EMCAL/AliEMCALGeometry.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 /* $Id$*/
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Geometry class  for EMCAL : singleton
  20 // EMCAL consists of layers of scintillator and lead
  21 // Places the the Barrel Geometry of The EMCAL at Midrapidity
  22 // between 80 and 180(or 190) degrees of Phi and
  23 // -0.7 to 0.7 in eta
  24 // Number of Modules and Layers may be controlled by
  25 // the name of the instance defined
  26 //*-- Author: Sahal Yacoob (LBL / UCT)
  27 //     and  : Yves Schutz (SUBATECH)
  28 //     and  : Jennifer Klay (LBL)
  29 //     SHASHLYK : Aleksei Pavlinov (WSU)
  30 //     SuperModules -> module(or tower) -> cell
  31
  32 // --- AliRoot header files ---
  33 #include <assert.h>
  34 #include <TMath.h>
  35 #include <TVector3.h>
  36 #include <TRegexp.h>
  37 #include <TObjArray.h>
  38 #include <TObjString.h>
  39 #include <assert.h>
  40 #include <TMatrixD.h>
  41 #include <TClonesArray.h>
  42
  43 // -- ALICE Headers.
  44 //#include "AliConst.h"
  45
  46 // --- EMCAL headers
  47 #include "AliEMCALGeometry.h"
  48 #include "AliEMCALDigit.h"
  49
  50 ClassImp(AliEMCALGeometry)
  51
  52 AliEMCALGeometry *AliEMCALGeometry::fgGeom = 0;
  53 Bool_t            AliEMCALGeometry::fgInit = kFALSE;
  54 TString name; // contains name of geometry
  55
  56 char *additionalOpts[]={"nl=",   // number of sampling layers
  57                        "pbTh=", // cm, Thickness of the Pb
  58                        "scTh="  // cm, Thickness of the Sc
  59 };
  60 int  nAdditionalOpts = sizeof(additionalOpts) / sizeof(char*);
  61
  62 //______________________________________________________________________
  63 AliEMCALGeometry::~AliEMCALGeometry(void){
  64     // dtor
  65 }
  66
  67 //______________________________________________________________________
  68 Bool_t AliEMCALGeometry::AreInSameTower(Int_t id1, Int_t id2) const {
  69   // Find out whether two hits are in the same tower - have to be change
  70   Int_t idmax = TMath::Max(id1, id2) ;
  71   Int_t idmin = TMath::Min(id1, id2) ;
  72   if ( ((idmax - GetNZ() * GetNPhi()) == idmin ) ||
  73        ((idmax - 2 * GetNZ() * GetNPhi()) == idmin ) )
  74     return kTRUE ;
  75   else
  76     return kFALSE ;
  77 }
  78
  79 //______________________________________________________________________
  80 void AliEMCALGeometry::Init(void){
  81   // Initializes the EMCAL parameters
  82   // naming convention : GUV_WX_N_ gives the composition of a tower
  83   // WX inform about the composition of the EM calorimeter section:
  84   //   thickness in mm of Pb radiator (W) and of scintillator (X), and number of scintillator layers (N)
  85   // New geometry: EMCAL_55_25
  86   // 24-aug-04 for shish-kebab
  87   // SHISH_25 or SHISH_62
  88   // 11-oct-05   - correction for pre final design
  89   // Feb 06,2006 - decrease the weight of EMCAL
  90   fgInit = kFALSE; // Assume failed until proven otherwise.
  91   name   = GetName();
  92   name.ToUpper();
  93   fKey110DEG = 0;
  94   if(name.Contains("110DEG")) fKey110DEG = 1; // for GetAbsCellId
  95
  96   fNZ             = 114;        // granularity along Z (eta)
  97   fNPhi           = 168;        // granularity in phi (azimuth)
  98   fArm1PhiMin     = 60.0;       // degrees, Starting EMCAL Phi position
  99   fArm1PhiMax     = 180.0;      // degrees, Ending EMCAL Phi position
 100   fArm1EtaMin     = -0.7;       // pseudorapidity, Starting EMCAL Eta position
 101   fArm1EtaMax     = +0.7;       // pseudorapidity, Ending EMCAL Eta position
 102   fIPDistance     = 454.0;      // cm, Radial distance to inner surface of EMCAL
 103   fPhiGapForSM    = 0.;         // cm, only for final TRD1 geometry
 104
 105   // geometry
 106   if(name.Contains("SHISH")){ // Only shahslyk now
 107     // 7-sep-05; integration issue
 108     fArm1PhiMin     = 80.0;     // 60  -> 80
 109     fArm1PhiMax     = 180.0;    // 180 -> 190
 110
 111     fNumberOfSuperModules = 10; // 12 = 6 * 2 (6 in phi, 2 in Z);
 112     fSteelFrontThick = 2.54;    //  9-sep-04
 113     fIPDistance      = 460.0;
 114     fFrontSteelStrip = fPassiveScintThick = 0.0; // 13-may-05
 115     fLateralSteelStrip = 0.025; // before MAY 2005
 116     fPhiModuleSize   = fEtaModuleSize   = 11.4;
 117     fPhiTileSize = fEtaTileSize      = 5.52; // (11.4-5.52*2)/2. = 0.18 cm (wall thickness)
