EMCAL/AliEMCALShishKebabTrd1Module.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2010, 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: Alexei Pavlinov(WSU).
  21 // Sep 20004 - Nov 2006; Apr 2010
  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   TString snam(g->GetName());
  64   Int_t key=0;
  65   if(snam.Contains("FIRSTYEARv1",TString::kIgnoreCase)) key=1;
  66   if(snam.Contains("COMPLETEv1",TString::kIgnoreCase)) key=1;
  67   if(GetParameters()) {
  68     DefineFirstModule(key);
  69   }
  70   DefineName(fTheta);
  71   AliDebug(10,Form("AliEMCALShishKebabTrd1Module - first module key=%i:  theta %1.4f geometry %s\n",key,fTheta, g->GetName()));
  72 }
  73
  74 //_____________________________________________________________________________
  75 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(AliEMCALShishKebabTrd1Module &leftNeighbor)
  76   : TNamed(),
  77     fGeometry(leftNeighbor.fGeometry),
  78     fOK(),
  79     fA(0.),
  80     fB(0.),
  81     fThetaA(0.),
  82     fTheta(0.),
  83     fOK1(),
  84     fOK2(),
  85     fOB(),
  86     fOB1(),
  87     fOB2(),
  88     fThetaOB1(0.),
  89     fThetaOB2(0.),
  90     fOK3X3(),
  91     fORB(),
  92     fORT()
  93 {
  94   //  printf("** Left Neighbor : %s **\n", leftNeighbor.GetName());
  95   fTheta  = leftNeighbor.GetTheta() - fgangle;
  96
  97   TObject::SetUniqueID(leftNeighbor.GetUniqueID()+1);
  98
  99   Init(leftNeighbor.GetA(),leftNeighbor.GetB());
 100 }
 101
 102 //________________________________________________________________
 103 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(const AliEMCALShishKebabTrd1Module& mod)
 104   : TNamed(mod.GetName(),mod.GetTitle()),
 105     fGeometry(mod.fGeometry),
 106     fOK(mod.fOK),
 107     fA(mod.fA),
 108     fB(mod.fB),
 109     fThetaA(mod.fThetaA),
 110     fTheta(mod.fTheta),
 111     fOK1(mod.fOK1),
 112     fOK2(mod.fOK2),
 113     fOB(mod.fOB),
 114     fOB1(mod.fOB1),
 115     fOB2(mod.fOB2),
 116     fThetaOB1(mod.fThetaOB1),
 117     fThetaOB2(mod.fThetaOB2),
 118     fORB(mod.fORB),
 119     fORT(mod.fORT)
 120 {
 121   //copy ctor
 122   for (Int_t i=0; i<3; i++) fOK3X3[i] = mod.fOK3X3[i];
 123 }
 124
 125 //________________________________________________________________
 126 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::Init(Double_t A, Double_t B)
 127 {
 128   // Define parameter module from parameters A,B from previos.
 129   Double_t yl = (fgb/2)*TMath::Sin(fTheta) + (fga/2)*TMath::Cos(fTheta) + fgr, y = yl;
 130   Double_t xl = (yl - B) / A;     // y=A*x+B
 131
 132   //  Double_t xp1 = (fga/2. + fgb/2.*fgtanBetta)/(TMath::Sin(fTheta) + fgtanBetta*TMath::Cos(fTheta));
 133   //  printf(" xp1 %9.3f \n ", xp1);
 134   // xp1 == xp => both methods give the same results - 3-feb-05
 135   Double_t alpha = TMath::Pi()/2. + fgangle/2;
 136   Double_t xt = (fga+fga2)*TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)/(4.*(1.-TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)));
 137   Double_t yt = xt / TMath::Tan(fTheta), xp = TMath::Sqrt(xt*xt + yt*yt);
 138   Double_t x  = xl + xp;
 139   fOK.Set(x, y);
 140   //  printf(" yl %9.3f | xl %9.3f | xp %9.3f \n", yl, xl, xp);
 141
 142   // have to define A and B;
 143   Double_t yCprev = fgr + fga*TMath::Cos(fTheta);
 144   Double_t xCprev = (yCprev - B) / A;
 145   Double_t xA     = xCprev + fga*TMath::Sin(fTheta), yA = fgr;
 146
 147   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 148   fA = TMath::Tan(fThetaA); // !!
