 517   //---------------------------------------------------------------------
 518   // ALICE TPC response data
 519   //---------------------------------------------------------------------
 520   Int_t   fNResponseMax;   //maximal dimension of response
 521   Float_t fResponseThreshold; //threshold for accepted response
 522   Int_t   fCurrentMax;     //!current maximal dimension            -calulated
 523   Int_t   *fResponseBin;    //!array with bins                     -calulated
 524   Float_t *fResponseWeight; //!array with response                 -calulated
 525
 526   //---------------------------------------------------------------------
 527   //   ALICE TPC L1 Parameters
 528   //--------------------------------------------------------------------
 529   Float_t fGateDelay;       //Delay of L1 arrival for the TPC gate signal
 530   Float_t fL1Delay;         //Delay of L1 arrival for the TPC readout
 531   UShort_t fNTBinsBeforeL1; //Number of time bins before L1 arrival which are being read out
 532   Float_t fNTBinsL1;        //Overall L1 delay in time bins
 533  protected:
 534   static TObjArray *fBBParam; // array of the Bethe-Bloch parameters.
 535  private:
 536   AliTPCParam(const AliTPCParam &);
 537   AliTPCParam & operator=(const AliTPCParam &);
 538
 539   void CleanGeoMatrices();
 540
 541   ClassDef(AliTPCParam,8)  //parameter  object for set:TPC
 542 };
 543
 544
 545 inline Int_t * AliTPCParam::GetResBin(Int_t i)
 546 {
 547   //return response bin i  - bin given by  padrow [0] pad[1] timebin[2]
 548   if (i<fCurrentMax) return &fResponseBin[i*3];
 549   else return 0;
 550 }
 551
 552 inline Float_t &AliTPCParam::GetResWeight(Int_t i)
 553 {
 554   //return  weight of response bin i
 555   if (i<fCurrentMax) return fResponseWeight[i];
 556   else return fResponseWeight[i];
 557 }
 558
 559
 560 inline void  AliTPCParam::AdjustCosSin(Int_t isec, Float_t &cos, Float_t &sin) const
 561 {
 562   //
 563   //set cosinus and sinus of rotation angles for sector isec
 564   //
 565   cos=fRotAngle[isec*4];
 566   sin=fRotAngle[isec*4+1];
 567 }
 568
 569 inline Float_t   AliTPCParam::GetAngle(Int_t isec) const
 570 {
 571   //
 572   //return rotation angle of given sector
 573   //
 574   return fRotAngle[isec*4+2];
 575 }
 576
 577
 578 inline void AliTPCParam::Transform1to2Ideal(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 579 {
 580   //transformation to rotated coordinates
 581   //we must have information about sector!
 582   //rotate to given sector
 583   // ideal frame
 584
 585   Float_t cos,sin;
 586   AdjustCosSin(index[1],cos,sin);
 587   Float_t x1=xyz[0]*cos + xyz[1]*sin;
 588   Float_t y1=-xyz[0]*sin + xyz[1]*cos;
 589   xyz[0]=x1;
 590   xyz[1]=y1;
 591   xyz[2]=fZLength-TMath::Abs(xyz[2]);
 592   index[0]=2;
 593 }
 594
 595
 596 inline void AliTPCParam::Transform1to2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 597 {
 598   //transformation to rotated coordinates
 599   //we must have information about sector!
