EMCAL/AliEMCALShishKebabTrd1Module.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2004, 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 // Main class for TRD1 geometry of Shish-Kebab case.
  20 // Author: Aleksei Pavlinov(WSU).
  21 // Sep 20004 - Nov 2006
  22 // See web page with description of Shish-Kebab geometries:
  23 // http://pdsfweb01.nersc.gov/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/shishkebabALICE.html
  24 // Nov 9,2006 - added case of 3X3
  25 //_________________________________________________________________________
  26
  27 #include "AliLog.h"
  28 #include "AliEMCALShishKebabTrd1Module.h"
  29 #include "AliEMCALEMCGeometry.h"
  30
  31 #include <cassert>
  32
  33 ClassImp(AliEMCALShishKebabTrd1Module)
  34
  35   //AliEMCALEMCGeometry *AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgGeometry=0;
  36   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga=0.;
  37   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga2=0.;
  38   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgb=0.;
  39   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgr=0.;
  40   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgangle=0.;   // around one degree
  41   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgtanBetta=0; //
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(Double_t theta, AliEMCALEMCGeometry *g)
  45   : TNamed(),
  46     fGeometry(g),
  47     fOK(),
  48     fA(0.),
  49     fB(0.),
  50     fThetaA(0.),
  51     fTheta(theta),
  52     fOK1(),
  53     fOK2(),
  54     fOB(),
  55     fOB1(),
  56     fOB2(),
  57     fThetaOB1(0.),
  58     fThetaOB2(0.),
  59     fOK3X3(),
  60     fORB(),
  61     fORT()
  62 {
  63   // theta in radians ; first object shold be with theta=pi/2.
  64   fTheta = TMath::PiOver2();
  65   if(GetParameters()) {
  66     DefineFirstModule();
  67   }
  68   DefineName(fTheta);
  69   AliDebug(1,Form("AliEMCALShishKebabTrd1Module - first module:  theta %1.4f geometry %s",fTheta,g->GetName()));
  70 }
  71
  72 //_____________________________________________________________________________
  73 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(AliEMCALShishKebabTrd1Module &leftNeighbor)
  74   : TNamed(),
  75     fGeometry(leftNeighbor.fGeometry),
  76     fOK(),
  77     fA(0.),
  78     fB(0.),
  79     fThetaA(0.),
  80     fTheta(0.),
  81     fOK1(),
  82     fOK2(),
  83     fOB(),
  84     fOB1(),
  85     fOB2(),
  86     fThetaOB1(0.),
  87     fThetaOB2(0.),
  88     fOK3X3(),
  89     fORB(),
  90     fORT()
  91 {
  92   //  printf("** Left Neighbor : %s **\n", leftNeighbor.GetName());
  93   fTheta  = leftNeighbor.GetTheta() - fgangle;
  94
  95   TObject::SetUniqueID(leftNeighbor.GetUniqueID()+1);
  96
  97   Init(leftNeighbor.GetA(),leftNeighbor.GetB());
  98 }
  99
 100 //________________________________________________________________
 101 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(const AliEMCALShishKebabTrd1Module& mod)
 102   : TNamed(mod.GetName(),mod.GetTitle()),
 103     fGeometry(mod.fGeometry),
 104     fOK(mod.fOK),
 105     fA(mod.fA),
 106     fB(mod.fB),
 107     fThetaA(mod.fThetaA),
 108     fTheta(mod.fTheta),
 109     fOK1(mod.fOK1),
 110     fOK2(mod.fOK2),
 111     fOB(mod.fOB),
 112     fOB1(mod.fOB1),
 113     fOB2(mod.fOB2),
 114     fThetaOB1(mod.fThetaOB1),
 115     fThetaOB2(mod.fThetaOB2),
 116     fORB(mod.fORB),
 117     fORT(mod.fORT)
 118 {
 119   //copy ctor
 120   for (Int_t i=0; i<3; i++) fOK3X3[i] = mod.fOK3X3[i];
 121 }
 122
 123 //________________________________________________________________
 124 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::Init(Double_t A, Double_t B)
 125 {
 126   // Define parameter module from parameters A,B from previos.