 118     fNPhi            = 14;
 119     fNZ              = 30;
 120     fAlFrontThick    = fGap2Active = 0;
 121     fNPHIdiv = fNETAdiv = 2;
 122
 123     fNECLayers       = 62;
 124     fECScintThick    = fECPbRadThickness = 0.2;
 125     fSampling        = 1.;  // 30-aug-04 - should be calculated
 126     if(name.Contains("TWIST")) { // all about EMCAL module
 127       fNZ             = 27;  // 16-sep-04
 128     } else if(name.Contains("TRD")) {
 129       fIPDistance      = 428.0;  //  11-may-05
 130       fSteelFrontThick = 0.0;    // 3.17 -> 0.0; 28-mar-05 : no stell plate
 131       fNPhi            = 12;
 132       fSampling       = 12.327;
 133       fPhiModuleSize = fEtaModuleSize = 12.26;
 134       fNZ            = 26;     // 11-oct-04
 135       fTrd1Angle     = 1.3;    // in degree
 136 // 18-nov-04; 1./0.08112=12.327
 137 // http://pdsfweb01.nersc.gov/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/linearityAndResolutionForTRD1.html
 138       if(name.Contains("TRD1")) {       // 30-jan-05
 139         // for final design
 140         fPhiGapForSM    = 2.;         // cm, only for final TRD1 geometry
 141         if(name.Contains("MAY05") || name.Contains("WSUC") || name.Contains("FINAL")){
 142           fNumberOfSuperModules = 12; // 20-may-05
 143           if(name.Contains("WSUC")) fNumberOfSuperModules = 1; // 27-may-05
 144           fNECLayers     = 77;       // (13-may-05 from V.Petrov)
 145           fPhiModuleSize = 12.5;     // 20-may-05 - rectangular shape
 146           fEtaModuleSize = 11.9;
 147           fECScintThick  = fECPbRadThickness = 0.16;// (13-may-05 from V.Petrov)
 148           fFrontSteelStrip   = 0.025;// 0.025cm = 0.25mm  (13-may-05 from V.Petrov)
 149           fLateralSteelStrip = 0.01; // 0.01cm  = 0.1mm   (13-may-05 from V.Petrov) - was 0.025
 150           fPassiveScintThick = 0.8;  // 0.8cm   = 8mm     (13-may-05 from V.Petrov)
 151           fNZ                = 24;
 152           fTrd1Angle         = 1.5;  // 1.3 or 1.5
 153
 154           if(name.Contains("FINAL")) { // 9-sep-05
 155             fNumberOfSuperModules = 10;
 156             if(name.Contains("110DEG")) {
 157               fNumberOfSuperModules = 12;// last two modules have size 10 degree in phi (180<phi<190)
 158               fArm1PhiMax = 200.0; // for XEN1 and turn angle of super modules
 159             }
 160             fPhiModuleSize = 12.26 - fPhiGapForSM / Float_t(fNPhi); // first assumption
 161             fEtaModuleSize = fPhiModuleSize;
 162             if(name.Contains("HUGE")) fNECLayers *= 3; // 28-oct-05 for analysing leakage
 163           }
 164         }
 165       } else if(name.Contains("TRD2")) {       // 30-jan-05
 166         fSteelFrontThick = 0.0;         // 11-mar-05
 167         fIPDistance+= fSteelFrontThick; // 1-feb-05 - compensate absence of steel plate
 168         fTrd1Angle  = 1.64;             // 1.3->1.64
 169         fTrd2AngleY = fTrd1Angle;       //  symmetric case now
 170         fEmptySpace    = 0.2; // 2 mm
 171         fTubsR         = fIPDistance; // 31-jan-05 - as for Fred case
 172
 173         fPhiModuleSize  = fTubsR*2.*TMath::Tan(fTrd2AngleY*TMath::DegToRad()/2.);
 174         fPhiModuleSize -= fEmptySpace/2.; // 11-mar-05
 175         fEtaModuleSize  = fPhiModuleSize; // 20-may-05
 176         fTubsTurnAngle  = 3.;
 177       }
 178       fNPHIdiv = fNETAdiv  = 2;   // 13-oct-04 - division again
 179       if(name.Contains("3X3")) {   // 23-nov-04
 180         fNPHIdiv = fNETAdiv  = 3;
 181       } else if(name.Contains("4X4")) {
 182         fNPHIdiv = fNETAdiv  = 4;
 183       }
 184     }
 185     fPhiTileSize = fPhiModuleSize/2. - fLateralSteelStrip; // 13-may-05
 186     fEtaTileSize = fEtaModuleSize/2. - fLateralSteelStrip; // 13-may-05
 187
 188     if(name.Contains("25")){
 189       fNECLayers     = 25;
 190       fECScintThick  = fECPbRadThickness = 0.5;
 191     }
 192     if(name.Contains("WSUC")){ // 18-may-05 - about common structure
 193       fShellThickness = 30.; // should be change
 194       fNPhi = fNZ = 4;
 195     }
 196
 197     CheckAditionalOptions();
 198
 199     // constant for transition absid <--> indexes
 200     fNCellsInTower  = fNPHIdiv*fNETAdiv;
 201     fNCellsInSupMod = fNCellsInTower*fNPhi*fNZ;
 202     fNCells         = fNCellsInSupMod*fNumberOfSuperModules;
 203     if(name.Contains("110DEG")) fNCells -= fNCellsInSupMod;