 600   //rotate to given sector
 601   Double_t xyzmaster[3] = {xyz[0],xyz[1],xyz[2]};
 602   Double_t xyzlocal[3]={0,0,0};
 603   if (index[1]>=0 && index[1]<fNSector)
 604     fGlobalMatrix[index[1]]->MasterToLocal(xyzmaster,xyzlocal);
 605   xyz[0] = xyzlocal[0];
 606   xyz[1] = xyzlocal[1];
 607   xyz[2] = xyzlocal[2];
 608   index[0]=2;
 609 }
 610
 611
 612
 613
 614 inline void AliTPCParam::Transform2to1(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 615 {
 616   //
 617   //transformation from  rotated coordinates to global coordinates
 618   //
 619   Float_t cos,sin;
 620   AdjustCosSin(index[1],cos,sin);
 621   Float_t x1=xyz[0]*cos - xyz[1]*sin;
 622   Float_t y1=xyz[0]*sin + xyz[1]*cos;
 623   xyz[0]=x1;
 624   xyz[1]=y1;
 625   xyz[2]=fZLength-xyz[2];
 626   if (index[1]<fNInnerSector)
 627     {if ( index[1]>=(fNInnerSector>>1)) xyz[2]*=-1.;}
 628   else
 629     {if ( (index[1]-fNInnerSector) >= (fNOuterSector>>1) )    xyz[2]*=-1;}
 630   index[0]=1;
 631 }
 632
 633 inline void AliTPCParam::Transform2to2(Float_t *xyz, Int_t *index, Int_t *oindex) const
 634 {
 635   //transform rotated coordinats of one sector to rotated
 636   //coordinates relative to another sector
 637   Transform2to1(xyz,index);
 638   Transform1to2(xyz,oindex);
 639   index[0]=2;
 640   index[1]=oindex[1];
 641 }
 642
 643 inline Float_t  AliTPCParam::Transform2to2NearestWire(Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 644 {
 645   //
 646   // asigns the x-position of the closest wire to xyz[0], return the
 647   // electron to closest wire distance
 648   //
 649   Float_t xnew,dx;
 650   if (index[1]<fNInnerSector) {
 651      xnew = fRInnerFirstWire+TMath::Nint((xyz[0]-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch)*fInnerWWPitch;
 652     }
 653     else {
 654      xnew = fROuterFirstWire+TMath::Nint((xyz[0]-fROuterFirstWire)/fOuterWWPitch)*fOuterWWPitch;
 655     }
 656   dx = xnew-xyz[0];
 657   xyz[0]=xnew;
 658   return  dx;
 659 }
 660
 661 inline Int_t   AliTPCParam::Transform2to3(Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 662 {
 663   //
 664   //calulates coresponding pad row number, sets index[2] for straight rows
 665   //does not change xyz[] information
 666   //valid only for straight row
 667   //
 668   if  (index[1]<fNInnerSector)
 669     index[2] =TMath::Nint((xyz[0]-fPadRowLow[0])/fInnerPadPitchLength);
 670   else
 671     if (xyz[0] < fLastWireUp1 )
 672       index[2] = TMath::Nint((xyz[0]-fPadRowUp[0])/fOuter1PadPitchLength);
 673     else
 674       index[2] = TMath::Nint(fNRowUp1+(xyz[0]-fPadRowUp[64])/fOuter2PadPitchLength);
 675   index[0]=3;
 676   return index[2];
 677 }
 678
 679 inline void   AliTPCParam::Transform3to4(Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 680 {
 681   //
 682   //valid only for straight rows straight rows
 683   //calculate xyz[0] position relative to given index
 684   //
 685   if  (index[1]<fNInnerSector)
 686     xyz[0] -=index[2]*fInnerPadPitchLength+fPadRowLow[0];
 687   else
 688     if (index[2]<fNRowUp1)
 689       xyz[0] -=index[2]*fOuter1PadPitchLength+fPadRowUp[0];
 690     else
 691       xyz[0] -=(index[2]-fNRowUp1)*fOuter2PadPitchLength+fPadRowUp[64];
 692   index[0]  =4;
 693 }
 694
 695 inline void   AliTPCParam::Transform4to3(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 696 {
 697   //
 698   //valid only for straight rows
 699   //transforms  relative xyz[0] to the global one within given sector
 700   //
 701   if  (index[1]<fNInnerSector)
 702     xyz[0] +=index[2]*fInnerPadPitchLength+fPadRowLow[0];
 703   else
 704     if(index[2]<fNRowUp1)
 705       xyz[0] +=index[2]*fOuter1PadPitchLength+fPadRowUp[0];
 706     else
 707       xyz[0] +=index[2]*fOuter2PadPitchLength+fPadRowUp[64];