 127   Double_t yl = (fgb/2)*TMath::Sin(fTheta) + (fga/2)*TMath::Cos(fTheta) + fgr, y = yl;
 128   Double_t xl = (yl - B) / A;     // y=A*x+B
 129
 130   //  Double_t xp1 = (fga/2. + fgb/2.*fgtanBetta)/(TMath::Sin(fTheta) + fgtanBetta*TMath::Cos(fTheta));
 131   //  printf(" xp1 %9.3f \n ", xp1);
 132   // xp1 == xp => both methods give the same results - 3-feb-05
 133   Double_t alpha = TMath::Pi()/2. + fgangle/2;
 134   Double_t xt = (fga+fga2)*TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)/(4.*(1.-TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)));
 135   Double_t yt = xt / TMath::Tan(fTheta), xp = TMath::Sqrt(xt*xt + yt*yt);
 136   Double_t x  = xl + xp;
 137   fOK.Set(x, y);
 138   //  printf(" yl %9.3f | xl %9.3f | xp %9.3f \n", yl, xl, xp);
 139
 140   // have to define A and B;
 141   Double_t yCprev = fgr + fga*TMath::Cos(fTheta);
 142   Double_t xCprev = (yCprev - B) / A;
 143   Double_t xA     = xCprev + fga*TMath::Sin(fTheta), yA = fgr;
 144
 145   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 146   fA = TMath::Tan(fThetaA); // !!
 147   fB = yA - fA*xA;
 148
 149   DefineAllStaff();
 150 }
 151
 152 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineAllStaff()
 153 {
 154   //Define some parameters
 155   DefineName(fTheta);
 156   // Centers of cells - 2X2 case
 157   Double_t kk1 = (fga+fga2)/(2.*4.); // kk1=kk2
 158
 159   Double_t xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 160   Double_t yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 161   fOK1.Set(xk1,yk1);
 162
 163   Double_t xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 164   Double_t yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 165   fOK2.Set(xk2,yk2);
 166
 167   // Centers of cells - 3X3 case; Nov 9,2006
 168   fOK3X3[1].Set(fOK.X(), fOK.Y()-fgr); // coincide with module center
 169
 170   kk1 = ((fga+fga2)/4. + fga/6.)/2.;
 171
 172   xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 173   yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 174   fOK3X3[0].Set(xk1,yk1);
 175
 176   xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 177   yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 178   fOK3X3[2].Set(xk2,yk2);
 179
 180   // May 15, 2006; position of module(cells) center face
 181   fOB.Set(fOK.X()-fgb/2.*TMath::Cos(fTheta),  fOK.Y()-fgb/2.*TMath::Sin(fTheta)-fgr);
 182   fOB1.Set(fOB.X()-fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()+fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 183   fOB2.Set(fOB.X()+fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()-fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 184   // Jul 30, 2007 - for taking into account a position of shower maximum
 185   fThetaOB1 = fTheta - fgangle/4.; // ??
 186   fThetaOB2 = fTheta + fgangle/4.;
 187
 188   // Position of right/top point of module
 189   // Gives the posibility to estimate SM size in z direction
 190   Double_t xBottom     = (fgr - fB) / fA;
 191   Double_t yBottom     = fgr;
 192   fORB.Set(xBottom, yBottom);
 193
 194   Double_t l = fgb / TMath::Cos(fgangle/2.); // length of lateral module side
 195   Double_t xTop = xBottom + l*TMath::Cos(TMath::ATan(fA));
 196   Double_t yTop = fA*xTop + fB;
 197   fORT.Set(xTop, yTop);
 198 }
 199
 200 //_____________________________________________________________________________
 201 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineFirstModule()
 202 {
 203   // Define first module
 204   fOK.Set(fga2/2., fgr + fgb/2.); // position the center of module vs o
 205
 206   // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
 207   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 208   fA      = TMath::Tan(fThetaA);
 209   Double_t xA = fga/2. + fga2/2., yA = fgr;
 210   fB = yA - fA*xA;
 211
 212   TObject::SetUniqueID(1); //
 213
 214   DefineAllStaff();
 215 }
 216
 217 //_____________________________________________________________________________
 218 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineName(Double_t theta)
 219 {
 220   // Define name of object
 221   SetName(Form("%2i(%5.2f)", TObject::GetUniqueID(), theta*TMath::RadToDeg()));
 222 }
 223
 224 //_____________________________________________________________________________
 225 Bool_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetParameters()
 226 {
 227
 228   // Get needing module parameters from EMCAL geometry
 229   TString sn(fGeometry->GetName()); // 2-Feb-05
