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   // ctor
  64
  65   TString snam(g->GetName());
  66   Int_t key=0;
  67   if     (snam.Contains("v1",TString::kIgnoreCase)) key=1; //EMCAL_COMPLETEV1 vs EMCAL_COMPLETEv1 (or other)
  68
  69   if(GetParameters()) {
  70     DefineFirstModule(key);
  71   }
  72   DefineName(fTheta);
  73   AliDebug(10,Form("AliEMCALShishKebabTrd1Module - first module key=%i:  theta %1.4f geometry %s\n",key,fTheta, g->GetName()));
  74 }
  75
  76 //_____________________________________________________________________________
  77 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(AliEMCALShishKebabTrd1Module &leftNeighbor)
  78   : TNamed(),
  79     fGeometry(leftNeighbor.fGeometry),
  80     fOK(),
  81     fA(0.),
  82     fB(0.),
  83     fThetaA(0.),
  84     fTheta(0.),
  85     fOK1(),
  86     fOK2(),
  87     fOB(),
  88     fOB1(),
  89     fOB2(),
  90     fThetaOB1(0.),
  91     fThetaOB2(0.),
  92     fOK3X3(),
  93     fORB(),
  94     fORT()
  95 {
  96
  97   // ctor
  98
  99   //  printf("** Left Neighbor : %s **\n", leftNeighbor.GetName());
 100   fTheta  = leftNeighbor.GetTheta() - fgangle;
 101
 102   TObject::SetUniqueID(leftNeighbor.GetUniqueID()+1);
 103
 104   Init(leftNeighbor.GetA(),leftNeighbor.GetB());
 105 }
 106
 107 //________________________________________________________________
 108 AliEMCALShishKebabTrd1Module::AliEMCALShishKebabTrd1Module(const AliEMCALShishKebabTrd1Module& mod)
 109   : TNamed(mod.GetName(),mod.GetTitle()),
 110     fGeometry(mod.fGeometry),
 111     fOK(mod.fOK),
 112     fA(mod.fA),
 113     fB(mod.fB),
 114     fThetaA(mod.fThetaA),
 115     fTheta(mod.fTheta),
 116     fOK1(mod.fOK1),
 117     fOK2(mod.fOK2),
 118     fOB(mod.fOB),
 119     fOB1(mod.fOB1),
 120     fOB2(mod.fOB2),
 121     fThetaOB1(mod.fThetaOB1),
 122     fThetaOB2(mod.fThetaOB2),
 123     fORB(mod.fORB),
 124     fORT(mod.fORT)
 125 {
 126   // copy ctor
 127
 128   for (Int_t i=0; i<3; i++) fOK3X3[i] = mod.fOK3X3[i];
 129 }
 130
 131 //________________________________________________________________
 132 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::Init(Double_t A, Double_t B)
 133 {
 134   // Define parameter module from parameters A,B from previos.
 135   Double_t yl = (fgb/2)*TMath::Sin(fTheta) + (fga/2)*TMath::Cos(fTheta) + fgr, y = yl;
 136   Double_t xl = (yl - B) / A;     // y=A*x+B
 137
 138   //  Double_t xp1 = (fga/2. + fgb/2.*fgtanBetta)/(TMath::Sin(fTheta) + fgtanBetta*TMath::Cos(fTheta));
 139   //  printf(" xp1 %9.3f \n ", xp1);
 140   // xp1 == xp => both methods give the same results - 3-feb-05
 141   Double_t alpha = TMath::Pi()/2. + fgangle/2;
 142   Double_t xt = (fga+fga2)*TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)/(4.*(1.-TMath::Tan(fTheta)*TMath::Tan(alpha)));
 143   Double_t yt = xt / TMath::Tan(fTheta), xp = TMath::Sqrt(xt*xt + yt*yt);
 144   Double_t x  = xl + xp;
 145   fOK.Set(x, y);
 146   //  printf(" yl %9.3f | xl %9.3f | xp %9.3f \n", yl, xl, xp);
 147
 148   // have to define A and B;
 149   Double_t yCprev = fgr + fga*TMath::Cos(fTheta);
 150   Double_t xCprev = (yCprev - B) / A;
 151   Double_t xA     = xCprev + fga*TMath::Sin(fTheta), yA = fgr;
 152
 153   fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 154   fA = TMath::Tan(fThetaA); // !!
