FMD/AliFMD.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 /* $Id$ */
  16 /** @file    AliFMD.cxx
  17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
  18     @date    Sun Mar 26 17:59:18 2006
  19     @brief   Implementation of AliFMD base class
  20 */
  21 //____________________________________________________________________
  22 //
  23 // Forward Multiplicity Detector based on Silicon wafers. This class
  24 // is the driver for especially simulation.
  25 //
  26 // The Forward Multiplicity Detector consists of 3 sub-detectors FMD1,
  27 // FMD2, and FMD3, each of which has 1 or 2 rings of silicon sensors.
  28 //
  29 // This is the base class for all FMD manager classes.
  30 //
  31 // The actual code is done by various separate classes.   Below is
  32 // diagram showing the relationship between the various FMD classes
  33 // that handles the simulation
  34 //
  35 //
  36 //       +----------+   +----------+
  37 //       | AliFMDv1 |   | AliFMDv0 |
  38 //       +----------+   +----------+
  39 //            |              |                    +-----------------+
  40 //       +----+--------------+                 +--| AliFMDDigitizer |
  41 //       |                                     |  +-----------------+
  42 //       |           +---------------------+   |
  43 //       |        +--| AliFMDBaseDigitizer |<--+
  44 //       V     1  |  +---------------------+   |
  45 //  +--------+<>--+                            |  +------------------+
  46 //  | AliFMD |                                 +--| AliFMDSDigitizer |
  47 //  +--------+<>--+                               +------------------+
  48 //             1  |  +---------------------+
  49 //                +--| AliFMDReconstructor |
  50 //                   +---------------------+
  51 //
  52 // *  AliFMD
  53 //    This defines the interface for the various parts of AliROOT that
  54 //    uses the FMD, like AliFMDSimulator, AliFMDDigitizer,
  55 //    AliFMDReconstructor, and so on.
  56 //
  57 // *  AliFMDv0
  58 //    This is a concrete implementation of the AliFMD interface.
  59 //    It is the responsibility of this class to create the FMD
  60 //    geometry.
  61 //
  62 // *  AliFMDv1
  63 //    This is a concrete implementation of the AliFMD interface.
  64 //    It is the responsibility of this class to create the FMD
  65 //    geometry, process hits in the FMD, and serve hits and digits to
  66 //    the various clients.
  67 //
  68 // *  AliFMDSimulator
  69 //    This is the base class for the FMD simulation tasks.   The
  70 //    simulator tasks are responsible to implment the geoemtry, and
  71 //    process hits.
  72 //
  73 // *  AliFMDReconstructor
  74 //    This is a concrete implementation of the AliReconstructor that
  75 //    reconstructs pseudo-inclusive-multiplicities from digits (raw or
  76 //    from simulation)
  77 //
  78 // Calibration and geometry parameters are managed by separate
  79 // singleton managers.  These are AliFMDGeometry and
  80 // AliFMDParameters.  Please refer to these classes for more
  81 // information on these.
  82 //
  83
  84 // These files are not in the same directory, so there's no reason to
  85 // ask the preprocessor to search in the current directory for these
  86 // files by including them with `#include "..."'