 708   index[0]  =3;
 709 }
 710
 711
 712 inline void   AliTPCParam::Transform2to5( Float_t *xyz, Int_t *index) const
 713 {
 714   //
 715   //transform [x,y,z] to [r,phi,z]
 716   //
 717   Float_t angle;
 718   Float_t r = TMath::Sqrt(xyz[0]*xyz[0]+xyz[1]*xyz[1]);
 719   if ((xyz[0]==0)&&(xyz[1]==0)) angle = 0;
 720   else
 721     {
 722       angle =TMath::ASin(xyz[1]/r);
 723       if   (xyz[0]<0)   angle=TMath::Pi()-angle;
 724       if ( (xyz[0]>0) && (xyz[1]<0) ) angle=2*TMath::Pi()+angle;
 725     }
 726   xyz[0]=r;
 727   xyz[1]=angle;
 728   index[0]=5;
 729 }
 730
 731 inline void   AliTPCParam::Transform5to2( Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 732 {
 733   //
 734   //transform [r,rphi,z] to [x,y,z]
 735   //
 736   Float_t r = xyz[0];
 737   Float_t angle= xyz[1];
 738   xyz[0]=r*TMath::Cos(angle);
 739   xyz[1]=r*TMath::Sin(angle);
 740   index[0]=2;
 741 }
 742
 743 inline void AliTPCParam::Transform4to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 744 {
 745   //
 746   //transform xyz coordinates to 'digit' coordinates
 747   //
 748
 749   if (index[1]<fNInnerSector) {
 750     if ( index[1]>=(fNInnerSector>>1)) xyz[1]*=-1.;
 751   }
 752   else {
 753     if ( (index[1]-fNInnerSector) >= (fNOuterSector>>1) ) xyz[1]*=-1;
 754   }
 755
 756   xyz[2]/=fZWidth;
 757   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 758     xyz[0]/=fInnerPadPitchLength;
 759     xyz[1]/=fInnerPadPitchWidth;
 760   }
 761   else{
 762     xyz[1]/=fOuterPadPitchWidth;
 763     if (index[2]<fNRowUp1 ) xyz[0]/=fOuter1PadPitchLength;
 764     else xyz[0]/=fOuter2PadPitchLength;
 765   }
 766   xyz[1]-=0.5;
 767   index[0]=8;
 768 }
 769
 770 inline void AliTPCParam::Transform8to4(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 771 {
 772   //
 773   //transforms 'digit' coordinates to xyz coordinates
 774   //
 775   if (index[1]<fNInnerSector) {
 776     if ( index[1]>=(fNInnerSector>>1)) xyz[1]*=-1.;
 777   }
 778   else {
 779     if ( (index[1]-fNInnerSector) >= (fNOuterSector>>1) ) xyz[1]*=-1;
 780   }
 781
 782   xyz[2]*=fZWidth;
 783   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 784     xyz[0]*=fInnerPadPitchLength;
 785     xyz[1]*=fInnerPadPitchWidth;
 786   }
 787   else{
 788     xyz[1]*=fOuterPadPitchWidth;
 789     if (index[2] < fNRowUp1 ) xyz[0]*=fOuter1PadPitchLength;
 790     else xyz[0]*=fOuter2PadPitchLength;
 791   }
 792   index[0]=4;
 793 }
 794
 795 inline void  AliTPCParam::Transform6to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 796 {
 797   //
 798   //transforms cylindrical xyz coordinates to 'digit' coordinates
 799   //
 800   xyz[2]/=fZWidth;
 801   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 802     xyz[0]/=fInnerPadPitchLength;
 803     xyz[1]*=xyz[0]/fInnerPadPitchWidth;
 804   }
 805   else{
 806     xyz[1]*=xyz[0]/fOuterPadPitchWidth;
 807     if (index[2] < fNRowUp1 ) xyz[0]/=fOuter1PadPitchLength;
 808     else xyz[0]/=fOuter2PadPitchLength;
 809   }
 810   index[0]=8;
 811 }
 812
 813 inline void  AliTPCParam::Transform8to6(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 814 {
 815   //
 816   //transforms 'digit' coordinates to cylindrical xyz coordinates
 817   //
 818   xyz[2]*=fZWidth;
 819   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 820     xyz[0]*=fInnerPadPitchLength;
 821     xyz[1]/=xyz[0]/fInnerPadPitchWidth;
 822   }
 823   else{
 824     xyz[1]/=xyz[0]/fOuterPadPitchWidth;
 825     if (index[2] < fNRowUp1 ) xyz[0]*=fOuter1PadPitchLength;
 826     else xyz[0]*=fOuter2PadPitchLength;
 827   }
 828   index[0]=6;
 829 }
 830 inline Float_t AliTPCParam::GetZLength(Int_t sector) const
 831 { if(sector <18 || (sector>35&&sector<54)) return   fZLength-0.275;
 832   else return fZLength-0.302;
 833 }
 834 #endif