 230   sn.ToUpper();
 231   if(!fGeometry) {
 232     Warning("GetParameters()"," No geometry ");
 233     return kFALSE;
 234   }
 235
 236
 237   fga        = (Double_t)fGeometry->GetEtaModuleSize();
 238   fgb        = (Double_t)fGeometry->GetLongModuleSize();
 239   fgangle    = Double_t(fGeometry->GetTrd1Angle())*TMath::DegToRad();
 240   fgtanBetta = TMath::Tan(fgangle/2.);
 241   fgr        = (Double_t)fGeometry->GetIPDistance();
 242
 243   fgr += fGeometry->GetSteelFrontThickness();
 244
 245   fga2       = Double_t(fGeometry->Get2Trd1Dx2());
 246   //PH  PrintShish(0);
 247   return kTRUE;
 248 }
 249
 250 // service methods
 251 //_____________________________________________________________________________
 252 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::PrintShish(int pri) const
 253 {
 254   // service method
 255   if(pri>=0) {
 256     printf("PrintShish() \n a %7.3f:%7.3f | b %7.2f | r %7.2f \n TRD1 angle %7.6f(%5.2f) | tanBetta %7.6f",
 257     fga, fga2, fgb, fgr, fgangle, fgangle*TMath::RadToDeg(), fgtanBetta);
 258     printf(" fTheta %f : %5.2f : cos(theta) %f\n",
 259     fTheta, GetThetaInDegree(),TMath::Cos(fTheta));
 260     if(pri>=1) {
 261       printf(" %i |%s| theta %f :  fOK.Phi = %f(%5.2f)\n",
 262       GetUniqueID(), GetName(), fTheta, fOK.Phi(),fOK.Phi()*TMath::RadToDeg());
 263       printf(" A %f B %f | fThetaA %7.6f(%5.2f)\n", fA,fB, fThetaA,fThetaA*TMath::RadToDeg());
 264       printf(" fOK  : X %9.4f: Y %9.4f : eta  %5.3f\n",  fOK.X(), fOK.Y(), GetEtaOfCenterOfModule());
 265       printf(" fOK1 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=2)\n", fOK1.X(), fOK1.Y());
 266       printf(" fOK2 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=1)\n\n", fOK2.X(), fOK2.Y());
 267       printf(" fOB  : X %9.4f: Y %9.4f \n", fOB.X(), fOB.Y());
 268       printf(" fOB1 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=2)\n", fOB1.X(), fOB1.Y());
 269       printf(" fOB2 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=1)\n", fOB2.X(), fOB2.Y());
 270       // 3X3
 271       printf(" 3X3 \n");
 272       for(int ieta=0; ieta<3; ieta++) {
 273         printf(" fOK3X3[%i] : X %9.4f: Y %9.4f (local) \n", ieta, fOK3X3[ieta].X(), fOK3X3[ieta].Y());
 274       }
 275       //      fOK.Dump();
 276       GetMaxEtaOfModule(pri);
 277     }
 278   }
 279 }
 280
 281 //_____________________________________________________________________________
 282 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetThetaInDegree() const
 283 {
 284   return fTheta*TMath::RadToDeg();
 285 }
 286
 287 //_____________________________________________________________________________
 288 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetEtaOfCenterOfModule() const
 289 {
 290   return -TMath::Log(TMath::Tan(fOK.Phi()/2.));
 291 }
 292
 293 //_____________________________________________________________________________
 294 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetPositionAtCenterCellLine(Int_t ieta, Double_t dist, TVector2 &v)
 295 {
 296   // Jul 30, 2007
 297   static Double_t theta=0., x=0., y=0.;
 298   if(ieta==0) {
 299     v     = fOB2;
 300     theta = fThetaOB2;
 301   } else if(ieta==1) {
 302     v     = fOB1;
 303     theta = fThetaOB1;
 304   } else {
 305     assert(0);
 306   }
 307   x = v.X() + TMath::Cos(theta) * dist;
 308   y = v.Y() + TMath::Sin(theta) * dist;
 309   v.Set(x,y);
 310   //printf(" GetPositionAtCenterCellLine() : dist %f : ieta %i : x %f | y %f \n", dist, ieta, x, y);
 311 }
 312
 313
 314 //_____________________________________________________________________________
 315 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetMaxEtaOfModule(int pri) const
 316 {
 317   // Right bottom point of module
 318   Double_t thetaBottom = TMath::ATan2(fORB.Y(),fORB.X());
 319   Double_t etaBottom   = ThetaToEta(thetaBottom);
 320   // Right top point of module
 321   Double_t thetaTop = TMath::ATan2(fORT.Y(),fORT.X());
 322   Double_t etaTop   = ThetaToEta(thetaTop);
 323
 324   if(pri) {
 325     printf(" Right bottom point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 326            etaBottom, thetaBottom, thetaBottom * TMath::RadToDeg(), fORB.X(), fORB.Y());
 327     printf(" Right    top point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 328            etaTop, thetaTop, thetaTop * TMath::RadToDeg(), fORT.X(), fORT.Y());
 329   }
 330   return etaBottom>etaTop ? etaBottom : etaTop;
 331 }