TPC/TPCbase/AliTPCExBEffective.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 /// \class AliTPCExBEffective
  17 /// \brief Correct for the rest of ExB effect which are not covered by physical models
  18 ///
  19 /// Motivation:
  20 ///  ExB correction:
  21 ///     dr    =  c0* integral(Er/Ez) + c1* integral(Erphi/Ez)
  22 ///     drphi = -c1* integral(Er/Ez) + c0* integral(Erphi/Ez)
  23 ///  Where:
  24 ///  wt = Bz*(k*vdrift/E)           ~ 0.3 at B=0.5 T
  25 ///  c0 = 1/(1+T2*T2*wt*wt)
  26 ///  c1 = T1*wt/(1+T1*T1*wt*wt)
  27 ///
  28 /// Residual integral(Er/Ez,Erphi/Ez) obtained comparing the B field 0 and B field +-0.5 T setting
  29 /// minimizing track matching residuals
  30 /// delta(Er/Ez) ~ sum[ poln(r) * polm(z) * cos(n,phi)]
  31
  32 #include "AliMagF.h"
  33 #include "TGeoGlobalMagField.h"
  34 #include "AliTPCcalibDB.h"
  35 #include "AliTPCParam.h"
  36 #include "AliLog.h"
  37
  38 #include "TMath.h"
  39 #include "AliTPCROC.h"
  40 #include "AliTPCExBEffective.h"
  41 /// \cond CLASSIMP
  42 ClassImp(AliTPCExBEffective)
  43 /// \endcond
  44
  45 AliTPCExBEffective::AliTPCExBEffective()
  46   : AliTPCCorrection("ExB_effective","ExB effective"),
  47     fC0(1.),fC1(0.),
  48     fPolynomA(0),
  49     fPolynomC(0),
  50     fPolynomValA(0),
  51     fPolynomValC(0)
  52 {
  53   //
  54   // default constructor
  55   //
  56 }
  57
  58 AliTPCExBEffective::~AliTPCExBEffective() {
  59   /// default destructor
  60
  61 }
  62
  63
  64
  65 void AliTPCExBEffective::Init() {
  66   /// Initialization funtion
  67
  68   AliMagF* magF= (AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField();
  69   if (!magF) AliError("Magneticd field - not initialized");
  70   Double_t bzField = magF->SolenoidField()/10.; //field in T
  71   AliTPCParam *param= AliTPCcalibDB::Instance()->GetParameters();
  72   if (!param) AliError("Parameters - not initialized");
  73   Double_t vdrift = param->GetDriftV()/1000000.; // [cm/us]   // From dataBase: to be updated: per second (ideally)
  74   Double_t ezField = 400; // [V/cm]   // to be updated: never (hopefully)
  75   Double_t wt = -10.0 * (bzField*10) * vdrift / ezField ;
  76   // Correction Terms for effective omegaTau; obtained by a laser calibration run
  77   SetOmegaTauT1T2(wt,fT1,fT2);
  78
  79
  80 }
  81
  82 void AliTPCExBEffective::Update(const TTimeStamp &/*timeStamp*/) {
  83   /// Update function
  84
  85   AliMagF* magF= (AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField();
  86   if (!magF) AliError("Magneticd field - not initialized");
  87   Double_t bzField = magF->SolenoidField()/10.; //field in T
  88   AliTPCParam *param= AliTPCcalibDB::Instance()->GetParameters();
  89   if (!param) AliError("Parameters - not initialized");
  90   Double_t vdrift = param->GetDriftV()/1000000.; // [cm/us]   // From dataBase: to be updated: per second (ideally)
  91   Double_t ezField = 400; // [V/cm]   // to be updated: never (hopefully)
  92   Double_t wt = -10.0 * (bzField*10) * vdrift / ezField ;
  93   // Correction Terms for effective omegaTau; obtained by a laser calibration run
  94   SetOmegaTauT1T2(wt,fT1,fT2);
  95
  96
  97 }
  98
  99
 100
 101 void AliTPCExBEffective::GetCorrection(const Float_t x[],const Short_t roc,Float_t dx[]) {
 102   /// Calculates the correction due conical shape
 103
 104   if (!fPolynomA) return;
 105   AliTPCROC * calROC = AliTPCROC::Instance();