 204
 205     fLongModuleSize = fNECLayers*(fECScintThick + fECPbRadThickness);
 206     if(name.Contains("MAY05")) fLongModuleSize += (fFrontSteelStrip + fPassiveScintThick);
 207
 208     // 30-sep-04
 209     if(name.Contains("TRD")) {
 210       f2Trd1Dx2 = fEtaModuleSize + 2.*fLongModuleSize*TMath::Tan(fTrd1Angle*TMath::DegToRad()/2.);
 211       if(name.Contains("TRD2")) {  // 27-jan-05
 212         f2Trd2Dy2 = fPhiModuleSize + 2.*fLongModuleSize*TMath::Tan(fTrd2AngleY*TMath::DegToRad()/2.);
 213       }
 214     }
 215   } else Fatal("Init", "%s is an undefined geometry!", name.Data()) ;
 216
 217   fNPhiSuperModule = fNumberOfSuperModules/2;
 218   if(fNPhiSuperModule<1) fNPhiSuperModule = 1;
 219   //There is always one more scintillator than radiator layer because of the first block of aluminium
 220   fShellThickness = fAlFrontThick + fGap2Active + fNECLayers*GetECScintThick()+(fNECLayers-1)*GetECPbRadThick();
 221   if(name.Contains("SHISH")) {
 222     fShellThickness = fSteelFrontThick + fLongModuleSize;
 223     if(name.Contains("TWIST")) { // 13-sep-04
 224       fShellThickness  = TMath::Sqrt(fLongModuleSize*fLongModuleSize + fPhiModuleSize*fEtaModuleSize);
 225       fShellThickness += fSteelFrontThick;
 226     } else if(name.Contains("TRD")) { // 1-oct-04
 227       fShellThickness  = TMath::Sqrt(fLongModuleSize*fLongModuleSize + f2Trd1Dx2*f2Trd1Dx2);
 228       fShellThickness += fSteelFrontThick;
 229     }
 230   }
 231
 232   fZLength        = 2.*ZFromEtaR(fIPDistance+fShellThickness,fArm1EtaMax); // Z coverage
 233   fEnvelop[0]     = fIPDistance; // mother volume inner radius
 234   fEnvelop[1]     = fIPDistance + fShellThickness; // mother volume outer r.
 235   fEnvelop[2]     = 1.00001*fZLength; // add some padding for mother volume.
 236
 237   fgInit = kTRUE;
 238
 239   if (kTRUE) {
 240     printf("Init: geometry of EMCAL named %s is as follows:\n", name.Data());
 241     printf( "               ECAL      : %d x (%f cm Pb, %f cm Sc) \n", GetNECLayers(), GetECPbRadThick(), GetECScintThick() ) ;
 242     if(name.Contains("SHISH")){
 243       printf(" fIPDistance       %6.3f cm \n", fIPDistance);
 244       if(fSteelFrontThick>0.)
 245       printf(" fSteelFrontThick  %6.3f cm \n", fSteelFrontThick);
 246       printf(" fNPhi %i   |  fNZ %i \n", fNPhi, fNZ);
 247       printf(" fNCellsInTower %i : fNCellsInSupMod %i : fNCells %i\n",fNCellsInTower, fNCellsInSupMod, fNCells);
 248       if(name.Contains("MAY05")){
 249         printf(" fFrontSteelStrip         %6.4f cm (thickness of front steel strip)\n",
 250         fFrontSteelStrip);
 251         printf(" fLateralSteelStrip       %6.4f cm (thickness of lateral steel strip)\n",
 252         fLateralSteelStrip);
 253         printf(" fPassiveScintThick  %6.4f cm (thickness of front passive Sc tile)\n",
 254         fPassiveScintThick);
 255       }
 256       printf(" X:Y module size     %6.3f , %6.3f cm \n", fPhiModuleSize, fEtaModuleSize);
 257       printf(" X:Y   tile size     %6.3f , %6.3f cm \n", fPhiTileSize, fEtaTileSize);
 258       printf(" #of sampling layers %i(fNECLayers) \n", fNECLayers);
 259       printf(" fLongModuleSize     %6.3f cm \n", fLongModuleSize);
 260       printf(" #supermodule in phi direction %i \n", fNPhiSuperModule );
 261     }
 262     if(name.Contains("TRD")) {
 263       printf(" fTrd1Angle %7.4f\n", fTrd1Angle);
 264       printf(" f2Trd1Dx2  %7.4f\n",  f2Trd1Dx2);
 265       if(name.Contains("TRD2")) {
 266         printf(" fTrd2AngleY     %7.4f\n", fTrd2AngleY);
 267         printf(" f2Trd2Dy2       %7.4f\n", f2Trd2Dy2);
 268         printf(" fTubsR          %7.2f cm\n", fTubsR);
 269         printf(" fTubsTurnAngle  %7.4f\n", fTubsTurnAngle);
 270         printf(" fEmptySpace     %7.4f cm\n", fEmptySpace);
 271       } else if(name.Contains("TRD1") && name.Contains("FINAL")){
 272         printf(" fPhiGapForSM  %7.4f cm \n",  fPhiGapForSM);
 273         if(name.Contains("110DEG"))printf(" Last two modules have size 10 degree in  phi (180<phi<190)\n");
 274       }
 275     }
 276     printf("Granularity: %d in eta and %d in phi\n", GetNZ(), GetNPhi()) ;
 277     printf("Layout: phi = (%7.1f, %7.1f), eta = (%5.2f, %5.2f), IP = %7.2f\n",
 278            GetArm1PhiMin(), GetArm1PhiMax(),GetArm1EtaMin(), GetArm1EtaMax(), GetIPDistance() );
 279   }
 280   //TRU parameters. These parameters values are not the final ones.
