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 "Riostream.h"
  35
  36 #include <TMath.h>
  37 #include <TVector3.h>
  38               //#include <TArrayD.h>
  39 #include <TObjArray.h>
  40 #include <TGeoManager.h>
  41 #include <TGeoNode.h>
  42 #include <TGeoMatrix.h>
  43 #include <TMatrixD.h>
  44 #include <TObjString.h>
  45 #include <TClonesArray.h>
  46
  47 // -- ALICE Headers.
  48 //#include "AliConst.h"
  49 #include "AliLog.h"
  50
  51 // --- EMCAL headers
  52 #include "AliEMCALGeometry.h"
  53 #include "AliEMCALShishKebabTrd1Module.h"
  54 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  55 #include "AliEMCALDigit.h"
  56 #include "AliEMCALHistoUtilities.h"
  57 #include "AliEMCALAlignData.h"
  58
  59 ClassImp(AliEMCALGeometry)
  60
  61 // these initialisations are needed for a singleton
  62 AliEMCALGeometry  *AliEMCALGeometry::fgGeom      = 0;
  63 Bool_t             AliEMCALGeometry::fgInit      = kFALSE;
  64 AliEMCALAlignData *AliEMCALGeometry::fgAlignData = 0;
  65
  66
  67
  68 AliEMCALGeometry::AliEMCALGeometry() : AliGeometry()
  69 {
  70   // default ctor only for internal usage (singleton)
  71   // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  72   //  CreateListOfTrd1Modules();
  73   AliDebug(2, "AliEMCALGeometry : default ctor ");
  74 }
  75 //______________________________________________________________________
  76 AliEMCALGeometry::AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title) :
  77 AliGeometry(name, title) {// ctor only for internal usage (singleton)
  78   AliDebug(2, Form("AliEMCALGeometry(%s,%s) ", name,title));
  79   Init();
  80   CreateListOfTrd1Modules();
  81 }
  82 //______________________________________________________________________
  83 AliEMCALGeometry::~AliEMCALGeometry(void){
  84     // dtor
  85 }
  86 //______________________________________________________________________
  87 void AliEMCALGeometry::Init(void){
  88   // Initializes the EMCAL parameters
  89   // naming convention : GUV_WX_N_ gives the composition of a tower
  90   // WX inform about the composition of the EM calorimeter section:
  91   //   thickness in mm of Pb radiator (W) and of scintillator (X), and number of scintillator layers (N)
  92   // New geometry: EMCAL_55_25
  93   // 24-aug-04 for shish-kebab
  94   // SHISH_25 or SHISH_62
  95   // 11-oct-05   - correction for pre final design
  96   // Feb 06,2006 - decrease the weight of EMCAL
  97
  98   fAdditionalOpts[0] = "nl=";    // number of sampling layers (fNECLayers)
  99   fAdditionalOpts[1] = "pbTh=";  // cm, Thickness of the Pb   (fECPbRadThick)
 100   fAdditionalOpts[2] = "scTh=";  // cm, Thickness of the Sc    (fECScintThick)
 101   fAdditionalOpts[3] = "latSS=";  // cm, Thickness of lateral steel strip (fLateralSteelStrip)
 102
 103   fNAdditionalOpts = sizeof(fAdditionalOpts) / sizeof(char*);
 104
 105   fgInit = kFALSE; // Assume failed until proven otherwise.
 106   fGeoName   = GetName();
 107   fGeoName.ToUpper();
 108   fKey110DEG = 0;
 109   if(fGeoName.Contains("110DEG")) fKey110DEG = 1; // for GetAbsCellId
 110   fShishKebabTrd1Modules = 0;
 111   fTrd2AngleY = f2Trd2Dy2 = fEmptySpace = fTubsR = fTubsTurnAngle = 0;
 112
 113   fNZ             = 114;        // granularity along Z (eta)
 114   fNPhi           = 168;        // granularity in phi (azimuth)
 115   fArm1PhiMin     = 60.0;       // degrees, Starting EMCAL Phi position
 116   fArm1PhiMax     = 180.0;      // degrees, Ending EMCAL Phi position
 117   fArm1EtaMin     = -0.7;       // pseudorapidity, Starting EMCAL Eta position
 118   fArm1EtaMax     = +0.7;       // pseudorapidity, Ending EMCAL Eta position
 119   fIPDistance     = 454.0;      // cm, Radial distance to inner surface of EMCAL
 120   fPhiGapForSM    = 0.;         // cm, only for final TRD1 geometry
 121   for(int i=0; i<12; i++) fMatrixOfSM[i] = 0;
 122
 123   // geometry
 124   if(fGeoName.Contains("SHISH")){ // Only shahslyk now
 125     // 7-sep-05; integration issue
 126     fArm1PhiMin     = 80.0;     // 60  -> 80
 127     fArm1PhiMax     = 180.0;    // 180 -> 190
 128
 129     fNumberOfSuperModules = 10; // 12 = 6 * 2 (6 in phi, 2 in Z);
 130     fSteelFrontThick = 2.54;    //  9-sep-04
 131     fIPDistance      = 460.0;
 132     fFrontSteelStrip = fPassiveScintThick = 0.0; // 13-may-05
 133     fLateralSteelStrip = 0.025; // before MAY 2005
 134     fPhiModuleSize   = fEtaModuleSize   = 11.4;
 135     fPhiTileSize = fEtaTileSize      = 5.52; // (11.4-5.52*2)/2. = 0.18 cm (wall thickness)
 136     fNPhi            = 14;
 137     fNZ              = 30;
 138     fAlFrontThick    = fGap2Active = 0;
 139     fNPHIdiv = fNETAdiv = 2;
 140