  87 // #include <math.h>               // __CMATH__
  88 #include <TClonesArray.h>       // ROOT_TClonesArray
  89 #include <TGeometry.h>          // ROOT_TGeomtry
  90 #include <TNode.h>              // ROOT_TNode
  91 #include <TXTRU.h>              // ROOT_TXTRU
  92 #include <TRotMatrix.h>         // ROOT_TRotMatrix
  93 #include <TTUBE.h>              // ROOT_TTUBE
  94 #include <TTree.h>              // ROOT_TTree
  95 #include <TBrowser.h>           // ROOT_TBrowser
  96 // #include <TVirtualMC.h>      // ROOT_TVirtualMC
  97 #include <TVector2.h>           // ROOT_TVector2
  98 #include <TGeoManager.h>        // ROOT_TGeoManager
  99
 100 #include <AliRunDigitizer.h>    // ALIRUNDIGITIZER_H
 101 #include <AliLoader.h>          // ALILOADER_H
 102 #include <AliRun.h>             // ALIRUN_H
 103 #include <AliMC.h>              // ALIMC_H
 104 #include <AliMagF.h>            // ALIMAGF_H
 105 #include <AliLog.h>             // ALILOG_H
 106 #include "AliFMD.h"             // ALIFMD_H
 107 #include "AliFMDDigit.h"        // ALIFMDDIGIT_H
 108 #include "AliFMDSDigit.h"       // ALIFMDSDIGIT_H
 109 #include "AliFMDHit.h"          // ALIFMDHIT_H
 110 #include "AliFMDGeometry.h"     // ALIFMDGEOMETRY_H
 111 #include "AliFMDDetector.h"     // ALIFMDDETECTOR_H
 112 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H
 113 #include "AliFMDDigitizer.h"    // ALIFMDDIGITIZER_H
 114 #include "AliFMDSDigitizer.h"   // ALIFMDSDIGITIZER_H
 115 // #include "AliFMDGeometryBuilder.h"
 116 #include "AliFMDRawWriter.h"    // ALIFMDRAWWRITER_H
 117 #include "AliFMDPoints.h"       // ALIFMDPOINTS_H
 118
 119 //____________________________________________________________________
 120 ClassImp(AliFMD)
 121 #if 0
 122   ; // This is to keep Emacs from indenting the next line
 123 #endif
 124
 125 //____________________________________________________________________
 126 AliFMD::AliFMD()
 127   : AliDetector(),
 128     fSDigits(0),
 129     fNsdigits(0),
 130     fDetailed(kTRUE),
 131     fUseOld(kFALSE),
 132     fUseAssembly(kTRUE),
 133     fBad(0)
 134 {
 135   //
 136   // Default constructor for class AliFMD
 137   //
 138   AliDebug(10, "\tDefault CTOR");
 139   fHits        = 0;
 140   fDigits      = 0;
 141   fIshunt      = 0;
 142   fBad         = new TClonesArray("AliFMDHit");
 143 }
 144
 145 //____________________________________________________________________
 146 AliFMD::AliFMD(const char *name, const char *title)
 147   : AliDetector (name, title),
 148     fSDigits(0),
 149     fNsdigits(0),
 150     fDetailed(kTRUE),
 151     fUseOld(kFALSE),
 152     fUseAssembly(kFALSE),
 153     fBad(0)
 154 {
 155   //
 156   // Standard constructor for Forward Multiplicity Detector
 157   //
 158   AliDebug(10, "\tStandard CTOR");
 159   fBad         = new TClonesArray("AliFMDHit");
 160
 161   // Initialise Hit array
 162   HitsArray();
 163   gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
 164
 165   // (S)Digits for the detectors disk
 166   DigitsArray();
 167   SDigitsArray();
 168
 169   // CHC: What is this?
 170   fIshunt = 0;
 171   //PH  SetMarkerColor(kRed);
 172   //PH  SetLineColor(kYellow);
 173 }
 174
 175 //____________________________________________________________________
 176 AliFMD::~AliFMD ()
 177 {
 178   // Destructor for base class AliFMD
 179   if (fHits) {
 180     fHits->Delete();
 181     delete fHits;
 182     fHits = 0;
 183   }
 184   if (fDigits) {
 185     fDigits->Delete();
 186     delete fDigits;
 187     fDigits = 0;
 188   }
 189   if (fSDigits) {
 190     fSDigits->Delete();
 191     delete fSDigits;
 192     fSDigits = 0;
 193   }
 194   if (fBad) {
 195     fBad->Delete();
 196     delete fBad;
 197     fBad = 0;
 198   }
 199 }
 200
 201
 202 //====================================================================
 203 //
 204 // GEometry ANd Traking
 205 //
 206 //____________________________________________________________________
 207 void
 208 AliFMD::CreateGeometry()
 209 {
 210   //
 211   // Create the geometry of Forward Multiplicity Detector.  The actual
 212   // construction of the geometry is delegated to the class
 213   // AliFMDGeometryBuilder, invoked by the singleton manager
 214   // AliFMDGeometry.