 281   fNTRU    = 3 ;
 282   fNTRUEta = 3 ;
 283   fNTRUPhi = 1 ;
 284 }
 285
 286 //______________________________________________________________________
 287
 288 void AliEMCALGeometry::CheckAditionalOptions()
 289 { // Feb 06,2006
 290   fArrayOpts = new TObjArray;
 291   Int_t nopt = ParseString(name, *fArrayOpts);
 292   if(nopt==1) { // no aditional option(s)
 293     fArrayOpts->Delete();
 294     delete fArrayOpts;
 295     fArrayOpts = 0;
 296     return;
 297   }
 298   for(Int_t i=1; i<nopt; i++){
 299     TObjString *o = (TObjString*)fArrayOpts->At(i);
 300
 301     TString addOpt = o->String();
 302     Int_t indj=-1;
 303     for(Int_t j=0; j<nAdditionalOpts; j++) {
 304       TString opt = additionalOpts[j];
 305       if(addOpt.Contains(opt,TString::kIgnoreCase)) {
 306           indj = j;
 307         break;
 308       }
 309     }
 310     if(indj<0) {
 311       printf("<E> option |%s| unavailable : ** look to the file AliEMCALGeometry.h **\n",
 312       addOpt.Data());
 313       assert(0);
 314     } else {
 315       printf("<I> option |%s| is valid : number %i : |%s|\n",
 316              addOpt.Data(), indj, additionalOpts[indj]);
 317       if       (addOpt.Contains("NL=",TString::kIgnoreCase))   {// number of sampling layers
 318         sscanf(addOpt.Data(),"NL=%i", &fNECLayers);
 319         printf(" fNECLayers %i (new) \n", fNECLayers);
 320       } else if(addOpt.Contains("PBTH=",TString::kIgnoreCase)) {//Thickness of the Pb
 321         sscanf(addOpt.Data(),"PBTH=%f", &fECPbRadThickness);
 322       } else if(addOpt.Contains("SCTH=",TString::kIgnoreCase)) {//Thickness of the Sc
 323         sscanf(addOpt.Data(),"SCTH=%f", &fECScintThick);
 324       }
 325     }
 326   }
 327 }
 328
 329 //____________________________________________________________________________
 330 TClonesArray *  AliEMCALGeometry::FillTRU(const TClonesArray * digits) {
 331
 332
 333   //Orders digits ampitudes list in fNTRU TRUs (384 cells) per supermodule.
 334   //Each TRU is a TMatrixD, and they are kept in TClonesArrays. The number of
 335   //TRU in phi is fNTRUPhi, and the number of TRU in eta is fNTRUEta. For the
 336   //moment the TRU of the 2 smaller supermodules are considered to be equal
 337   //to the rest.
 338
 339   //Check data members
 340
 341   if(fNTRUEta*fNTRUPhi != fNTRU)
 342     Error("FillTRU"," Wrong number of TRUS per Eta or Phi");
 343
 344   //Initilize variables
 345   //List of TRU matrices initialized to 0.
 346   Int_t nCellsPhi = fNPhi*2/fNTRUPhi;
 347   Int_t nCellsEta = fNZ*2/fNTRUEta;
 348   TClonesArray * matrix = new TClonesArray("TMatrixD",1000);
 349
 350   for(Int_t k = 0; k < fNTRU*fNumberOfSuperModules; k++){
 351     TMatrixD  * trus = new TMatrixD(nCellsPhi,nCellsEta) ;
 352     for(Int_t i = 0; i < nCellsPhi; i++)
 353       for(Int_t j = 0; j < nCellsEta; j++)
 354         (*trus)(i,j) = 0.0;
 355
 356     new((*matrix)[k]) TMatrixD(*trus) ;
 357   }
 358
 359   AliEMCALDigit * dig ;
 360
 361   //Declare variables
 362   Int_t id      = -1;
 363   Float_t amp   = -1;
 364   Int_t iSupMod = -1;
 365   Int_t nTower  = -1;
 366   Int_t nIphi   = -1;
 367   Int_t nIeta   = -1;
 368   Int_t iphi    = -1;
 369   Int_t ieta    = -1;
 370
 371   //Digits loop to fill TRU matrices with amplitudes.