 155   fB = yA - fA*xA;
 156
 157   DefineAllStaff();
 158 }
 159
 160 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineAllStaff()
 161 {
 162   //Define some parameters
 163   DefineName(fTheta);
 164   // Centers of cells - 2X2 case
 165   Double_t kk1 = (fga+fga2)/(2.*4.); // kk1=kk2
 166
 167   Double_t xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 168   Double_t yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 169   fOK1.Set(xk1,yk1);
 170
 171   Double_t xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 172   Double_t yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 173   fOK2.Set(xk2,yk2);
 174
 175   // Centers of cells - 3X3 case; Nov 9,2006
 176   fOK3X3[1].Set(fOK.X(), fOK.Y()-fgr); // coincide with module center
 177
 178   kk1 = ((fga+fga2)/4. + fga/6.)/2.;
 179
 180   xk1 = fOK.X() - kk1*TMath::Sin(fTheta);
 181   yk1 = fOK.Y() + kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 182   fOK3X3[0].Set(xk1,yk1);
 183
 184   xk2 = fOK.X() + kk1*TMath::Sin(fTheta);
 185   yk2 = fOK.Y() - kk1*TMath::Cos(fTheta) - fgr;
 186   fOK3X3[2].Set(xk2,yk2);
 187
 188   // May 15, 2006; position of module(cells) center face
 189   fOB.Set(fOK.X()-fgb/2.*TMath::Cos(fTheta),  fOK.Y()-fgb/2.*TMath::Sin(fTheta)-fgr);
 190   fOB1.Set(fOB.X()-fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()+fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 191   fOB2.Set(fOB.X()+fga/4.*TMath::Sin(fTheta), fOB.Y()-fga/4.*TMath::Cos(fTheta));
 192   // Jul 30, 2007 - for taking into account a position of shower maximum
 193   fThetaOB1 = fTheta - fgangle/4.; // ??
 194   fThetaOB2 = fTheta + fgangle/4.;
 195
 196   // Position of right/top point of module
 197   // Gives the posibility to estimate SM size in z direction
 198   Double_t xBottom     = (fgr - fB) / fA;
 199   Double_t yBottom     = fgr;
 200   fORB.Set(xBottom, yBottom);
 201
 202   Double_t l = fgb / TMath::Cos(fgangle/2.); // length of lateral module side
 203   Double_t xTop = xBottom + l*TMath::Cos(TMath::ATan(fA));
 204   Double_t yTop = fA*xTop + fB;
 205   fORT.Set(xTop, yTop);
 206 }
 207
 208 //_____________________________________________________________________________
 209 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineFirstModule(const Int_t key)
 210 {
 211   //    Oct 23-25, 2010
 212   //  key=0 - zero tilt of first module;
 213   //  key=1 - angle=fgangle/2 = 0.75 degree.
 214   //  This is what we have in produced SM.
 215
 216   // Define first module
 217   if(key==0) {
 218     // theta in radians ; first object theta=pi/2.
 219     fTheta = TMath::PiOver2();
 220     fOK.Set(fga2/2., fgr + fgb/2.); // position the center of module vs o
 221
 222     // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
 223     fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 224     fA      = TMath::Tan(fThetaA);
 225     Double_t xA = fga/2. + fga2/2.;
 226     Double_t yA = fgr;
 227     fB = yA - fA*xA;
 228
 229   } else if(key==1) {
 230     // theta in radians ; first object theta = 90-0.75 = 89.25 degree
 231     fTheta = 89.25*TMath::DegToRad();
 232     Double_t al1 = fgangle/2.;
 233     Double_t x = 0.5*(fga*TMath::Cos(al1) + fgb*TMath::Sin(al1));
 234     Double_t y = 0.5*(fgb + fga*TMath::Sin(al1))*TMath::Cos(al1);
 235     fOK.Set(x, fgr + y);
 236     // parameters of right line : y = A*z + B in system where zero point is IP.
 237     fThetaA = fTheta - fgangle/2.;
 238     fA      = TMath::Tan(fThetaA);
 239     Double_t xA = fga*TMath::Cos(al1);
 240     Double_t yA = fgr;
 241     fB = yA - fA*xA;
 242
 243   } else {
 244     printf("<E> key=%i : wrong case \n",key);
 245     assert(0);
 246   }
 247   TObject::SetUniqueID(1); //
 248
 249   DefineAllStaff();
 250 }
 251
 252 //_____________________________________________________________________________
 253 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::DefineName(Double_t theta)
 254 {
 255   // Define name of object
 256   SetName(Form("%2i(%5.2f)", TObject::GetUniqueID(), theta*TMath::RadToDeg()));
 257 }
 258
 259 //_____________________________________________________________________________
 260 Bool_t AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetParameters()
 261 {
 262
 263   // Get needing module parameters from EMCAL geometry
 264
 265   if(!fGeometry) {
 266     Warning("GetParameters()"," No geometry ");
 267     return kFALSE;
 268   }
 269
 270   TString sn(fGeometry->GetName()); // 2-Feb-05
 271   sn.ToUpper();
 272
 273   fga        = (Double_t)fGeometry->GetEtaModuleSize();