 141     fNECLayers       = 62;
 142     fECScintThick    = fECPbRadThickness = 0.2;
 143     fSampling        = 1.;  // 30-aug-04 - should be calculated
 144     if(fGeoName.Contains("TWIST")) { // all about EMCAL module
 145       fNZ             = 27;  // 16-sep-04
 146     } else if(fGeoName.Contains("TRD")) {
 147       fIPDistance      = 428.0;  //  11-may-05
 148       fSteelFrontThick = 0.0;    // 3.17 -> 0.0; 28-mar-05 : no stell plate
 149       fNPhi            = 12;
 150       fSampling       = 12.327;
 151       fPhiModuleSize = fEtaModuleSize = 12.26;
 152       fNZ            = 26;     // 11-oct-04
 153       fTrd1Angle     = 1.3;    // in degree
 154 // 18-nov-04; 1./0.08112=12.327
 155 // http://pdsfweb01.nersc.gov/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/linearityAndResolutionForTRD1.html
 156       if(fGeoName.Contains("TRD1")) {       // 30-jan-05
 157         // for final design
 158         fPhiGapForSM    = 2.;         // cm, only for final TRD1 geometry
 159         if(fGeoName.Contains("MAY05") || fGeoName.Contains("WSUC") || fGeoName.Contains("FINAL")){
 160           fNumberOfSuperModules = 12; // 20-may-05
 161           if(fGeoName.Contains("WSUC")) fNumberOfSuperModules = 1; // 27-may-05
 162           fNECLayers     = 77;       // (13-may-05 from V.Petrov)
 163           fPhiModuleSize = 12.5;     // 20-may-05 - rectangular shape
 164           fEtaModuleSize = 11.9;
 165           fECScintThick  = fECPbRadThickness = 0.16;// (13-may-05 from V.Petrov)
 166           fFrontSteelStrip   = 0.025;// 0.025cm = 0.25mm  (13-may-05 from V.Petrov)
 167           fLateralSteelStrip = 0.01; // 0.01cm  = 0.1mm   (13-may-05 from V.Petrov) - was 0.025
 168           fPassiveScintThick = 0.8;  // 0.8cm   = 8mm     (13-may-05 from V.Petrov)
 169           fNZ                = 24;
 170           fTrd1Angle         = 1.5;  // 1.3 or 1.5
 171
 172           if(fGeoName.Contains("FINAL")) { // 9-sep-05
 173             fNumberOfSuperModules = 10;
 174             if(fGeoName.Contains("110DEG")) {
 175               fNumberOfSuperModules = 12;// last two modules have size 10 degree in phi (180<phi<190)
 176               fArm1PhiMax = 200.0; // for XEN1 and turn angle of super modules
 177             }
 178             fPhiModuleSize = 12.26 - fPhiGapForSM / Float_t(fNPhi); // first assumption
 179             fEtaModuleSize = fPhiModuleSize;
 180             if(fGeoName.Contains("HUGE")) fNECLayers *= 3; // 28-oct-05 for analysing leakage
 181           }
 182         }
 183       } else if(fGeoName.Contains("TRD2")) {       // 30-jan-05
 184         fSteelFrontThick = 0.0;         // 11-mar-05
 185         fIPDistance+= fSteelFrontThick; // 1-feb-05 - compensate absence of steel plate
 186         fTrd1Angle  = 1.64;             // 1.3->1.64
 187         fTrd2AngleY = fTrd1Angle;       //  symmetric case now
 188         fEmptySpace    = 0.2; // 2 mm
 189         fTubsR         = fIPDistance; // 31-jan-05 - as for Fred case
 190
 191         fPhiModuleSize  = fTubsR*2.*TMath::Tan(fTrd2AngleY*TMath::DegToRad()/2.);
 192         fPhiModuleSize -= fEmptySpace/2.; // 11-mar-05
 193         fEtaModuleSize  = fPhiModuleSize; // 20-may-05
 194         fTubsTurnAngle  = 3.;
 195       }
 196       fNPHIdiv = fNETAdiv  = 2;   // 13-oct-04 - division again
 197       if(fGeoName.Contains("3X3")) {   // 23-nov-04
 198         fNPHIdiv = fNETAdiv  = 3;
 199       } else if(fGeoName.Contains("4X4")) {
 200         fNPHIdiv = fNETAdiv  = 4;
 201       }
 202     }
 203     if(fGeoName.Contains("25")){
 204       fNECLayers     = 25;
 205       fECScintThick  = fECPbRadThickness = 0.5;
 206     }
 207     if(fGeoName.Contains("WSUC")){ // 18-may-05 - about common structure
 208       fShellThickness = 30.; // should be change
 209       fNPhi = fNZ = 4;
 210     }
 211
 212     CheckAdditionalOptions();
 213     DefineSamplingFraction();
 214
 215     fPhiTileSize = fPhiModuleSize/2. - fLateralSteelStrip; // 13-may-05
 216     fEtaTileSize = fEtaModuleSize/2. - fLateralSteelStrip; // 13-may-05
 217
 218     // constant for transition absid <--> indexes
 219     fNCellsInTower  = fNPHIdiv*fNETAdiv;
 220     fNCellsInSupMod = fNCellsInTower*fNPhi*fNZ;
 221     fNCells         = fNCellsInSupMod*fNumberOfSuperModules;
 222     if(fGeoName.Contains("110DEG")) fNCells -= fNCellsInSupMod;
 223
 224     fLongModuleSize = fNECLayers*(fECScintThick + fECPbRadThickness);
 225     if(fGeoName.Contains("MAY05")) fLongModuleSize += (fFrontSteelStrip + fPassiveScintThick);
 226
 227     // 30-sep-04
 228     if(fGeoName.Contains("TRD")) {
 229       f2Trd1Dx2 = fEtaModuleSize + 2.*fLongModuleSize*TMath::Tan(fTrd1Angle*TMath::DegToRad()/2.);