 372
 373   for(Int_t idig = 0 ; idig < digits->GetEntriesFast() ; idig++){
 374
 375     dig = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(digits->At(idig)) ;
 376     amp = dig->GetAmp() ; //Energy of the digit (arbitrary units)
 377     id  = dig->GetId() ;  //Id label of the cell
 378     //cout<<"idig "<<idig<<" Amp "<<amp<<" Id "<<id<<endl;
 379
 380     //Get eta and phi cell position in supermodule
 381     Bool_t bCell = GetCellIndex(id, iSupMod, nTower, nIphi, nIeta) ;
 382     if(!bCell)
 383       Error("FillTRU","Wrong cell id number") ;
 384
 385     GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,nTower,nIphi, nIeta,iphi,ieta);
 386
 387     //Check to which TRU in the supermodule belongs the cell.
 388     //Supermodules are divided in a TRU matrix of dimension
 389     //(fNTRUPhi,fNTRUEta).
 390     //Each TRU is a cell matrix of dimension (nCellsPhi,nCellsEta)
 391
 392     //First calculate the row and column in the supermodule
 393     //of the TRU to which the cell belongs.
 394
 395     Int_t col   = (ieta-1)/nCellsEta+1;
 396     Int_t row   = (iphi-1)/nCellsPhi+1;
 397     Int_t itru  = col*row + (iSupMod-1)*fNTRU - 1; //Label number of the TRU
 398 //     Info("FillTRU","SM %d, cell: phi %d, eta %d",iSupMod,iphi,ieta);
 399 //     Info("FillTRU","SM TRU: SMrow %d, SMcol %d, SMtru %d,",row,col,itru);
 400
 401
 402     //Fill TRU matrix with cell values
 403
 404     TMatrixD * trus = dynamic_cast<TMatrixD *>(matrix->At(itru)) ;
 405
 406     //Calculate row and column of the cell inside the TRU with number itru
 407
 408     Int_t irow = (iphi-1) - (row-1) *  nCellsPhi;
 409     Int_t icol = (ieta-1) - (col-1) *  nCellsEta;
 410
 411     (*trus)(irow,icol) = amp ;
 412
 413
 414     //     Info("FillTRU","TRU: row %d, col %d",irow,icol);
 415
 416   }
 417   return matrix;
 418 }
 419
 420
 421 //______________________________________________________________________
 422 AliEMCALGeometry *  AliEMCALGeometry::GetInstance(){
 423   // Returns the pointer of the unique instance
 424
 425   return static_cast<AliEMCALGeometry *>( fgGeom ) ;
 426 }
 427
 428 //______________________________________________________________________
 429 AliEMCALGeometry* AliEMCALGeometry::GetInstance(const Text_t* name,
 430                                                 const Text_t* title){
 431     // Returns the pointer of the unique instance
 432
 433     AliEMCALGeometry * rv = 0;
 434     if ( fgGeom == 0 ) {
 435         if ( strcmp(name,"") == 0 ) rv = 0;
 436         else {
 437             fgGeom = new AliEMCALGeometry(name, title);
 438             if ( fgInit ) rv = (AliEMCALGeometry * ) fgGeom;
 439             else {
 440                 rv = 0;
 441                 delete fgGeom;
 442                 fgGeom = 0;
 443             } // end if fgInit
 444         } // end if strcmp(name,"")
 445     }else{
 446         if ( strcmp(fgGeom->GetName(), name) != 0 ) {
 447           printf("\ncurrent geometry is ") ;
 448           printf(fgGeom->GetName());
 449           printf("\n                      you cannot call     ");
 450           printf(name);
 451         }else{
 452           rv = (AliEMCALGeometry *) fgGeom;
 453         } // end if
 454     }  // end if fgGeom
 455     return rv;
 456 }
 457
 458 // These methods are obsolete but use in AliEMCALRecPoint - keep it now
 459 //______________________________________________________________________
 460 Int_t AliEMCALGeometry::TowerIndex(Int_t ieta,Int_t iphi) const {
 461   // Returns the tower index number from the based on the Z and Phi
 462   // index numbers.
 463   // Inputs:
 464   //   Int_t ieta    // index along z axis [1-fNZ]
 465   //   Int_t iphi  // index along phi axis [1-fNPhi]
 466   // Outputs:
 467   //   none.
 468   // Returned
 469   //   Int_t index // Tower index number
 470
 471   if ( (ieta <= 0 || ieta>GetNEta()) ||
 472        (iphi <= 0 || iphi>GetNPhi())) {
 473     Error("TowerIndex", "Unexpected parameters eta = %d phi = %d!", ieta, iphi) ;
 474     return -1;
 475   }
 476   return ( (iphi - 1)*GetNEta() + ieta );
 477 }
 478
 479 //______________________________________________________________________
 480 void AliEMCALGeometry::TowerIndexes(Int_t index,Int_t &ieta,Int_t &iphi) const {
 481   // Inputs:
 482   //   Int_t index // Tower index number [1-fNZ*fNPhi]
 483   // Outputs:
 484   //   Int_t ieta    // index allong z axis [1-fNZ]
 485   //   Int_t iphi  // index allong phi axis [1-fNPhi]
 486   // Returned
 487   //   none.
