TPC/Base/AliTPCSpaceCharge3D.h

   1 #ifndef ALITPCSPACECHARGE3D_H
   2 #define ALITPCSPACECHARGE3D_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
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   7 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   8 // AliTPCSpaceCharge3D class                                              //
   9 // Authors: Stefan Rossegger                                              //
  10 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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  12 #include "AliTPCCorrection.h"
  13 class TH3F;
  14 class TH3;
  15
  16 class AliTPCSpaceCharge3D : public AliTPCCorrection {
  17 public:
  18   AliTPCSpaceCharge3D();
  19   virtual ~AliTPCSpaceCharge3D();
  20
  21   // initialization and update functions
  22   virtual void Init();
  23   virtual void Update(const TTimeStamp &timeStamp);
  24
  25   // common setters and getters for tangled ExB effect
  26   virtual void SetOmegaTauT1T2(Float_t omegaTau,Float_t t1,Float_t t2) {
  27     fT1=t1; fT2=t2;
  28     const Double_t wt0=t2*omegaTau;     fC0=1./(1.+wt0*wt0);
  29     const Double_t wt1=t1*omegaTau;     fC1=wt1/(1.+wt1*wt1);
  30   };
  31   void SetC0C1(Float_t c0,Float_t c1) {fC0=c0;fC1=c1;} // CAUTION: USE WITH CARE
  32   Float_t GetC0() const {return fC0;}
  33   Float_t GetC1() const {return fC1;}
  34
  35   // setters and getters
  36   void SetCorrectionFactor(Float_t correctionFactor) {fCorrectionFactor=correctionFactor;}
  37   Float_t GetCorrectionFactor() const {return fCorrectionFactor;}
  38
  39   void  SetSCDataFileName(TString fname);
  40   const char* GetSCDataFileName() { return fSCDataFileName.Data(); }
  41
  42   void InitSpaceCharge3DDistortion();       // faster model and more accurate ;-)
  43   void InitSpaceCharge3DDistortionCourse(); // real 3D but not accurate enough
  44   void ForceInitSpaceCharge3DDistortion() { fInitLookUp=kFALSE; InitSpaceCharge3DDistortion(); }
  45
  46   void  InitSpaceCharge3DPoisson(Int_t kRows, Int_t kColumns, Int_t kPhiSlices, Int_t kIterations);
  47   void ForceInitSpaceCharge3DPoisson(Int_t kRows, Int_t kColumns, Int_t kPhiSlices, Int_t kIterations) { fInitLookUp=kFALSE; InitSpaceCharge3DPoisson(kRows,kColumns,kPhiSlices,kIterations); }
  48   Float_t GetSpaceChargeDensity(Float_t r, Float_t phi, Float_t z, Int_t mode);
  49   TH2F* CreateHistoSCinXY(Float_t z, Int_t nx=100, Int_t ny=100, Int_t mode=0);
  50   TH2F* CreateHistoSCinZR(Float_t phi, Int_t nz=100, Int_t nr=100, Int_t mode=0);
  51
  52
  53   void WriteChargeDistributionToFile(const char* fname = "SC-Alice.root");
  54
  55   virtual void Print(const Option_t* option="") const;
  56   // MI - Add the "real" 3D histogram as an optional input (26.06.2013)
  57   //
  58   void    SetInputSpaceCharge(TH3 * hisSpaceCharge3D, TH2 * hisRPhi, TH2* hisRZ, Double_t norm);
  59   void    SetInputSpaceCharge3D(TH3 * hisSpaceCharge3D){fSpaceChargeHistogram3D= hisSpaceCharge3D;}
  60
  61   const TH3 *   GetInputSpaceCharge3D(){return fSpaceChargeHistogram3D;}       // MI add
  62   const TH2 *   GetInputSpaceChargeRPhi(){return fSpaceChargeHistogramRPhi;}       // MI add
  63   const TH2 *   GetInputSpaceChargeRZ(){return fSpaceChargeHistogramRZ;}       // MI add
  64
  65   virtual void GetCorrection(const Float_t x[],const Short_t roc,Float_t dx[]);
  66
  67 private:
  68
  69   // maximum sizes of lookup tables
  70   enum {kNRows= 90 };       // the maximum on row-slices so far ~ 2cm slicing
  71   enum {kNPhiSlices= 144 }; // the maximum of phi-slices so far = (8 per sector)
  72   enum {kNColumns= 130 };   // the maximum on column-slices so  ~ 2cm slicing
  73
  74   AliTPCSpaceCharge3D(const AliTPCSpaceCharge3D &);               // not implemented
  75   AliTPCSpaceCharge3D &operator=(const AliTPCSpaceCharge3D &);    // not implemented
  76
  77   Float_t fC0; // coefficient C0                 (compare Jim Thomas's notes for definitions)
  78   Float_t fC1; // coefficient C1                 (compare Jim Thomas's notes for definitions)
  79   Float_t fCorrectionFactor;       // Space Charge Correction factor in comparison to initialized
  80                                    // look up table which was created for M_mb = 900 and IR = 3000
  81                                    // compare Internal Note Nr: ???
  82
  83   Bool_t fInitLookUp;                 // flag to check if the Look Up table was created
  84
  85   TMatrixF *fLookUpErOverEz[kNPhi];   // Array to store electric field integral (int Er/Ez)
  86   TMatrixF *fLookUpEphiOverEz[kNPhi]; // Array to store electric field integral (int Er/Ez)
  87   TMatrixF *fLookUpDeltaEz[kNPhi];    // Array to store electric field integral (int Er/Ez)
  88
  89   TString fSCDataFileName;          // file which contains the space charge distribution
  90   TString fSCLookUpPOCsFileName3D;  // filename of the precalculated lookup tables (for individual voxels)
  91   TString fSCLookUpPOCsFileNameRZ;  // filename of the precalculated lookup tables (for individual voxels)
  92   TString fSCLookUpPOCsFileNameRPhi;  // filename of the precalculated lookup tables (for individual voxels)
  93
  94
  95   TMatrixF *fSCdensityDistribution[kNPhi]; // 3D space charge distribution
  96   TMatrixD *fSCdensityInRZ;       // (r,z) space charge distribution
  97   TMatrixD *fSCdensityInRPhiA;     // (r,phi) space charge distribution
  98   TMatrixD *fSCdensityInRPhiC;     // (r,phi) space charge distribution
  99   TH3 *    fSpaceChargeHistogram3D;      // Histogram with the input space charge histogram - used as an optional input
 100   TH2 *    fSpaceChargeHistogramRPhi;      // Histogram with the input space charge histogram - used as an optional input
 101   TH2 *    fSpaceChargeHistogramRZ;      // Histogram with the input space charge histogram - used as an optional input
 102   ClassDef(AliTPCSpaceCharge3D,2);
 103 };
 104
 105 #endif