 230       if(fGeoName.Contains("TRD2")) {  // 27-jan-05
 231         f2Trd2Dy2 = fPhiModuleSize + 2.*fLongModuleSize*TMath::Tan(fTrd2AngleY*TMath::DegToRad()/2.);
 232       }
 233     }
 234   } else Fatal("Init", "%s is an undefined geometry!", fGeoName.Data()) ;
 235
 236   fNPhiSuperModule = fNumberOfSuperModules/2;
 237   if(fNPhiSuperModule<1) fNPhiSuperModule = 1;
 238   //There is always one more scintillator than radiator layer because of the first block of aluminium
 239   fShellThickness = fAlFrontThick + fGap2Active + fNECLayers*GetECScintThick()+(fNECLayers-1)*GetECPbRadThick();
 240   if(fGeoName.Contains("SHISH")) {
 241     fShellThickness = fSteelFrontThick + fLongModuleSize;
 242     if(fGeoName.Contains("TWIST")) { // 13-sep-04
 243       fShellThickness  = TMath::Sqrt(fLongModuleSize*fLongModuleSize + fPhiModuleSize*fEtaModuleSize);
 244       fShellThickness += fSteelFrontThick;
 245     } else if(fGeoName.Contains("TRD")) { // 1-oct-04
 246       fShellThickness  = TMath::Sqrt(fLongModuleSize*fLongModuleSize + f2Trd1Dx2*f2Trd1Dx2);
 247       fShellThickness += fSteelFrontThick;
 248       // Local coordinates
 249       fParSM[0] = GetShellThickness()/2.;
 250       fParSM[1] = GetPhiModuleSize() * GetNPhi()/2.;
 251       fParSM[2] = 350./2.;
 252     }
 253   }
 254
 255   fZLength        = 2.*ZFromEtaR(fIPDistance+fShellThickness,fArm1EtaMax); // Z coverage
 256   fEnvelop[0]     = fIPDistance; // mother volume inner radius
 257   fEnvelop[1]     = fIPDistance + fShellThickness; // mother volume outer r.
 258   fEnvelop[2]     = 1.00001*fZLength; // add some padding for mother volume.
 259
 260   if(fgAlignData != NULL) {
 261     // Number of modules is read from Alignment DB if exists
 262     fNumberOfSuperModules = fgAlignData->GetNSuperModules();
 263   }
 264
 265   fgInit = kTRUE;
 266
 267   if (AliDebugLevel()>=2) {
 268     printf("Init: geometry of EMCAL named %s is as follows:\n", fGeoName.Data());
 269     printf( "               ECAL      : %d x (%f cm Pb, %f cm Sc) \n",
 270     GetNECLayers(), GetECPbRadThick(), GetECScintThick() ) ;
 271     printf("                fSampling %5.2f \n",  fSampling );
 272     if(fGeoName.Contains("SHISH")){
 273       printf(" fIPDistance       %6.3f cm \n", fIPDistance);
 274       if(fSteelFrontThick>0.)
 275       printf(" fSteelFrontThick  %6.3f cm \n", fSteelFrontThick);
 276       printf(" fNPhi %i   |  fNZ %i \n", fNPhi, fNZ);
 277       printf(" fNCellsInTower %i : fNCellsInSupMod %i : fNCells %i\n",fNCellsInTower, fNCellsInSupMod, fNCells);
 278       if(fGeoName.Contains("MAY05")){
 279         printf(" fFrontSteelStrip         %6.4f cm (thickness of front steel strip)\n",
 280         fFrontSteelStrip);
 281         printf(" fLateralSteelStrip       %6.4f cm (thickness of lateral steel strip)\n",
 282         fLateralSteelStrip);
 283         printf(" fPassiveScintThick  %6.4f cm (thickness of front passive Sc tile)\n",
 284         fPassiveScintThick);
 285       }
 286       printf(" X:Y module size     %6.3f , %6.3f cm \n", fPhiModuleSize, fEtaModuleSize);
 287       printf(" X:Y   tile size     %6.3f , %6.3f cm \n", fPhiTileSize, fEtaTileSize);
 288       printf(" #of sampling layers %i(fNECLayers) \n", fNECLayers);
 289       printf(" fLongModuleSize     %6.3f cm \n", fLongModuleSize);
 290       printf(" #supermodule in phi direction %i \n", fNPhiSuperModule );
 291     }
 292     if(fGeoName.Contains("TRD")) {
 293       printf(" fTrd1Angle %7.4f\n", fTrd1Angle);
 294       printf(" f2Trd1Dx2  %7.4f\n",  f2Trd1Dx2);
 295       if(fGeoName.Contains("TRD2")) {
 296         printf(" fTrd2AngleY     %7.4f\n", fTrd2AngleY);
 297         printf(" f2Trd2Dy2       %7.4f\n", f2Trd2Dy2);
 298         printf(" fTubsR          %7.2f cm\n", fTubsR);
 299         printf(" fTubsTurnAngle  %7.4f\n", fTubsTurnAngle);
 300         printf(" fEmptySpace     %7.4f cm\n", fEmptySpace);
 301       } else if(fGeoName.Contains("TRD1") && fGeoName.Contains("FINAL")){
 302         printf("SM dimensions(TRD1) : dx %7.2f dy %7.2f dz %7.2f (SMOD, BOX)\n",
 303         fParSM[0],fParSM[1],fParSM[2]);
 304         printf(" fPhiGapForSM  %7.4f cm \n",  fPhiGapForSM);
 305         if(fGeoName.Contains("110DEG"))printf(" Last two modules have size 10 degree in  phi (180<phi<190)\n");
 306       }
 307     }
 308     printf("Granularity: %d in eta and %d in phi\n", GetNZ(), GetNPhi()) ;
 309     printf("Layout: phi = (%7.1f, %7.1f), eta = (%5.2f, %5.2f), IP = %7.2f\n",
 310            GetArm1PhiMin(), GetArm1PhiMax(),GetArm1EtaMin(), GetArm1EtaMax(), GetIPDistance() );
 311   }
 312   //TRU parameters. These parameters values are not the final ones.