 215   //
 216   AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
 217   fmd->SetDetailed(fDetailed);
 218   fmd->UseAssembly(fUseAssembly);
 219   fmd->Build();
 220 }
 221
 222 //____________________________________________________________________
 223 void AliFMD::CreateMaterials()
 224 {
 225   // Define the materials and tracking mediums needed by the FMD
 226   // simulation.   These mediums are made by sending the messages
 227   // AliMaterial, AliMixture, and AliMedium to the passed AliModule
 228   // object module.   The defined mediums are
 229   //
 230   //    FMD Si$         Silicon (active medium in sensors)
 231   //    FMD C$          Carbon fibre (support cone for FMD3 and vacuum pipe)
 232   //    FMD Al$         Aluminium (honeycomb support plates)
 233   //    FMD PCB$        Printed Circuit Board (FEE board with VA1_3)
 234   //    FMD Chip$       Electronics chips (currently not used)
 235   //    FMD Air$        Air (Air in the FMD)
 236   //    FMD Plastic$    Plastic (Support legs for the hybrid cards)
 237   //
 238   // The geometry builder should really be the one that creates the
 239   // materials, but the architecture of AliROOT makes that design
 240   // akward.  What should happen, was that the AliFMDGeometryBuilder
 241   // made the mediums, and that this class retrives pointers from the
 242   // TGeoManager, and registers the mediums here.  Alas, it's not
 243   // really that easy.
 244   //
 245   AliDebug(10, "\tCreating materials");
 246   // Get pointer to geometry singleton object.
 247   AliFMDGeometry* geometry = AliFMDGeometry::Instance();
 248   geometry->Init();
 249 #if 0
 250   if (gGeoManager && gGeoManager->GetMedium("FMD Si$")) {
 251     // We need to figure out the some stuff about the geometry
 252     fmd->ExtractGeomInfo();
 253     return;
 254   }
 255 #endif
 256   Int_t    id;
 257   Double_t a                = 0;
 258   Double_t z                = 0;
 259   Double_t density          = 0;
 260   Double_t radiationLength  = 0;
 261   Double_t absorbtionLength = 999;
 262   Int_t    fieldType        = gAlice->Field()->Integ();     // Field type
 263   Double_t maxField         = gAlice->Field()->Max();     // Field max.
 264   Double_t maxBending       = 0;     // Max Angle
 265   Double_t maxStepSize      = 0.001; // Max step size
 266   Double_t maxEnergyLoss    = 1;     // Max Delta E
 267   Double_t precision        = 0.001; // Precision
 268   Double_t minStepSize      = 0.001; // Minimum step size
 269
 270   // Silicon
 271   a                = 28.0855;
 272   z                = 14.;
 273   density          = geometry->GetSiDensity();
 274   radiationLength  = 9.36;
 275   maxBending       = 1;
 276   maxStepSize      = .001;
 277   precision        = .001;
 278   minStepSize      = .001;
 279   id               = kSiId;
 280   AliMaterial(id, "Si$", a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
 281   AliMedium(kSiId, "Si$", id,1,fieldType,maxField,maxBending,
 282             maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
 283
 284
 285   // Carbon
 286   a                = 12.011;
 287   z                = 6.;
 288   density          = 2.265;
 289   radiationLength  = 18.8;
 290   maxBending       = 10;
 291   maxStepSize      = .01;
 292   precision        = .003;
 293   minStepSize      = .003;
 294   id               = kCarbonId;
 295   AliMaterial(id, "Carbon$", a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
 296   AliMedium(kCarbonId, "Carbon$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
 297                     maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
 298
 299   // Aluminum
 300   a                = 26.981539;
 301   z                = 13.;
 302   density          = 2.7;
 303   radiationLength  = 8.9;
 304   id               = kAlId;
 305   AliMaterial(id, "Aluminum$",a,z, density, radiationLength, absorbtionLength);
 306   AliMedium(kAlId, "Aluminum$", id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
 307             maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
 308
 309
 310   // Copper
 311   a                = 63.546;
 312   z                = 29;
 313   density          =  8.96;
 314   radiationLength  =  1.43;
 315   id               = kCopperId;
 316   AliMaterial(id, "Copper$",
 317                       a, z, density, radiationLength, absorbtionLength);
 318   AliMedium(kCopperId, "Copper$", id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
 319             maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