 106   const Double_t kRTPC0  =calROC->GetPadRowRadii(0,0);
 107   const Double_t kRTPC1  =calROC->GetPadRowRadii(36,calROC->GetNRows(36)-1);
 108   Float_t rmiddle=(kRTPC0+kRTPC1)/2.;
 109   //
 110   Double_t phi      = TMath::ATan2(x[1],x[0]);
 111   Double_t r        = TMath::Sqrt(x[1]*x[1]+x[0]*x[0]);
 112   Double_t driftN   = 1.-TMath::Abs(x[2])/calROC->GetZLength(0);  // drift from 0 to 1
 113   Double_t localxN  = 2*(r-rmiddle)/(kRTPC1-kRTPC0);         // normalize local x position
 114   //
 115   Double_t erez = 0;
 116   Double_t erphiez = 0;
 117   if (roc%36<18)  erez= GetSum(*fPolynomA, *fPolynomValA, localxN, driftN, phi,0);
 118   if (roc%36>=18) erez= GetSum(*fPolynomC, *fPolynomValC, localxN, driftN, phi,0);
 119   if (roc%36<18)  erphiez= GetSum(*fPolynomA, *fPolynomValA, localxN, driftN, phi,1);
 120   if (roc%36>=18) erphiez= GetSum(*fPolynomC, *fPolynomValC, localxN, driftN, phi,1);
 121
 122   Double_t dr    =   fC0 * erez + fC1 * erphiez;
 123   Double_t drphi =  -fC1 * erez + fC0 * erphiez;
 124
 125   // Calculate distorted position
 126   if ( r > 0.0 ) {
 127     r   =  r   + dr;
 128     phi =  phi + drphi/r;
 129   }
 130   // Calculate correction in cartesian coordinates
 131   dx[0] = r * TMath::Cos(phi) - x[0];
 132   dx[1] = r * TMath::Sin(phi) - x[1];
 133   dx[2] = 0.; // z distortion not implemented (1st order distortions)
 134
 135 }
 136
 137
 138
 139 Double_t AliTPCExBEffective::GetSum(const TMatrixD& mpol, const TMatrixD&mcoef, Double_t r, Double_t drift, Double_t phi, Int_t coord) const {
 140   /// Summation of the polynomials
 141
 142   Int_t npols=mpol.GetNrows();
 143   Double_t sum=0;
 144   for (Int_t ipol=0;ipol<npols; ipol++){
 145     Double_t pR = 1, pD=1, pPhi=1;
 146     Int_t icoord   = TMath::Nint(mpol(ipol,0));
 147     if (icoord!=coord) continue;
 148     Int_t npolR    = TMath::Nint(mpol(ipol,1));
 149     Int_t npolD    = TMath::Nint(mpol(ipol,2));
 150     Int_t npolPhi  = TMath::Nint(mpol(ipol,3));
 151     Double_t coef=mcoef(ipol,0);
 152     //
 153     for (Int_t ipolR=1; ipolR<=npolR; ipolR++) pR*=r;           // use simple polynoms
 154     for (Int_t ipolD=1; ipolD<=npolD; ipolD++) pD*=drift;       // use simple polynoms
 155     pPhi=TMath::Cos(npolPhi*phi);
 156     sum+= pR*pD*pPhi*coef;
 157   }
 158   return sum;
 159 }
 160
 161
 162 void AliTPCExBEffective::SetPolynoms(const TMatrixD *polA,const TMatrixD *polC){
 163   /// Set correction polynom - coefficients
 164
 165   fPolynomA = new TMatrixD(*polA);
 166   fPolynomC = new TMatrixD(*polC);
 167 }
 168
 169 void AliTPCExBEffective::SetCoeficients(const TMatrixD *valA,const TMatrixD *valC){
 170   /// Set correction polynom - coefficients
 171
 172   fPolynomValA = new TMatrixD(*valA);
 173   fPolynomValC = new TMatrixD(*valC);
 174 }
 175
 176
 177
 178
 179 void AliTPCExBEffective::Print(const Option_t* option) const {
 180   /// Print function to check the settings (e.g. the twist in the X direction)
 181   /// option=="a" prints the C0 and C1 coefficents for calibration purposes
 182
 183   TString opt = option; opt.ToLower();
 184   printf("%s\t%s\n",GetName(),GetTitle());
 185
 186   if (opt.Contains("a")) { // Print all details
 187     printf(" - T1: %1.4f, T2: %1.4f \n",fT1,fT2);
 188     printf(" - C0: %1.4f, C1: %1.4f \n",fC0,fC1);
 189     fPolynomValA->Print();
 190     fPolynomValC->Print();
 191   }
 192
 193
 194 }