 313   fNTRU    = 3 ;
 314   fNTRUEta = 3 ;
 315   fNTRUPhi = 1 ;
 316 }
 317
 318 //______________________________________________________________________
 319
 320 void AliEMCALGeometry::CheckAdditionalOptions()
 321 {
 322   // Feb 06,2006
 323   //Additional options that
 324   //can be used to select
 325   //the specific geometry of
 326   //EMCAL to run
 327
 328   fArrayOpts = new TObjArray;
 329   Int_t nopt = AliEMCALHistoUtilities::ParseString(fGeoName, *fArrayOpts);
 330   if(nopt==1) { // no aditional option(s)
 331     fArrayOpts->Delete();
 332     delete fArrayOpts;
 333     fArrayOpts = 0;
 334     return;
 335   }
 336   for(Int_t i=1; i<nopt; i++){
 337     TObjString *o = (TObjString*)fArrayOpts->At(i);
 338
 339     TString addOpt = o->String();
 340     Int_t indj=-1;
 341     for(Int_t j=0; j<fNAdditionalOpts; j++) {
 342       TString opt = fAdditionalOpts[j];
 343       if(addOpt.Contains(opt,TString::kIgnoreCase)) {
 344           indj = j;
 345         break;
 346       }
 347     }
 348     if(indj<0) {
 349       AliDebug(2,Form("<E> option |%s| unavailable : ** look to the file AliEMCALGeometry.h **\n",
 350                       addOpt.Data()));
 351       assert(0);
 352     } else {
 353       AliDebug(2,Form("<I> option |%s| is valid : number %i : |%s|\n",
 354                       addOpt.Data(), indj, fAdditionalOpts[indj]));
 355       if       (addOpt.Contains("NL=",TString::kIgnoreCase))   {// number of sampling layers
 356         sscanf(addOpt.Data(),"NL=%i", &fNECLayers);
 357         AliDebug(2,Form(" fNECLayers %i (new) \n", fNECLayers));
 358       } else if(addOpt.Contains("PBTH=",TString::kIgnoreCase)) {//Thickness of the Pb(fECPbRadThicknes)
 359         sscanf(addOpt.Data(),"PBTH=%f", &fECPbRadThickness);
 360       } else if(addOpt.Contains("SCTH=",TString::kIgnoreCase)) {//Thickness of the Sc(fECScintThick)
 361         sscanf(addOpt.Data(),"SCTH=%f", &fECScintThick);
 362       } else if(addOpt.Contains("LATSS=",TString::kIgnoreCase)) {// Thickness of lateral steel strip (fLateralSteelStrip)
 363         sscanf(addOpt.Data(),"LATSS=%f", &fLateralSteelStrip);
 364         AliDebug(2,Form(" fLateralSteelStrip %f (new) \n", fLateralSteelStrip));
 365       }
 366     }
 367   }
 368 }
 369
 370 void AliEMCALGeometry::DefineSamplingFraction()
 371 {
 372   // Jun 05,2006
 373   // Look http://rhic.physics.wayne.edu/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/linearityAndResolutionForTRD1.html
 374   // Keep for compatibilty
 375   //
 376   if(fNECLayers == 69) {        // 10% layer reduction
 377     fSampling = 12.55;
 378   } else if(fNECLayers == 61) { // 20% layer reduction
 379     fSampling = 12.80;
 380   } else if(fNECLayers == 77) {
 381     if       (fECScintThick>0.175 && fECScintThick<0.177) { // 10% Pb thicknes reduction
 382       fSampling = 10.5; // fECScintThick = 0.176, fECPbRadThickness=0.144;
 383     } else if(fECScintThick>0.191 && fECScintThick<0.193) { // 20% Pb thicknes reduction
 384       fSampling = 8.93; // fECScintThick = 0.192, fECPbRadThickness=0.128;
 385     }
 386   }
 387 }
 388
 389 //____________________________________________________________________________
 390 void AliEMCALGeometry::FillTRU(const TClonesArray * digits, TClonesArray * ampmatrix, TClonesArray * timeRmatrix) {
 391
 392
 393 //  Orders digits ampitudes list in fNTRU TRUs (384 cells) per supermodule.
 394 //  Each TRU is a TMatrixD, and they are kept in TClonesArrays. The number of
 395 //  TRU in phi is fNTRUPhi, and the number of TRU in eta is fNTRUEta.
 396 //  Last 2 modules are half size in Phi, I considered that the number of TRU
 397 //  is maintained for the last modules but decision not taken. If different,
 398 //  then this must be changed.
 399
 400
 401   //Check data members
 402
 403   if(fNTRUEta*fNTRUPhi != fNTRU)
 404     Error("FillTRU"," Wrong number of TRUS per Eta or Phi");
 405
 406   //Initilize and declare variables
 407   //List of TRU matrices initialized to 0.
 408   Int_t nCellsPhi  = fNPhi*2/fNTRUPhi;
 409   Int_t nCellsPhi2 = fNPhi/fNTRUPhi; //HalfSize modules
 410   Int_t nCellsEta  = fNZ*2/fNTRUEta;
 411   Int_t id      = -1;
 412   Float_t amp   = -1;
 413   Float_t timeR = -1;
 414   Int_t iSupMod = -1;
 415   Int_t nTower  = -1;
 416   Int_t nIphi   = -1;
 417   Int_t nIeta   = -1;
 418   Int_t iphi    = -1;
 419   Int_t ieta    = -1;
 420
 421   //List of TRU matrices initialized to 0.