 320
 321
 322   // Silicon chip
 323   {
 324     Float_t as[] = { 12.0107,      14.0067,      15.9994,
 325                       1.00794,     28.0855,     107.8682 };
 326     Float_t zs[] = {  6.,           7.,           8.,
 327                       1.,          14.,          47. };
 328     Float_t ws[] = {  0.039730642,  0.001396798,  0.01169634,
 329                       0.004367771,  0.844665,     0.09814344903 };
 330     density          = 2.36436;
 331     maxBending       = 10;
 332     maxStepSize      = .01;
 333     precision        = .003;
 334     minStepSize      = .003;
 335     id               = kSiChipId;
 336     AliMixture(id, "Si Chip$", as, zs, density, 6, ws);
 337     AliMedium(kSiChipId, "Si Chip$",  id, 0, fieldType, maxField, maxBending,
 338               maxStepSize, maxEnergyLoss, precision, minStepSize);
 339   }
 340
 341   // Kaption
 342   {
 343     Float_t as[] = { 1.00794,  12.0107,  14.010,   15.9994};
 344     Float_t zs[] = { 1.,        6.,       7.,       8.};
 345     Float_t ws[] = { 0.026362,  0.69113,  0.07327,  0.209235};
 346     density          = 1.42;
 347     maxBending       = 1;
 348     maxStepSize      = .001;
 349     precision        = .001;
 350     minStepSize      = .001;
 351     id               = kKaptonId;
 352     AliMixture(id, "Kaption$", as, zs, density, 4, ws);
 353     AliMedium(kKaptonId, "Kaption$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
 354               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
 355   }
 356
 357   // Air
 358   {
 359     Float_t as[] = { 12.0107, 14.0067,   15.9994,  39.948 };
 360     Float_t zs[] = {  6.,      7.,       8.,       18. };
 361     Float_t ws[] = { 0.000124, 0.755267, 0.231781, 0.012827 };
 362     density      = .00120479;
 363     maxBending   = 1;
 364     maxStepSize  = .001;
 365     precision    = .001;
 366     minStepSize  = .001;
 367     id           = kAirId;
 368     AliMixture(id, "Air$", as, zs, density, 4, ws);
 369     AliMedium(kAirId, "Air$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
 370               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
 371   }
 372
 373   // PCB
 374   {
 375     Float_t zs[] = { 14.,         20.,         13.,         12.,
 376                       5.,         22.,         11.,         19.,
 377                      26.,          9.,          8.,          6.,
 378                       7.,          1.};
 379     Float_t as[] = { 28.0855,     40.078,      26.981538,   24.305,
 380                      10.811,      47.867,      22.98977,    39.0983,
 381                      55.845,      18.9984,     15.9994,     12.0107,
 382                      14.0067,      1.00794};
 383     Float_t ws[] = {  0.15144894,  0.08147477,  0.04128158,  0.00904554,
 384                       0.01397570,  0.00287685,  0.00445114,  0.00498089,
 385                       0.00209828,  0.00420000,  0.36043788,  0.27529426,
 386                       0.01415852,  0.03427566};
 387     density      = 1.8;
 388     maxBending   = 1;
 389     maxStepSize  = .001;
 390     precision    = .001;
 391     minStepSize  = .001;
 392     id           = kPcbId;
 393     AliMixture(id, "PCB$", as, zs, density, 14, ws);
 394     AliMedium(kPcbId, "PCB$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
 395               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
 396   }
 397
 398   // Plastic
 399   {
 400     Float_t as[] = { 1.01, 12.01 };
 401     Float_t zs[] = { 1.,   6.    };
 402     Float_t ws[] = { 1.,   1.    };
 403     density      = 1.03;
 404     maxBending   = 10;
 405     maxStepSize  = .01;
 406     precision    = .003;
 407     minStepSize  = .003;
 408     id           = kPlasticId;
 409     AliMixture(id, "Plastic$", as, zs, density, -2, ws);
 410     AliMedium(kPlasticId, "Plastic$", id,0,fieldType,maxField,maxBending,
 411               maxStepSize,maxEnergyLoss,precision,minStepSize);
 412   }
 413 }
 414
 415 //____________________________________________________________________
 416 void
 417 AliFMD::Init()
 418 {
 419   // Initialize the detector
 420   //
 421   AliDebug(1, "Initialising FMD detector object");
 422   // AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
 423   // fmd->InitTransformations();
 424 }
 425
 426 //____________________________________________________________________
 427 void
 428 AliFMD::FinishEvent()
 429 {
 430   // Called at the end of the an event in simulations.  If the debug
 431   // level is high enough, then the `bad' hits are printed.