 149   fB = yA - fA*xA;
 150
 151   DefineAllStaff();
 152 }
 153
 154 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineAllStaff()
 155 {
 156   //Define some parameters
 157   DefineName(fTheta);
 158   // Centers of cells - 2X2 case
 159   Double_t kk1 = (fga+fga2)/(2.*4.); // kk1=kk2
 160
 161   Double_t xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 162   Double_t yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 163   fOK1.Set(xk1,yk1);
 164
 165   Double_t xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 166   Double_t yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 167   fOK2.Set(xk2,yk2);
 168
 169   // Centers of cells - 3X3 case; Nov 9,2006
 170   fOK3X3[1].Set(fOK.X(), fOK.Y()-fgr); // coincide with module center
 171
 172   kk1 = ((fga+fga2)/4. + fga/6.)/2.;
 173
 174   xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 175   yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 176   fOK3X3[0].Set(xk1,yk1);
 177
 178   xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 179   yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 180   fOK3X3[2].Set(xk2,yk2);
 181
 182   // May 15, 2006; position of module(cells) center face
 183   fOB.Set(fOK.X()-fgb/2.*TMath::Cos(fTheta),  fOK.Y()-fgb/2.*TMath::Sin(fTheta)-fgr);
 184   fOB1.Set(fOB.X()-fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()+fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 185   fOB2.Set(fOB.X()+fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()-fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 186   // Jul 30, 2007 - for taking into account a position of shower maximum
 187   fThetaOB1 = fTheta - fgangle/4.; // ??
 188   fThetaOB2 = fTheta + fgangle/4.;
 189
 190   // Position of right/top point of module
 191   // Gives the posibility to estimate SM size in z direction
 192   Double_t xBottom     = (fgr - fB) / fA;
 193   Double_t yBottom     = fgr;
 194   fORB.Set(xBottom, yBottom);
 195
 196   Double_t l = fgb / TMath::Cos(fgangle/2.); // length of lateral module side
 197   Double_t xTop = xBottom + l*TMath::Cos(TMath::ATan(fA));
 198   Double_t yTop = fA*xTop + fB;
 199   fORT.Set(xTop, yTop);
 200 }
 201
 202 //_____________________________________________________________________________
 203 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineFirstModule(const Int_t key)
 204 {
 205   //    Oct 23-25, 2010
 206   //  key=0 - zero tilt of first module;
 207   //  key=1 - angle=fgangle/2 = 0.75 degree.
 208   //  This is what we have in produced SM.
 209
 210   // Define first module
 211   if(key==0) {
 212     // theta in radians ; first object theta=pi/2.
 213     fTheta = TMath::PiOver2();
 214     fOK.Set(fga2/2., fgr + fgb/2.); // position the center of module vs o
 215
 216     // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
 217     fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 218     fA      = TMath::Tan(fThetaA);
 219     Double_t xA = fga/2. + fga2/2.;
 220     Double_t yA = fgr;
 221     fB = yA - fA*xA;
 222
 223   } else if(key==1) {
 224     // theta in radians ; first object theta = 90-0.75 = 89.25 degree
 225     fTheta = 89.25*TMath::DegToRad();
 226     Double_t al1 = fgangle/2.;
 227     Double_t x = 0.5*(fga*TMath::Cos(al1) + fgb*TMath::Sin(al1));
 228     Double_t y = 0.5*(fgb + fga*TMath::Sin(al1))*TMath::Cos(al1);
 229     fOK.Set(x, fgr + y);
 230     // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
 231     fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 232     fA      = TMath::Tan(fThetaA);
 233     Double_t xA = fga*TMath::Cos(al1);
 234     Double_t yA = fgr;
 235     fB = yA - fA*xA;
 236
 237   } else {
 238     printf("<E> key=%i : wrong case \n",key);
 239     assert(0);
 240   }
 241   TObject::SetUniqueID(1); //
 242
 243   DefineAllStaff();
 244 }
 245
 246 //_____________________________________________________________________________
 247 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineName(Double_t theta)
 248 {
 249   // Define name of object
 250   SetName(Form("%2i(%5.2f)", TObject::GetUniqueID(), theta*TMath::RadToDeg()));
 251 }
 252
 253 //_____________________________________________________________________________
 254 Bool_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetParameters()
 255 {
 256
 257   // Get needing module parameters from EMCAL geometry
 258
 259   if(!fGeometry) {
 260     Warning("GetParameters()"," No geometry ");
 261     return kFALSE;
 262   }
 263
 264   TString sn(fGeometry->GetName()); // 2-Feb-05
 265   sn.ToUpper();
 266