 422   for(Int_t k = 0; k < fNTRU*fNumberOfSuperModules; k++){
 423     TMatrixD  * amptrus   = new TMatrixD(nCellsPhi,nCellsEta) ;
 424     TMatrixD  * timeRtrus = new TMatrixD(nCellsPhi,nCellsEta) ;
 425     for(Int_t i = 0; i < nCellsPhi; i++){
 426       for(Int_t j = 0; j < nCellsEta; j++){
 427         (*amptrus)(i,j) = 0.0;
 428         (*timeRtrus)(i,j) = 0.0;
 429       }
 430     }
 431     new((*ampmatrix)[k])   TMatrixD(*amptrus) ;
 432     new((*timeRmatrix)[k]) TMatrixD(*timeRtrus) ;
 433   }
 434
 435   AliEMCALDigit * dig ;
 436
 437   //Digits loop to fill TRU matrices with amplitudes.
 438   for(Int_t idig = 0 ; idig < digits->GetEntriesFast() ; idig++){
 439
 440     dig = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(digits->At(idig)) ;
 441     amp    = dig->GetAmp() ;   // Energy of the digit (arbitrary units)
 442     id     = dig->GetId() ;    // Id label of the cell
 443     timeR  = dig->GetTimeR() ; // Earliest time of the digit
 444
 445     //Get eta and phi cell position in supermodule
 446     Bool_t bCell = GetCellIndex(id, iSupMod, nTower, nIphi, nIeta) ;
 447     if(!bCell)
 448       Error("FillTRU","Wrong cell id number") ;
 449
 450     GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,nTower,nIphi, nIeta,iphi,ieta);
 451
 452     //Check to which TRU in the supermodule belongs the cell.
 453     //Supermodules are divided in a TRU matrix of dimension
 454     //(fNTRUPhi,fNTRUEta).
 455     //Each TRU is a cell matrix of dimension (nCellsPhi,nCellsEta)
 456
 457     //First calculate the row and column in the supermodule
 458     //of the TRU to which the cell belongs.
 459     Int_t col   = ieta/nCellsEta;
 460     Int_t row   = iphi/nCellsPhi;
 461     if(iSupMod > 9)
 462       row   = iphi/nCellsPhi2;
 463     //Calculate label number of the TRU
 464     Int_t itru  = row + col*fNTRUPhi + iSupMod*fNTRU ;
 465
 466     //Fill TRU matrix with cell values
 467     TMatrixD * amptrus   = dynamic_cast<TMatrixD *>(ampmatrix->At(itru)) ;
 468     TMatrixD * timeRtrus = dynamic_cast<TMatrixD *>(timeRmatrix->At(itru)) ;
 469
 470     //Calculate row and column of the cell inside the TRU with number itru
 471     Int_t irow = iphi - row *  nCellsPhi;
 472     if(iSupMod > 9)
 473       irow = iphi - row *  nCellsPhi2;
 474     Int_t icol = ieta - col *  nCellsEta;
 475
 476     (*amptrus)(irow,icol) = amp ;
 477     (*timeRtrus)(irow,icol) = timeR ;
 478
 479   }
 480 }
 481
 482 //______________________________________________________________________
 483 void AliEMCALGeometry::GetCellPhiEtaIndexInSModuleFromTRUIndex(const Int_t itru, const Int_t iphitru, const Int_t ietatru, Int_t &iphiSM, Int_t &ietaSM) const
 484 {
 485
 486   // This method transforms the (eta,phi) index of cells in a
 487   // TRU matrix into Super Module (eta,phi) index.
 488
 489   // Calculate in which row and column where the TRU are
 490   // ordered in the SM
 491
 492   Int_t col = itru/ fNTRUPhi ;
 493   Int_t row = itru - col*fNTRUPhi ;
 494
 495   //Calculate the (eta,phi) index in SM
 496   Int_t nCellsPhi = fNPhi*2/fNTRUPhi;
 497   Int_t nCellsEta = fNZ*2/fNTRUEta;
 498
 499   iphiSM = nCellsPhi*row + iphitru  ;
 500   ietaSM = nCellsEta*col + ietatru  ;
 501 }
 502
 503 //______________________________________________________________________
 504 AliEMCALGeometry *  AliEMCALGeometry::GetInstance(){
 505   // Returns the pointer of the unique instance
 506
 507   AliEMCALGeometry * rv = static_cast<AliEMCALGeometry *>( fgGeom );
 508   return rv;
 509 }
 510
 511 //______________________________________________________________________
 512 AliEMCALGeometry* AliEMCALGeometry::GetInstance(const Text_t* name,
 513                                                 const Text_t* title){
 514     // Returns the pointer of the unique instance
 515
 516     AliEMCALGeometry * rv = 0;
 517     if ( fgGeom == 0 ) {
 518         if ( strcmp(name,"") == 0 ) rv = 0;
 519         else {
 520             fgGeom = new AliEMCALGeometry(name, title);
 521             if ( fgInit ) rv = (AliEMCALGeometry * ) fgGeom;
 522             else {
 523                 rv = 0;
 524                 delete fgGeom;
 525                 fgGeom = 0;
 526             } // end if fgInit
 527         } // end if strcmp(name,"")
 528     }else{
 529         if ( strcmp(fgGeom->GetName(), name) != 0) {
 530           printf("\ncurrent geometry is %s : ", fgGeom->GetName());
 531           printf(" you cannot call %s ", name);
 532         }else{
 533           rv = (AliEMCALGeometry *) fgGeom;
 534         } // end
 535     }  // end if fgGeom
 536     return rv;
 537 }
 538
 539 Bool_t AliEMCALGeometry::IsInEMCAL(Double_t x, Double_t y, Double_t z) const {
 540   // Checks whether point is inside the EMCal volume, used in AliEMCALv*.cxx
 541   //
 542   // Code uses cylindrical approximation made of inner radius (for speed)