 432   //
 433   if (AliLog::GetDebugLevel("FMD", "AliFMD") < 10) return;
 434   if (fBad && fBad->GetEntries() > 0) {
 435     AliWarning((Form("EndEvent", "got %d 'bad' hits", fBad->GetEntries())));
 436     TIter next(fBad);
 437     AliFMDHit* hit;
 438     while ((hit = static_cast<AliFMDHit*>(next()))) hit->Print("D");
 439     fBad->Clear();
 440   }
 441 }
 442
 443
 444 //====================================================================
 445 //
 446 // Graphics and event display
 447 //
 448 //____________________________________________________________________
 449 void
 450 AliFMD::BuildGeometry()
 451 {
 452   //
 453   // Build simple ROOT TNode geometry for event display. With the new
 454   // geometry modeller, TGeoManager, this seems rather redundant.
 455   AliDebug(10, "\tCreating a simplified geometry");
 456
 457   AliFMDGeometry* fmd = AliFMDGeometry::Instance();
 458
 459   static TXTRU*     innerShape = 0;
 460   static TXTRU*     outerShape = 0;
 461   static TObjArray* innerRot   = 0;
 462   static TObjArray* outerRot   = 0;
 463
 464   if (!innerShape || !outerShape) {
 465     // Make the shapes for the modules
 466     for (Int_t i = 0; i < 2; i++) {
 467       AliFMDRing* r = 0;
 468       switch (i) {
 469       case 0: r = fmd->GetRing('I'); break;
 470       case 1: r = fmd->GetRing('O'); break;
 471       }
 472       if (!r) {
 473         AliError(Form("no ring found for i=%d", i));
 474         return;
 475       }
 476       Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
 477       const Int_t knv      = r->GetNVerticies();
 478       Double_t    theta    = r->GetTheta();
 479       Int_t       nmod     = r->GetNModules();
 480
 481       TXTRU* shape = new TXTRU(r->GetName(), r->GetTitle(), "void", knv, 2);
 482       for (Int_t j = 0; j < knv; j++) {
 483         TVector2* vv = r->GetVertex(knv - 1 - j);
 484         shape->DefineVertex(j, vv->X(), vv->Y());
 485       }
 486       shape->DefineSection(0, -siThick / 2, 1, 0, 0);
 487       shape->DefineSection(1, +siThick / 2, 1, 0, 0);
 488       shape->SetLineColor(kYellow); //PH kYellow is the default line color in FMD
 489
 490       TObjArray* rots = new TObjArray(nmod);
 491       for (Int_t j = 0; j < nmod; j++) {
 492         Double_t th = (j + .5) * theta * 2;
 493         TString name(Form("FMD_ring_%c_rot_%02d", r->GetId(), j));
 494         TString title(Form("FMD Ring %c Rotation # %d", r->GetId(), j));
 495         TRotMatrix* rot = new TRotMatrix(name.Data(), title.Data(),
 496                                          90, th, 90, fmod(90+th,360), 0, 0);
 497         rots->AddAt(rot, j);
 498       }
 499
 500       switch (r->GetId()) {
 501       case 'i':
 502       case 'I': innerShape = shape; innerRot = rots; break;
 503       case 'o':
 504       case 'O': outerShape = shape; outerRot = rots; break;
 505       }
 506     }
 507   }
 508
 509   TNode* top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 510
 511   for (Int_t i = 1; i <= 3; i++) {