 488
 489   Int_t nindex = 0;
 490
 491   if ( IsInECA(index) ) { // ECAL index
 492     nindex = index ;
 493   }
 494   else {
 495     Error("TowerIndexes", "Unexpected Id number!") ;
 496     ieta = -1;
 497     iphi = -1;
 498     return;
 499   }
 500
 501   if (nindex%GetNZ())
 502     iphi = nindex / GetNZ() + 1 ;
 503   else
 504     iphi = nindex / GetNZ() ;
 505   ieta = nindex - (iphi - 1) * GetNZ() ;
 506
 507   if (gDebug==2)
 508     printf("TowerIndexes: index=%d,%d, ieta=%d, iphi = %d", index, nindex,ieta, iphi) ;
 509   return;
 510
 511 }
 512
 513 //______________________________________________________________________
 514 void AliEMCALGeometry::EtaPhiFromIndex(Int_t index,Float_t &eta,Float_t &phi) const {
 515     // given the tower index number it returns the based on the eta and phi
 516     // of the tower.
 517     // Inputs:
 518     //   Int_t index // Tower index number [1-fNZ*fNPhi]
 519     // Outputs:
 520     //   Float_t eta  // eta of center of tower in pseudorapidity
 521     //   Float_t phi  // phi of center of tower in degrees
 522     // Returned
 523     //   none.
 524     Int_t ieta, iphi;
 525     Float_t deta, dphi ;
 526
 527     TowerIndexes(index,ieta,iphi);
 528
 529     if (gDebug == 2)
 530       printf("EtaPhiFromIndex: index = %d, ieta = %d, iphi = %d", index, ieta, iphi) ;
 531
 532     deta = (GetArm1EtaMax()-GetArm1EtaMin())/(static_cast<Float_t>(GetNEta()));
 533     eta  = GetArm1EtaMin() + ((static_cast<Float_t>(ieta) - 0.5 ))*deta;
 534
 535     dphi = (GetArm1PhiMax() - GetArm1PhiMin())/(static_cast<Float_t>(GetNPhi()));  // in degrees.
 536     phi  = GetArm1PhiMin() + dphi*(static_cast<Float_t>(iphi) - 0.5);//iphi range [1-fNphi].
 537 }
 538
 539 //______________________________________________________________________
 540 Int_t AliEMCALGeometry::TowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const {
 541     // returns the tower index number based on the eta and phi of the tower.
 542     // Inputs:
 543     //   Float_t eta  // eta of center of tower in pseudorapidity
 544     //   Float_t phi  // phi of center of tower in degrees
 545     // Outputs:
 546     //   none.
 547     // Returned
 548     //   Int_t index // Tower index number [1-fNZ*fNPhi]
 549
 550     Int_t ieta,iphi;
 551
 552     ieta = static_cast<Int_t> ( 1 + (static_cast<Float_t>(GetNEta()) * (eta - GetArm1EtaMin()) / (GetArm1EtaMax() - GetArm1EtaMin())) ) ;
 553
 554     if( ieta <= 0 || ieta > GetNEta() ) {
 555       Error("TowerIndexFromEtaPhi", "Unexpected (eta, phi) = (%f, %f) value, outside of EMCAL!", eta, phi) ;
 556       return -1 ;
 557     }
 558
 559     iphi = static_cast<Int_t> ( 1 + (static_cast<Float_t>(GetNPhi()) * (phi - GetArm1PhiMin()) / (GetArm1PhiMax() - GetArm1PhiMin())) ) ;
 560
 561     if( iphi <= 0 || iphi > GetNPhi() ) {
 562       Error("TowerIndexFromEtaPhi", "Unexpected (eta, phi) = (%f, %f) value, outside of EMCAL!", eta, phi) ;
 563       return -1 ;
 564     }
 565
 566     return TowerIndex(ieta,iphi);
 567 }
 568
 569 //______________________________________________________________________
 570 Bool_t AliEMCALGeometry::AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t *relid) const {
 571     // Converts the absolute numbering into the following array/
 572     //  relid[0] = Row number inside EMCAL
 573     //  relid[1] = Column number inside EMCAL
 574     // Input:
 575     //   Int_t AbsId // Tower index number [1-2*fNZ*fNPhi]
 576     // Outputs:
 577     //   Int_t *relid // array of 2. Described above.
