minor corrections for calibration staff
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 <assert.h>
30 #include "AliEMCALGeometry.h"
31
32 #include <Riostream.h>
33
34 ClassImp(AliEMCALShishKebabTrd1Module)
35
36   AliEMCALGeometry *AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgGeometry=0; 
37   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga=0.; 
38   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fga2=0.; 
39   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgb=0.; 
40   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgr=0.; 
41   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgangle=0.;   // around one degree 
42   Double_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::fgtanBetta=0; //
43
44 //_____________________________________________________________________________
45 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(Double_t theta, AliEMCALGeometry *g) 
46   : TNamed(),
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
61   // theta in radians ; first object shold be with theta=pi/2.
62   if(fgGeometry==0) {
63     fTheta = TMath::PiOver2();
64     fgGeometry = g;
65     if(GetParameters()) {
66       DefineFirstModule();
67     }
68   } else Warning("AliEMCALShishKebabTrd1Module(theta)","You should call this constractor just once !!");
69   DefineName(fTheta);
70   AliInfo(Form("AliEMCALShishKebabTrd1Module - first module:  theta %1.4f geometry %s",fTheta,g->GetName()));  
71 }
72
73 //_____________________________________________________________________________
74 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(AliEMCALShishKebabTrd1Module &leftNeighbor) 
75   : TNamed(),
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
90   //  printf("** Left Neighbor : %s **\n", leftNeighbor.GetName());
91   fTheta  = leftNeighbor.GetTheta() - fgangle; 
92
93   TObject::SetUniqueID(leftNeighbor.GetUniqueID()+1);
94
95   Init(leftNeighbor.GetA(),leftNeighbor.GetB());
96 }
97
98 //________________________________________________________________
99 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(const AliEMCALShishKebabTrd1Module& mod) 
100   : TNamed(mod.GetName(),mod.GetTitle()),
101     fOK(mod.fOK),
102     fA(mod.fA),
103     fB(mod.fB),
104     fThetaA(mod.fThetaA),
105     fTheta(mod.fTheta),
106     fOK1(mod.fOK1),
107     fOK2(mod.fOK2),
108     fOB(mod.fOB),
109     fOB1(mod.fOB1),
110     fOB2(mod.fOB2)
111 {
112   //copy ctor
113   for (Int_t i=0; i<3; i++) fOK3X3[i] = mod.fOK3X3[i];
114 }
115
116 //________________________________________________________________
117 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::Init(Double_t A, Double_t B)
118
119   // Define parameter module from parameters A,B from previos.
120   Double_t yl = (fgb/2)*TMath::Sin(fTheta) + (fga/2)*TMath::Cos(fTheta) + fgr, y = yl;
121   Double_t xl = (yl - B) / A;     // y=A*x+B
122
123   //  Double_t xp1 = (fga/2. + fgb/2.*fgtanBetta)/(TMath::Sin(fTheta) + fgtanBetta*TMath::Cos(fTheta));
124   //  printf(" xp1 %9.3f \n ", xp1);
125   // xp1 == xp => both methods give the same results - 3-feb-05
126   Double_t alpha = TMath::Pi()/2. + fgangle/2;
127   Double_t xt = (fga+fga2)*TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)/(4.*(1.-TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)));
128   Double_t yt = xt / TMath::Tan(fTheta), xp = TMath::Sqrt(xt*xt + yt*yt);
129   Double_t x  = xl + xp;
130   fOK.Set(x, y);
131   //  printf(" yl %9.3f | xl %9.3f | xp %9.3f \n", yl, xl, xp);
132
133   // have to define A and B; 
134   Double_t yCprev = fgr + fga*TMath::Cos(fTheta);
135   Double_t xCprev = (yCprev - B) / A;
136   Double_t xA     = xCprev + fga*TMath::Sin(fTheta), yA = fgr;
137
138   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
139   fA = TMath::Tan(fThetaA); // !!
140   fB = yA - fA*xA;
141
142   DefineAllStaff();
143 }
144
145 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineAllStaff()
146 {
147   DefineName(fTheta);
148   // Centers of cells - 2X2 case
149   Double_t kk1 = (fga+fga2)/(2.*4.); // kk1=kk2 
150
151   Double_t xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
152   Double_t yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
153   fOK1.Set(xk1,yk1);
154
155   Double_t xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
156   Double_t yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
157   fOK2.Set(xk2,yk2);
158
159   // Centers of cells - 3X3 case; Nov 9,2006
160   fOK3X3[1].Set(fOK.X(), fOK.Y()-fgr); // coincide with module center
161
162   kk1 = ((fga+fga2)/4. + fga/6.)/2.; 
163
164   xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
165   yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
166   fOK3X3[0].Set(xk1,yk1);
167
168   xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
169   yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
170   fOK3X3[2].Set(xk2,yk2);
171
172   // May 15, 2006; position of module(cells) center face 
173   fOB.Set(fOK.X()-fgb/2.*TMath::Cos(fTheta),  fOK.Y()-fgb/2.*TMath::Sin(fTheta)-fgr);
174   fOB1.Set(fOB.X()-fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()+fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
175   fOB2.Set(fOB.X()+fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()-fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
176   // Jul 30, 2007 - for taking into account a position of shower maximum
177   fThetaOB1 = fTheta - fgangle/4.; // ??