 512     AliFMDDetector* det = fmd->GetDetector(i);
 513     if (!det) {
 514       Warning("BuildGeometry", "FMD%d seems to be disabled", i);
 515       continue;
 516     }
 517     Double_t w  = 0;
 518     Double_t rh = det->GetRing('I')->GetHighR();
 519     Char_t   id = 'I';
 520     if (det->GetRing('O')) {
 521       w  = TMath::Abs(det->GetRingZ('O') - det->GetRingZ('I'));
 522       id = (TMath::Abs(det->GetRingZ('O'))
 523             > TMath::Abs(det->GetRingZ('I')) ? 'O' : 'I');
 524       rh = det->GetRing('O')->GetHighR();
 525     }
 526     w += (det->GetRing(id)->GetModuleSpacing() +
 527           det->GetRing(id)->GetSiThickness());
 528     TShape* shape = new TTUBE(det->GetName(), det->GetTitle(), "void",
 529                               det->GetRing('I')->GetLowR(), rh, w / 2);
 530     Double_t z = (det->GetRingZ('I') - w / 2);
 531     if (z > 0) z += det->GetRing(id)->GetModuleSpacing();
 532     top->cd();
 533     TNode* node = new TNode(det->GetName(), det->GetTitle(), shape,
 534                             0, 0, z, 0);
 535     fNodes->Add(node);
 536
 537     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
 538       AliFMDRing* r      = 0;
 539       TShape*     rshape = 0;
 540       TObjArray*  rots   = 0;
 541       switch (j) {
 542       case 0:
 543         r = det->GetRing('I'); rshape = innerShape; rots = innerRot; break;
 544       case 1:
 545         r = det->GetRing('O'); rshape = outerShape; rots = outerRot; break;
 546       }
 547       if (!r) continue;
 548
 549       Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
 550       Int_t       nmod     = r->GetNModules();
 551       Double_t    modspace = r->GetModuleSpacing();
 552       Double_t    rz       = - (z - det->GetRingZ(r->GetId()));
 553
 554       for (Int_t k = 0; k < nmod; k++) {
 555         node->cd();
 556         Double_t    offz    = (k % 2 == 1 ? modspace : 0);
 557         TRotMatrix* rot     = static_cast<TRotMatrix*>(rots->At(k));
 558         TString name(Form("%s%c_module_%02d", det->GetName(), r->GetId(),k));
 559         TString title(Form("%s%c Module %d", det->GetName(), r->GetId(),k));
 560         TNode* mnod = new TNode(name.Data(), title.Data(), rshape,
 561                                 0, 0, rz - siThick / 2
 562                                 + TMath::Sign(offz,z), rot);
 563         mnod->SetLineColor(kYellow); //PH kYellow is the default line color in FMD
 564         fNodes->Add(mnod);
 565       } // for (Int_t k = 0 ; ...)
 566     } // for (Int_t j = 0 ; ...)
 567   } // for (Int_t i = 1 ; ...)
 568 }
 569
 570 //____________________________________________________________________
 571 void
 572 AliFMD::LoadPoints(Int_t /* track */)
 573 {
 574   // Store x, y, z of all hits in memory for display.
 575   //
 576   // Normally, the hits are drawn using TPolyMarker3D - however, that
 577   // is not very useful for the FMD.  Therefor, this member function
 578   // is overloaded to make TMarker3D, via the class AliFMDPoints.
 579   // AliFMDPoints is a local class.