 543   //
 544   // Points behind EMCAl, i.e. R > outer radius, but eta, phi in acceptance
 545   // are considered to inside
 546
 547   Double_t r=sqrt(x*x+y*y);
 548
 549   if ( r > fEnvelop[0] ) {
 550      Double_t theta;
 551      theta  =    TMath::ATan2(r,z);
 552      Double_t eta;
 553      if(theta == 0)
 554        eta = 9999;
 555      else
 556        eta    =   -TMath::Log(TMath::Tan(theta/2.));
 557      if (eta < fArm1EtaMin || eta > fArm1EtaMax)
 558        return 0;
 559
 560      Double_t phi = TMath::ATan2(y,x) * 180./TMath::Pi();
 561      if (phi > fArm1PhiMin && phi < fArm1PhiMax)
 562        return 1;
 563   }
 564   return 0;
 565 }
 566 // ==
 567
 568 //
 569 // == Shish-kebab cases ==
 570 //
 571 Int_t AliEMCALGeometry::GetAbsCellId(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta) const
 572 {
 573   // 27-aug-04;
 574   // corr. 21-sep-04;
 575   //       13-oct-05; 110 degree case
 576   // May 31, 2006; ALICE numbering scheme:
 577   // 0 <= nSupMod < fNumberOfSuperModules
 578   // 0 <= nTower  < fNPHI * fNZ ( fNPHI * fNZ/2 for fKey110DEG=1)
 579   // 0 <= nIphi   < fNPHIdiv
 580   // 0 <= nIeta   < fNETAdiv
 581   // 0 <= absid   < fNCells
 582   static Int_t id=0; // have to change from 0 to fNCells-1
 583   if(fKey110DEG == 1 && nSupMod >= 10) { // 110 degree case; last two supermodules
 584     id  = fNCellsInSupMod*10 + (fNCellsInSupMod/2)*(nSupMod-10);
 585   } else {
 586     id  = fNCellsInSupMod*nSupMod;
 587   }
 588   id += fNCellsInTower *nTower;
 589   id += fNPHIdiv *nIphi;
 590   id += nIeta;
 591   if(id<0 || id >= fNCells) {
 592 //     printf(" wrong numerations !!\n");
 593 //     printf("    id      %6i(will be force to -1)\n", id);
 594 //     printf("    fNCells %6i\n", fNCells);
 595 //     printf("    nSupMod %6i\n", nSupMod);
 596 //     printf("    nTower  %6i\n", nTower);
 597 //     printf("    nIphi   %6i\n", nIphi);
 598 //     printf("    nIeta   %6i\n", nIeta);
 599     id = -TMath::Abs(id); // if negative something wrong
 600   }
 601   return id;
 602 }
 603
 604 Bool_t  AliEMCALGeometry::CheckAbsCellId(Int_t absId) const
 605 {
 606   // May 31, 2006; only trd1 now
 607   if(absId<0 || absId >= fNCells) return kFALSE;
 608   else                            return kTRUE;
 609 }
 610
 611 Bool_t AliEMCALGeometry::GetCellIndex(Int_t absId,Int_t &nSupMod,Int_t &nTower,Int_t &nIphi,Int_t &nIeta) const
 612 {
 613   // 21-sep-04; 19-oct-05;
 614   // May 31, 2006; ALICE numbering scheme:
 615   static Int_t tmp=0, sm10=0;
 616   if(!CheckAbsCellId(absId)) return kFALSE;
 617
 618   sm10 = fNCellsInSupMod*10;
 619   if(fKey110DEG == 1 && absId >= sm10) { // 110 degree case; last two supermodules
 620     nSupMod = (absId-sm10) / (fNCellsInSupMod/2) + 10;
 621     tmp     = (absId-sm10) % (fNCellsInSupMod/2);
 622   } else {
 623     nSupMod = absId / fNCellsInSupMod;
 624     tmp     = absId % fNCellsInSupMod;
 625   }
 626
 627   nTower  = tmp / fNCellsInTower;
 628   tmp     = tmp % fNCellsInTower;
 629   nIphi   = tmp / fNPHIdiv;
 630   nIeta   = tmp % fNPHIdiv;
 631
 632   return kTRUE;
 633 }
 634
 635 void AliEMCALGeometry::GetModulePhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower,  int &iphim, int &ietam) const
 636 {
 637   // added nSupMod; have to check  - 19-oct-05 !
 638   // Alice numbering scheme        - Jun 01,2006
 639   static Int_t nphi;
 640
 641   if(fKey110DEG == 1 && nSupMod>=10) nphi = fNPhi/2;
 642   else                               nphi = fNPhi;
 643
 644   ietam = nTower/nphi; // have to change from 0 to fNZ-1
 645   iphim = nTower%nphi; // have to change from 0 to fNPhi-1
 646 }
 647
 648 void AliEMCALGeometry::GetCellPhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta,
 649 int &iphi, int &ieta) const
 650 {
 651   // added nSupMod; Nov 25, 05
 652   // Alice numbering scheme        - Jun 01,2006
 653   static Int_t iphim, ietam;
 654
 655   GetModulePhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nTower, iphim, ietam);
 656   // have to change from 0 to (fNZ*fNETAdiv-1)
 657   ieta  = ietam*fNETAdiv + (1-nIeta); // x(module) = -z(SM)
 658   // iphi - have to change from 0 to (fNPhi*fNPHIdiv-1)
 659   iphi  = iphim*fNPHIdiv + nIphi;     // y(module) =  y(SM)
 660 }
 661
 662 Int_t  AliEMCALGeometry::GetSuperModuleNumber(Int_t absId)  const
 663 {
 664   //return the number of the
 665   //supermodule given the absolute
 666   //ALICE numbering
 667
 668   static Int_t nSupMod, nTower, nIphi, nIeta;
 669   GetCellIndex(absId, nSupMod, nTower, nIphi, nIeta);
 670   return nSupMod;
 671 }
 672
 673 // Methods for AliEMCALRecPoint - Feb 19, 2006
 674 Bool_t AliEMCALGeometry::RelPosCellInSModule(Int_t absId, Double_t &xr, Double_t &yr, Double_t &zr) const
 675 {
 676   // Look to see what the relative
 677   // position inside a given cell is
 678   // for a recpoint.