178   fThetaOB2 = fTheta + fgangle/4.;
179 }
180
181 //_____________________________________________________________________________
182 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineFirstModule()
183 {
184   // Define first module
185   fOK.Set(fga2/2., fgr + fgb/2.); // position the center of module vs o
186
187   // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
188   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
189   fA      = TMath::Tan(fThetaA);
190   Double_t xA = fga/2. + fga2/2., yA = fgr;
191   fB = yA - fA*xA;
192
193   TObject::SetUniqueID(1); //
194
195   DefineAllStaff();
196 }
197
198 //_____________________________________________________________________________
199 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineName(Double_t theta)
200 {
201   // Define name of object
202   SetName(Form("%2i(%5.2f)", TObject::GetUniqueID(), theta*TMath::RadToDeg()));
203 }
204
205 //_____________________________________________________________________________
206 Bool_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetParameters()
207 {
208  // Get needing module parameters from EMCAL geometry
209   if(!fgGeometry) fgGeometry = AliEMCALGeometry::GetInstance();
210   TString sn(fgGeometry->GetName()); // 2-Feb-05
211   sn.ToUpper();
212   if(!fgGeometry) {
213     Warning("GetParameters()"," No geometry ");
214     return kFALSE; 
215   }
216
217   fga        = (Double_t)fgGeometry->GetEtaModuleSize();
218   fgb        = (Double_t)fgGeometry->GetLongModuleSize();
219   fgangle    = Double_t(fgGeometry->GetTrd1Angle())*TMath::DegToRad();
220   fgtanBetta = TMath::Tan(fgangle/2.);
221   fgr        = (Double_t)fgGeometry->GetIPDistance();
222
223   if(!sn.Contains("TRD2")) fgr += fgGeometry->GetSteelFrontThickness();
224
225   fga2       = Double_t(fgGeometry->Get2Trd1Dx2());
226   //PH  PrintShish(0);
227   return kTRUE;
228 }
229
230 // service methods
231 //_____________________________________________________________________________
232 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::PrintShish(int pri) const
233 {
234   // service method
235   if(pri>=0) {
236     printf("PrintShish() \n a %7.3f:%7.3f | b %7.2f | r %7.2f \n TRD1 angle %7.6f(%5.2f) | tanBetta %7.6f", 
237     fga, fga2, fgb, fgr, fgangle, fgangle*TMath::RadToDeg(), fgtanBetta);
238     printf(" fTheta %f : %5.2f : cos(theta) %f\n", 
239     fTheta, GetThetaInDegree(),TMath::Cos(fTheta)); 
240     if(pri>=1) {
241       printf(" %i |%s| theta %f :  fOK.Phi = %f(%5.2f)\n", 
242       GetUniqueID(), GetName(), fTheta, fOK.Phi(),fOK.Phi()*TMath::RadToDeg());
243       printf(" A %f B %f | fThetaA %7.6f(%5.2f)\n", fA,fB, fThetaA,fThetaA*TMath::RadToDeg());
244       printf(" fOK  : X %9.4f: Y %9.4f : eta  %5.3f\n",  fOK.X(), fOK.Y(), GetEtaOfCenterOfModule());
245       printf(" fOK1 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=2)\n", fOK1.X(), fOK1.Y());
246       printf(" fOK2 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=1)\n\n", fOK2.X(), fOK2.Y());
247       printf(" fOB  : X %9.4f: Y %9.4f \n", fOB.X(), fOB.Y());
248       printf(" fOB1 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=2)\n", fOB1.X(), fOB1.Y());
249       printf(" fOB2 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=1)\n", fOB2.X(), fOB2.Y());
250       // 3X3 
251       printf(" 3X3 \n");
252       for(int ieta=0; ieta<3; ieta++) {
253         printf(" fOK3X3[%i] : X %9.4f: Y %9.4f (local) \n", ieta, fOK3X3[ieta].X(), fOK3X3[ieta].Y());
254       }
255       //      fOK.Dump();
256       GetMaxEtaOfModule(pri);
257     }
258   }
259 }
260
261 //_____________________________________________________________________________
262 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetThetaInDegree() const 
263 {
264   return fTheta*TMath::RadToDeg();
265 }
266
267 //_____________________________________________________________________________
268 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetEtaOfCenterOfModule() const 
269
270   return -TMath::Log(TMath::Tan(fOK.Phi()/2.));
271 }
272
273 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetPositionAtCenterCellLine(Int_t ieta, Double_t dist, TVector2 &v)
274 {
275   // Jul 30, 2007
276   static Double_t theta=0., x=0., y=0.;
277   if(ieta==0) {
278     v     = fOB2;
279     theta = fThetaOB2;
280   } else if(ieta==1) {
281     v     = fOB1;
282     theta = fThetaOB1;
283   } else {
284     assert(0);
285   }
286   x = v.X() + TMath::Cos(theta) * dist;
287   y = v.Y() + TMath::Sin(theta) * dist;
288   v.Set(x,y);
289   //printf(" GetPositionAtCenterCellLine() : dist %f : ieta %i : x %f | y %f \n", dist, ieta, x, y);
290 }  
291
292
293 //_____________________________________________________________________________
294 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetMaxEtaOfModule(int pri) const 
295
296   // Right bottom point of module
297   Double_t xBottom     = (fgr - fB) / fA;
298   Double_t thetaBottom = TMath::ATan2(fgr, xBottom);
299   Double_t etaBottom   = ThetaToEta(thetaBottom);
300   // Right top point of module
301   Double_t l = fgb / TMath::Cos(fgangle/2.); // length of lateral module side
302   Double_t xTop = xBottom + l*TMath::Cos(TMath::ATan(fA));
303   Double_t yTop = fA*xTop + fB;
304   Double_t thetaTop = TMath::ATan2(yTop, xTop);
305   Double_t etaTop   = ThetaToEta(thetaTop);
306
307   if(pri) { 
308     printf(" Right bottom point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) \n", 
309     etaBottom, thetaBottom, thetaBottom * TMath::RadToDeg());
310     printf(" Right    top point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) \n", 
311     etaTop, thetaTop, thetaTop * TMath::RadToDeg());
312   }
313   return etaBottom>etaTop ? etaBottom : etaTop;
314 }