 578     Bool_t rv  = kTRUE ;
 579     Int_t ieta=0,iphi=0,index=AbsId;
 580
 581     TowerIndexes(index,ieta,iphi);
 582     relid[0] = ieta;
 583     relid[1] = iphi;
 584
 585     return rv;
 586 }
 587
 588 //______________________________________________________________________
 589 void AliEMCALGeometry::PosInAlice(const Int_t *relid, Float_t &theta, Float_t &phi) const
 590 {
 591   // Converts the relative numbering into the local EMCAL-module (x, z)
 592   // coordinates
 593   Int_t ieta = relid[0]; // offset along x axis
 594   Int_t iphi = relid[1]; // offset along z axis
 595   Int_t index;
 596   Float_t eta;
 597
 598   index = TowerIndex(ieta,iphi);
 599   EtaPhiFromIndex(index,eta,phi);
 600   //theta = 180.*(2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta)))/TMath::Pi();
 601   theta = 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
 602
 603   // correct for distance to IP
 604   Float_t d = GetIP2ECASection() - GetIPDistance() ;
 605
 606   Float_t correction = 1 + d/GetIPDistance() ;
 607   Float_t tantheta = TMath::Tan(theta) * correction ;
 608   theta = TMath::ATan(tantheta) * TMath::RadToDeg() ;
 609   if (theta < 0 )
 610     theta += 180. ;
 611
 612   return;
 613 }
 614
 615 //______________________________________________________________________
 616 void AliEMCALGeometry::PosInAlice(Int_t absid, Float_t &theta, Float_t &phi) const
 617 {
 618   // Converts the relative numbering into the local EMCAL-module (x, z)
 619   // coordinates
 620   Int_t relid[2] ;
 621   AbsToRelNumbering(absid, relid) ;
 622   Int_t ieta = relid[0]; // offset along x axis
 623   Int_t iphi = relid[1]; // offset along z axis
 624   Int_t index;
 625   Float_t eta;
 626
 627   index = TowerIndex(ieta,iphi);
 628   EtaPhiFromIndex(index,eta,phi);
 629   theta = 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta)) ;
 630
 631   // correct for distance to IP
 632   Float_t d = 0. ;
 633   if (IsInECA(absid))
 634     d = GetIP2ECASection() - GetIPDistance() ;
 635   else {
 636     Error("PosInAlice", "Unexpected id # %d!", absid) ;
 637     return;
 638   }
 639
 640   Float_t correction = 1 + d/GetIPDistance() ;
 641   Float_t tantheta = TMath::Tan(theta) * correction ;
 642   theta = TMath::ATan(tantheta) * TMath::RadToDeg() ;
 643   if (theta < 0 )
 644     theta += 180. ;
 645
 646   return;
 647 }
 648
 649 //______________________________________________________________________
 650 void AliEMCALGeometry::XYZFromIndex(const Int_t *relid,Float_t &x,Float_t &y, Float_t &z) const {
 651     // given the tower relative number it returns the X, Y and Z
 652     // of the tower.
 653
 654     // Outputs:
 655     //   Float_t x  // x of center of tower in cm
 656     //   Float_t y  // y of center of tower in cm
 657     //   Float_t z  // z of centre of tower in cm
 658     // Returned
 659     //   none.
 660
 661     Float_t eta,theta, phi,cylradius=0. ;
 662
 663     Int_t ieta = relid[0]; // offset along x axis
 664     Int_t iphi = relid[1]; // offset along z axis.
 665     Int_t index;
 666
 667     index = TowerIndex(ieta,iphi);
 668     EtaPhiFromIndex(index,eta,phi);
 669     theta = 180.*(2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta)))/TMath::Pi();
 670
 671     cylradius = GetIP2ECASection() ;
 672
 673     Double_t  kDeg2Rad = TMath::DegToRad() ;
 674     x =  cylradius * TMath::Cos(phi * kDeg2Rad ) ;
 675     y =  cylradius * TMath::Sin(phi * kDeg2Rad ) ;
 676     z =  cylradius / TMath::Tan(theta * kDeg2Rad ) ;
 677
 678  return;
 679 }
 680
 681 //______________________________________________________________________
 682 void AliEMCALGeometry::XYZFromIndex(Int_t absid,  TVector3 &v) const {
 683     // given the tower relative number it returns the X, Y and Z
 684     // of the tower.
 685
 686     // Outputs:
 687     //   Float_t x  // x of center of tower in cm
 688     //   Float_t y  // y of center of tower in cm
 689     //   Float_t z  // z of centre of tower in cm
 690     // Returned
 691     //   none.
 692
 693     Float_t theta, phi,cylradius=0. ;
 694
 695     PosInAlice(absid, theta, phi) ;
 696
 697     if ( IsInECA(absid) )
 698       cylradius = GetIP2ECASection() ;
 699     else {
 700       Error("XYZFromIndex", "Unexpected Tower section") ;
 701       return;
 702     }
 703
 704     Double_t  kDeg2Rad = TMath::DegToRad() ;
 705     v.SetX(cylradius * TMath::Cos(phi * kDeg2Rad ) );
 706     v.SetY(cylradius * TMath::Sin(phi * kDeg2Rad ) );
 707     v.SetZ(cylradius / TMath::Tan(theta * kDeg2Rad ) ) ;
 708
 709  return;
 710 }
 711
 712 Bool_t AliEMCALGeometry::IsInEMCAL(Double_t x, Double_t y, Double_t z) const {
 713   // Checks whether point is inside the EMCal volume
 714   //
 715   // Code uses cylindrical approximation made of inner radius (for speed)