 274   fgb        = (Double_t)fGeometry->GetLongModuleSize();
 275   fgangle    = Double_t(fGeometry->GetTrd1Angle())*TMath::DegToRad();
 276   fgtanBetta = TMath::Tan(fgangle/2.);
 277   fgr        = (Double_t)fGeometry->GetIPDistance();
 278
 279   fgr += fGeometry->GetSteelFrontThickness();
 280
 281   fga2       = Double_t(fGeometry->Get2Trd1Dx2());
 282   //PH  PrintShish(0);
 283   return kTRUE;
 284 }
 285
 286 // service methods
 287 //_____________________________________________________________________________
 288 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::PrintShish(int pri) const
 289 {
 290   // service method
 291   if(pri>=0) {
 292     if(pri >= 1) {
 293       printf("PrintShish() \n a %7.3f:%7.3f | b %7.2f | r %7.2f \n TRD1 angle %7.6f(%5.2f) | tanBetta %7.6f",
 294       fga, fga2, fgb, fgr, fgangle, fgangle*TMath::RadToDeg(), fgtanBetta);
 295       printf(" fTheta %f : %5.2f : cos(theta) %f\n",
 296       fTheta, GetThetaInDegree(),TMath::Cos(fTheta));
 297       printf(" OK : %i |%s| theta %f :  phi = %f(%5.2f) \n",
 298       GetUniqueID(), GetName(), fTheta, fOK.Phi(),fOK.Phi()*TMath::RadToDeg());
 299     }
 300     printf(" y %9.3f x %9.3f xrb %9.3f (right bottom on r=%9.3f ) \n",
 301            fOK.X(), fOK.Y(), fORB.X(),fORB.Y());
 302     if(pri>=2) {
 303       printf(" A %f B %f | fThetaA %7.6f(%5.2f)\n", fA,fB, fThetaA,fThetaA*TMath::RadToDeg());
 304       printf(" fOK  : X %9.4f: Y %9.4f : eta  %5.3f\n",  fOK.X(), fOK.Y(), GetEtaOfCenterOfModule());
 305       printf(" fOK1 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=2)\n", fOK1.X(), fOK1.Y());
 306       printf(" fOK2 : X %9.4f: Y %9.4f :   (local, ieta=1)\n\n", fOK2.X(), fOK2.Y());
 307       printf(" fOB  : X %9.4f: Y %9.4f \n", fOB.X(), fOB.Y());
 308       printf(" fOB1 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=2)\n", fOB1.X(), fOB1.Y());
 309       printf(" fOB2 : X %9.4f: Y %9.4f (local, ieta=1)\n", fOB2.X(), fOB2.Y());
 310       // 3X3
 311       printf(" 3X3 \n");
 312       for(int ieta=0; ieta<3; ieta++) {
 313         printf(" fOK3X3[%i] : X %9.4f: Y %9.4f (local) \n", ieta, fOK3X3[ieta].X(), fOK3X3[ieta].Y());
 314       }
 315       //      fOK.Dump();
 316       GetMaxEtaOfModule(pri);
 317     }
 318   }
 319 }
 320
 321 //_____________________________________________________________________________
 322 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetThetaInDegree() const
 323 {
 324   return fTheta*TMath::RadToDeg();
 325 }
 326
 327 //_____________________________________________________________________________
 328 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetEtaOfCenterOfModule() const
 329 {
 330   return -TMath::Log(TMath::Tan(fOK.Phi()/2.));
 331 }
 332
 333 //_____________________________________________________________________________
 334 void AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetPositionAtCenterCellLine(Int_t ieta, Double_t dist, TVector2 &v)
 335 {
 336   // Jul 30, 2007
 337   static Double_t theta=0., x=0., y=0.;
 338   if(ieta==0) {
 339     v     = fOB2;
 340     theta = fTheta;
 341   } else if(ieta==1) {
 342     v     = fOB1;
 343     theta = fTheta;
 344   } else {
 345     assert(0);
 346   }
 347
 348   x = v.X() + TMath::Cos(theta) * dist;
 349   y = v.Y() + TMath::Sin(theta) * dist;
 350   //  printf(" GetPositionAtCenterCellLine() %s : dist %f : ieta %i : x %f %f v.X() | y %f %f v.Y() : cos %f sin %f \n",
 351   //GetName(), dist, ieta, v.X(),x, y,v.Y(),TMath::Cos(theta),TMath::Sin(theta));
 352   v.Set(x,y);
 353 }
 354
 355
 356 //_____________________________________________________________________________
 357 Double_t  AliEMCALShishKebabTrd1Module::GetMaxEtaOfModule(int pri) const
 358 {
 359   // Right bottom point of module
 360   Double_t thetaBottom = TMath::ATan2(fORB.Y(),fORB.X());
 361   Double_t etaBottom   = ThetaToEta(thetaBottom);
 362   // Right top point of module
 363   Double_t thetaTop = TMath::ATan2(fORT.Y(),fORT.X());
 364   Double_t etaTop   = ThetaToEta(thetaTop);
 365
 366   if(pri) {
 367     printf(" Right bottom point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 368            etaBottom, thetaBottom, thetaBottom * TMath::RadToDeg(), fORB.X(), fORB.Y());
 369     printf(" Right    top point of module : eta %5.4f : theta %6.4f (%6.2f) : x(zglob) %7.2f y(phi) %5.2f \n",
 370            etaTop, thetaTop, thetaTop * TMath::RadToDeg(), fORT.X(), fORT.Y());
 371   }
 372   return etaBottom>etaTop ? etaBottom : etaTop;
 373 }