 679   // Alice numbering scheme - Jun 08, 2006
 680
 681   static Int_t nSupMod, nTower, nIphi, nIeta, iphi, ieta;
 682   static Int_t phiIndexShift=6;
 683   if(!CheckAbsCellId(absId)) return kFALSE;
 684
 685   GetCellIndex(absId, nSupMod, nTower, nIphi, nIeta);
 686   GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nTower,nIphi,nIeta, iphi, ieta);
 687
 688   xr = fXCentersOfCells.At(ieta);
 689   zr = fEtaCentersOfCells.At(ieta);
 690
 691   if(nSupMod<10) {
 692     yr = fPhiCentersOfCells.At(iphi);
 693   } else {
 694     yr = fPhiCentersOfCells.At(iphi + phiIndexShift);
 695     //    cout<<" absId "<<absId<<" nSupMod "<<nSupMod << " iphi "<<iphi<<" ieta "<<ieta;
 696     //    cout<< " xr " << xr << " yr " << yr << " zr " << zr <<endl;
 697   }
 698
 699   return kTRUE;
 700 }
 701
 702 Bool_t AliEMCALGeometry::RelPosCellInSModule(Int_t absId, Double_t loc[3]) const
 703 {
 704   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
 705   loc[0] = loc[1] = loc[2]=0.0;
 706   if(RelPosCellInSModule(absId, loc[0],loc[1],loc[2])) {
 707     return kTRUE;
 708   }
 709   return kFALSE;
 710 }
 711
 712 Bool_t AliEMCALGeometry::RelPosCellInSModule(Int_t absId, TVector3 &vloc) const
 713 {
 714   static Double_t loc[3];
 715   if(RelPosCellInSModule(absId,loc)) {
 716     vloc.SetXYZ(loc[0], loc[1], loc[2]);
 717     return kTRUE;
 718   } else {
 719     vloc.SetXYZ(0,0,0);
 720     return kFALSE;
 721   }
 722   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
 723 }
 724
 725 void AliEMCALGeometry::CreateListOfTrd1Modules()
 726 {
 727   //Generate the list of Trd1 modules
 728   //which will make up the EMCAL
 729   //geometry
 730
 731   AliDebug(2,Form(" AliEMCALGeometry::CreateListOfTrd1Modules() started "));
 732
 733   AliEMCALShishKebabTrd1Module *mod=0, *mTmp=0; // current module
 734   if(fShishKebabTrd1Modules == 0) {
 735     fShishKebabTrd1Modules = new TList;
 736     for(int iz=0; iz< GetNZ(); iz++) {
 737       if(iz==0) {
 738         mod  = new AliEMCALShishKebabTrd1Module(TMath::Pi()/2.,this);
 739       } else {
 740         mTmp  = new AliEMCALShishKebabTrd1Module(*mod);
 741         mod   = mTmp;
 742       }
 743       fShishKebabTrd1Modules->Add(mod);
 744     }
 745   } else {
 746     AliDebug(2,Form(" Already exits : "));
 747   }
 748   AliDebug(2,Form(" fShishKebabTrd1Modules has %i modules \n",
 749                   fShishKebabTrd1Modules->GetSize()));
 750   // Feb 20,2006;
 751   // Jun 01, 2006 - ALICE numbering scheme
 752   // define grid for cells in eta(z) and x directions in local coordinates system of SM
 753   //  fEtaCentersOfCells = new TArrayD(fNZ *fNETAdiv);
 754   //  fXCentersOfCells = new TArrayD(fNZ *fNETAdiv);
 755   fEtaCentersOfCells.Set(fNZ *fNETAdiv);
 756   fXCentersOfCells.Set(fNZ *fNETAdiv);
 757   AliDebug(2,Form(" Cells grid in eta directions : size %i\n", fEtaCentersOfCells.GetSize()));
 758   Int_t iphi=0, ieta=0, nTower=0;
 759   Double_t xr, zr;
 760   for(Int_t it=0; it<fNZ; it++) { // array index
 761     AliEMCALShishKebabTrd1Module *trd1 = GetShishKebabModule(it);
 762     nTower = fNPhi*it;
 763     for(Int_t ic=0; ic<fNETAdiv; ic++) { // array index
 764       trd1->GetCenterOfCellInLocalCoordinateofSM(ic, xr, zr);
 765       GetCellPhiEtaIndexInSModule(0, nTower, 0, ic, iphi, ieta); // don't depend from phi - ieta in action
 766       fXCentersOfCells.AddAt(float(xr) - fParSM[0],ieta);
 767       fEtaCentersOfCells.AddAt(float(zr) - fParSM[2],ieta);
 768     }
 769   }
 770   for(Int_t i=0; i<fEtaCentersOfCells.GetSize(); i++) {
 771     AliDebug(2,Form(" ind %2.2i : z %8.3f : x %8.3f", i+1,
 772                     fEtaCentersOfCells.At(i),fXCentersOfCells.At(i)));
 773   }
 774
 775  // define grid for cells in phi(y) direction in local coordinates system of SM
 776   //  fPhiCentersOfCells = new TArrayD(fNPhi*fNPHIdiv);
 777   fPhiCentersOfCells.Set(fNPhi*fNPHIdiv);
 778   AliDebug(2,Form(" Cells grid in phi directions : size %i\n", fPhiCentersOfCells.GetSize()));
 779   Int_t ind=0;
 780   for(Int_t it=0; it<fNPhi; it++) { // array index
 781     Float_t ytLeftCenterModule = -fParSM[1] + fPhiModuleSize*(2*it+1)/2;         // module
 782     for(Int_t ic=0; ic<fNPHIdiv; ic++) { // array index
 783       Float_t ytLeftCenterCell = ytLeftCenterModule + fPhiTileSize *(2*ic-1)/2.; // tower(cell)
 784       fPhiCentersOfCells.AddAt(ytLeftCenterCell,ind);
 785       AliDebug(2,Form(" ind %2.2i : y %8.3f ", ind, fPhiCentersOfCells.At(ind)));
 786       ind++;
 787     }
 788   }
 789 }
 790