 716   //
 717   // Points behind EMCAl, i.e. R > outer radius, but eta, phi in acceptance
 718   // are considered to inside
 719
 720   Double_t r=sqrt(x*x+y*y);
 721
 722   if ( r > fEnvelop[0] ) {
 723      Double_t theta;
 724      theta  =    TMath::ATan2(r,z);
 725      Double_t eta;
 726      if(theta == 0)
 727        eta = 9999;
 728      else
 729        eta    =   -TMath::Log(TMath::Tan(theta/2.));
 730      if (eta < fArm1EtaMin || eta > fArm1EtaMax)
 731        return 0;
 732
 733      Double_t phi = TMath::ATan2(y,x) * 180./TMath::Pi();
 734      if (phi > fArm1PhiMin && phi < fArm1PhiMax)
 735        return 1;
 736   }
 737   return 0;
 738 }
 739 // ==
 740
 741 //
 742 // == Shish-kebab cases ==
 743 //
 744 Int_t AliEMCALGeometry::GetAbsCellId(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta)
 745 { // 27-aug-04;
 746   // corr. 21-sep-04;
 747   //       13-oct-05; 110 degree case
 748   // 1 <= nSupMod <= fNumberOfSuperModules
 749   // 1 <= nTower  <= fNPHI * fNZ ( fNPHI * fNZ/2 for fKey110DEG=1)
 750   // 1 <= nIphi   <= fNPHIdiv
 751   // 1 <= nIeta   <= fNETAdiv
 752   // 1 <= absid   <= fNCells
 753   static Int_t id=0; // have to change from 1 to fNCells
 754   if(fKey110DEG == 1 && nSupMod > 10) { // 110 degree case; last two supermodules
 755     id  = fNCellsInSupMod*10 + (fNCellsInSupMod/2)*(nSupMod-11);
 756   } else {
 757     id  = fNCellsInSupMod*(nSupMod-1);
 758   }
 759   id += fNCellsInTower *(nTower-1);
 760   id += fNPHIdiv *(nIphi-1);
 761   id += nIeta;
 762   if(id<=0 || id > fNCells) {
 763 //     printf(" wrong numerations !!\n");
 764 //     printf("    id      %6i(will be force to -1)\n", id);
 765 //     printf("    fNCells %6i\n", fNCells);
 766 //     printf("    nSupMod %6i\n", nSupMod);
 767 //     printf("    nTower  %6i\n", nTower);
 768 //     printf("    nIphi   %6i\n", nIphi);
 769 //     printf("    nIeta   %6i\n", nIeta);
 770     id = -TMath::Abs(id);
 771   }
 772   return id;
 773 }
 774
 775 Bool_t  AliEMCALGeometry::CheckAbsCellId(Int_t ind)
 776 { // 17-niv-04 - analog of IsInECA
 777    if(name.Contains("TRD")) {
 778      if(ind<=0 || ind > fNCells) return kFALSE;
 779      else                        return kTRUE;
 780    } else return IsInECA(ind);
 781 }
 782
 783 Bool_t AliEMCALGeometry::GetCellIndex(Int_t absId,Int_t &nSupMod,Int_t &nTower,Int_t &nIphi,Int_t &nIeta)
 784 { // 21-sep-04
 785   // 19-oct-05;
 786   static Int_t tmp=0, sm10=0;
 787   if(absId<=0 || absId>fNCells) {
 788 //     Info("GetCellIndex"," wrong abs Id %i !! \n", absId);
 789     return kFALSE;
 790   }
 791   sm10 = fNCellsInSupMod*10;
 792   if(fKey110DEG == 1 && absId > sm10) { // 110 degree case; last two supermodules
 793     nSupMod = (absId-1-sm10) / (fNCellsInSupMod/2) + 11;
 794     tmp     = (absId-1-sm10) % (fNCellsInSupMod/2);
 795   } else {
 796     nSupMod = (absId-1) / fNCellsInSupMod + 1;
 797     tmp     = (absId-1) % fNCellsInSupMod;
 798   }
 799
 800   nTower  = tmp / fNCellsInTower + 1;
 801   tmp     = tmp % fNCellsInTower;
 802   nIphi   = tmp / fNPHIdiv + 1;
 803   nIeta   = tmp % fNPHIdiv + 1;
 804
 805   return kTRUE;
 806 }
 807
 808 void AliEMCALGeometry::GetTowerPhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower,  int &iphit, int &ietat)
 809 { // added nSupMod; have to check  - 19-oct-05 !
 810   static Int_t nphi;
 811
 812   if(fKey110DEG == 1 && nSupMod>=11) nphi = fNPhi/2;
 813   else                               nphi = fNPhi;
 814
 815   ietat = (nTower-1)/nphi + 1; // have to change from 1 to fNZ
 816   iphit = (nTower-1)%nphi + 1; // have to change from 1 to fNPhi
 817 }
 818
 819 void AliEMCALGeometry::GetCellPhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta,
 820 int &iphi, int &ieta)
 821 { // added nSupMod; Nov 25, 05
 822   static Int_t iphit, ietat;
 823
 824   GetTowerPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nTower, iphit, ietat);
 825   // have to change from 1 to fNZ*fNETAdiv
 826   ieta  = (ietat-1)*fNETAdiv + (3-nIeta); // x(module) = -z(SM)
 827   // iphi - have to change from 1 to fNPhi*fNPHIdiv
 828   iphi  = (iphit-1)*fNPHIdiv + nIphi;     // y(module) =  y(SM)
 829 }
 830 // Service routine
 831 int  AliEMCALGeometry::ParseString(const TString &topt, TObjArray &Opt)
 832 { // Feb 06, 2006
 833   Ssiz_t begin, index, end, end2;
 834   begin = index = end = end2 = 0;
 835   TRegexp separator("[^ ;,\\t\\s/]+");
 836   while ( (begin < topt.Length()) && (index != kNPOS) ) {
 837     // loop over given options
 838     index = topt.Index(separator,&end,begin);
 839     if (index >= 0 && end >= 1) {
 840       TString substring(topt(index,end));
 841       Opt.Add(new TObjString(substring.Data()));
 842     }
 843     begin += end+1;
 844   }
 845   return Opt.GetEntries();
 846 }