 267   fga        = (Double_t)fGeometry->GetEtaModuleSize();
 268   fgb        = (Double_t)fGeometry->GetLongModuleSize();
 269   fgangle    = Double_t(fGeometry->GetTrd1Angle())*TMath::DegToRad();
 270   fgtanBetta = TMath::Tan(fgangle/2.);
 271   fgr        = (Double_t)fGeometry->GetIPDistance();
 272
 273   fgr += fGeometry->GetSteelFrontThickness();
 274
 275   fga2       = Double_t(fGeometry->Get2Trd1Dx2());
 276   //PH  PrintShish(0);
 277   return kTRUE;
 278 }
 279
 280 // service methods
 281 //_____________________________________________________________________________
 282 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::PrintShish(int pri) const
 283 {
 284   // service method
 285   if(pri>=0) {
 286     if(pri >= 1) {
 287       printf("PrintShish() \n a %7.3f:%7.3f | b %7.2f | r %7.2f \n TRD1 angle %7.6f(%5.2f) | tanBetta %7.6f",
 288       fga, fga2, fgb, fgr, fgangle, fgangle*TMath::RadToDeg(), fgtanBetta);
 289       printf(" fTheta %f : %5.2f : cos(theta) %f\n",
 290       fTheta, GetThetaInDegree(),TMath::Cos(fTheta));
 291       printf(" OK : %i |%s| theta %f :  phi = %f(%5.2f) \n",
 292       GetUniqueID(), GetName(), fTheta, fOK.Phi(),fOK.Phi()*TMath::RadToDeg());
 293     }
 294     printf(" y %9.3f x %9.3f xrb %9.3f (right bottom on r=%9.3f ) \n",
 295            fOK.X(), fOK.Y(), fORB.X(),fORB.Y());
 296     if(pri>=2) {
 297       printf(" A %f B %f | fThetaA %7.6f(%5.2f)\n", fA,fB, fThetaA,fThetaA*TMath::RadToDeg());
 298       printf(" fOK  : X %9.4f: Y %9.4f : eta  %5.3f\n",  fOK.X(), fOK.Y(), GetEtaOfCenterOfModule());
 299       printf(" fOK1 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=2)\n", fOK1.X(), fOK1.Y());
 300       printf(" fOK2 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=1)\n\n", fOK2.X(), fOK2.Y());
 301       printf(" fOB  : X %9.4f: Y %9.4f \n", fOB.X(), fOB.Y());
 302       printf(" fOB1 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=2)\n", fOB1.X(), fOB1.Y());
 303       printf(" fOB2 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=1)\n", fOB2.X(), fOB2.Y());
 304       // 3X3
 305       printf(" 3X3 \n");
 306       for(int ieta=0; ieta<3; ieta++) {
 307         printf(" fOK3X3[%i] : X %9.4f: Y %9.4f (local) \n", ieta, fOK3X3[ieta].X(), fOK3X3[ieta].Y());
 308       }
 309       //      fOK.Dump();
 310       GetMaxEtaOfModule(pri);
 311     }
 312   }
 313 }
 314
 315 //_____________________________________________________________________________
 316 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetThetaInDegree() const
 317 {
 318   return fTheta*TMath::RadToDeg();
 319 }
 320
 321 //_____________________________________________________________________________
 322 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetEtaOfCenterOfModule() const
 323 {
 324   return -TMath::Log(TMath::Tan(fOK.Phi()/2.));
 325 }
 326
 327 //_____________________________________________________________________________
 328 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetPositionAtCenterCellLine(Int_t ieta, Double_t dist, TVector2 &v)
 329 {
 330   // Jul 30, 2007
 331   static Double_t theta=0., x=0., y=0.;
 332   if(ieta==0) {
 333     v     = fOB2;
 334     theta = fTheta;
 335   } else if(ieta==1) {
 336     v     = fOB1;
 337     theta = fTheta;
 338   } else {
 339     assert(0);
 340   }
 341
 342   x = v.X() + TMath::Cos(theta) * dist;
 343   y = v.Y() + TMath::Sin(theta) * dist;
 344   //  printf(" GetPositionAtCenterCellLine() %s : dist %f : ieta %i : x %f %f v.X() | y %f %f v.Y() : cos %f sin %f \n",
 345   //GetName(), dist, ieta, v.X(),x, y,v.Y(),TMath::Cos(theta),TMath::Sin(theta));
 346   v.Set(x,y);
 347 }
 348
 349
 350 //_____________________________________________________________________________
 351 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetMaxEtaOfModule(int pri) const
 352 {
 353   // Right bottom point of module
 354   Double_t thetaBottom = TMath::ATan2(fORB.Y(),fORB.X());
 355   Double_t etaBottom   = ThetaToEta(thetaBottom);
 356   // Right top point of module
 357   Double_t thetaTop = TMath::ATan2(fORT.Y(),fORT.X());
 358   Double_t etaTop   = ThetaToEta(thetaTop);
 359
 360   if(pri) {
 361     printf(" Right bottom point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 362            etaBottom, thetaBottom, thetaBottom * TMath::RadToDeg(), fORB.X(), fORB.Y());
 363     printf(" Right    top point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 364            etaTop, thetaTop, thetaTop * TMath::RadToDeg(), fORT.X(), fORT.Y());
 365   }
 366   return etaBottom>etaTop ? etaBottom : etaTop;
 367 }