 791 void  AliEMCALGeometry::GetTransformationForSM()
 792 {
 793   //Uses the geometry manager to
 794   //load the transformation matrix
 795   //for the supermodules
 796
 797   static Bool_t transInit=kFALSE;
 798   if(transInit) return;
 799
 800   int i=0;
 801   if(gGeoManager == 0) {
 802     Info("CreateTransformationForSM() "," Load geometry : TGeoManager::Import()");
 803     assert(0);
 804   }
 805   TGeoNode *tn = gGeoManager->GetTopNode();
 806   TGeoNode *node=0, *xen1 = 0;
 807   for(i=0; i<tn->GetNdaughters(); i++) {
 808     node = tn->GetDaughter(i);
 809     TString ns(node->GetName());
 810     if(ns.Contains(GetNameOfEMCALEnvelope())) {
 811       xen1 = node;
 812       break;
 813     }
 814   }
 815   if(!xen1) {
 816     Info("CreateTransformationForSM() "," geometry has not EMCAL envelope with name %s",
 817     GetNameOfEMCALEnvelope());
 818     assert(0);
 819   }
 820   printf(" i %i : EMCAL Envelope is %s : #SM %i \n", i, xen1->GetName(), xen1->GetNdaughters());
 821   for(i=0; i<xen1->GetNdaughters(); i++) {
 822     TGeoNodeMatrix *sm = (TGeoNodeMatrix*)xen1->GetDaughter(i);
 823     fMatrixOfSM[i] = sm->GetMatrix();
 824     //Compiler doesn't like this syntax...
 825     //    printf(" %i : matrix %x \n", i, fMatrixOfSM[i]);
 826   }
 827   transInit = kTRUE;
 828 }
 829
 830 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(const Double_t *loc, Double_t *glob, int ind) const
 831 {
 832   // Figure out the global numbering
 833   // of a given supermodule from the
 834   // local numbering
 835   // Alice numbering - Jun 03,2006
 836   //  if(fMatrixOfSM[0] == 0) GetTransformationForSM();
 837
 838   if(ind>=0 && ind < GetNumberOfSuperModules()) {
 839     fMatrixOfSM[ind]->LocalToMaster(loc, glob);
 840   }
 841 }
 842
 843 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(const TVector3 &vloc, TVector3 &vglob, int ind) const
 844 {
 845   //Figure out the global numbering
 846   //of a given supermodule from the
 847   //local numbering given a 3-vector location
 848
 849   static Double_t tglob[3], tloc[3];
 850   vloc.GetXYZ(tloc);
 851   GetGlobal(tloc, tglob, ind);
 852   vglob.SetXYZ(tglob[0], tglob[1], tglob[2]);
 853 }
 854
 855 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(Int_t absId , double glob[3]) const
 856 {
 857   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
 858   static Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta;
 859   static double loc[3];
 860
 861   glob[0]=glob[1]=glob[2]=0.0; // bad case
 862   if(RelPosCellInSModule(absId, loc)) {
 863     GetCellIndex(absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
 864     fMatrixOfSM[nSupMod]->LocalToMaster(loc, glob);
 865   }
 866 }
 867
 868 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(Int_t absId , TVector3 &vglob) const
 869 {
 870   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
 871   static Double_t glob[3];
 872
 873   GetGlobal(absId, glob);
 874   vglob.SetXYZ(glob[0], glob[1], glob[2]);
 875
 876 }
 877
 878 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(const AliRecPoint *rp, TVector3 &vglob) const
 879 {
 880   // Figure out the global numbering
 881   // of a given supermodule from the
 882   // local numbering for RecPoints
 883
 884   static TVector3 vloc;
 885   static Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta;
 886
 887   AliRecPoint *rpTmp = (AliRecPoint*)rp; // const_cast ??
 888   if(!rpTmp) return;
 889   AliEMCALRecPoint *rpEmc = (AliEMCALRecPoint*)rpTmp;
 890
 891   GetCellIndex(rpEmc->GetAbsId(0), nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
 892   rpTmp->GetLocalPosition(vloc);
 893   GetGlobal(vloc, vglob, nSupMod);
 894 }
 895
 896 void AliEMCALGeometry::EtaPhiFromIndex(Int_t absId,Float_t &eta,Float_t &phi) const
 897 {
 898   // Jun 03, 2006 - version for TRD1
 899   static TVector3 vglob;
 900   GetGlobal(absId, vglob);
 901   eta = vglob.Eta();
 902   phi = vglob.Phi();
 903 }
 904
 905 AliEMCALShishKebabTrd1Module* AliEMCALGeometry::GetShishKebabModule(Int_t neta=0)
 906 {
 907   //This method was too long to be
 908   //included in the header file - the
 909   //rule checker complained about it's
 910   //length, so we move it here.  It returns the
 911   //shishkebabmodule at a given eta index point.
 912
 913   static AliEMCALShishKebabTrd1Module* trd1=0;
 914   if(fShishKebabTrd1Modules && neta>=0 && neta<fShishKebabTrd1Modules->GetSize()) {
 915     trd1 = (AliEMCALShishKebabTrd1Module*)fShishKebabTrd1Modules->At(neta);
 916   } else trd1 = 0;
 917   return trd1;
 918 }