 580   //
 581   if (!fHits) {
 582     AliError(Form("fHits == 0. Name is %s",GetName()));
 583     return;
 584   }
 585   Int_t nHits = fHits->GetEntriesFast();
 586   if (nHits == 0) {
 587     return;
 588   }
 589   Int_t tracks = gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
 590   if (fPoints == 0) fPoints = new TObjArray(2 * tracks);
 591
 592   // Get geometry
 593   AliFMDGeometry* geom = AliFMDGeometry::Instance();
 594   geom->Init();
 595   geom->InitTransformations();
 596
 597   // Now make markers for each hit
 598   // AliInfo(Form("Drawing %d hits (have %d points) for track %d",
 599   //              nHits, fPoints->GetEntriesFast(), track));
 600   for (Int_t ihit = 0; ihit < nHits; ihit++) {
 601     AliFMDHit* hit = static_cast<AliFMDHit*>(fHits->At(ihit));
 602     if (!hit) continue;
 603     Double_t edep    = hit->Edep();
 604     Double_t m       = hit->M();
 605     Double_t poverm  = (m == 0 ? 0 : hit->P());
 606     Double_t absQ    = TMath::Abs(hit->Q());
 607     Bool_t   bad     = kFALSE;
 608     // This `if' is to debug abnormal energy depositions.  We trigger on
 609     // p/m approx larger than or equal to a MIP, and a large edep - more
 610     // than 1 keV - a MIP is 100 eV.
 611     if (edep > absQ * absQ && poverm > 1) bad = kTRUE;
 612
 613     AliFMDPoints* p1 = new AliFMDPoints(hit, kRed); //PH kRed is the default marker color in FMD
 614     // AliPoints* p1 = new AliPoints();
 615     // p1->SetMarkerColor(GetMarkerColor());
 616     // p1->SetMarkerSize(GetMarkerSize());
 617     // p1->SetPoint(0, hit->X(), hit->Y(), hit->Z());
 618     p1->SetDetector(this);
 619     p1->SetParticle(hit->GetTrack());
 620     fPoints->AddAt(p1, hit->GetTrack());
 621     if (bad) {
 622       p1->SetMarkerColor(4);
 623       // p1->SetMarkerSize(2 * GetMarkerSize());
 624     }
 625
 626     Double_t x, y, z;
 627     geom->Detector2XYZ(hit->Detector(), hit->Ring(), hit->Sector(),
 628                        hit->Strip(), x, y, z);
 629     AliFMDPoints* p = new AliFMDPoints(hit, 3);
 630     // AliPoints* p = new AliPoints();
 631     // p->SetMarkerColor(3);
 632     // p->SetMarkerSize(GetMarkerSize());
 633     // p->SetPoint(0, x, y, z);
 634     p->SetDetector(this);
 635     p->SetParticle(hit->GetTrack());
 636     p->SetXYZ(x, y, z);
 637     p->SetMarkerColor(3);
 638     fPoints->AddAt(p, tracks+hit->GetTrack());
 639     if (bad) {
 640       p->SetMarkerColor(5);
 641       // p->SetMarkerSize(2 * GetMarkerSize());
 642     }
 643     // AliInfo(Form("Adding point at %d", tracks+hit->GetTrack()));
 644   }
 645 }
 646
 647 //____________________________________________________________________
 648 void
 649 AliFMD::DrawDetector()
 650 {
 651   // Draw a shaded view of the Forward multiplicity detector.  This
 652   // isn't really useful anymore.
 653   AliDebug(10, "\tDraw detector");
 654 }
 655
 656 //____________________________________________________________________
 657 Int_t
 658 AliFMD::DistancetoPrimitive(Int_t, Int_t)
 659 {
 660   // Calculate the distance from the mouse to the FMD on the screen
 661   // Dummy routine.
 662   //
 663   return 9999;
 664 }
 665
 666 //====================================================================
 667 //
 668 // Hit and Digit managment
 669 //
 670 //____________________________________________________________________
 671 void
 672 AliFMD::MakeBranch(Option_t * option)
 673 {
 674   // Create Tree branches for the FMD.
 675   //
 676   // Options:
 677   //
 678   //    H          Make a branch of TClonesArray of AliFMDHit's
 679   //    D          Make a branch of TClonesArray of AliFMDDigit's
 680   //    S          Make a branch of TClonesArray of AliFMDSDigit's
 681   //
 682   const Int_t kBufferSize = 16000;
 683   TString branchname(GetName());
 684   TString opt(option);
 685
 686   if (opt.Contains("H", TString::kIgnoreCase)) {
 687     HitsArray();
 688     AliDetector::MakeBranch(option);
 689   }
 690   if (opt.Contains("D", TString::kIgnoreCase)) {
 691     DigitsArray();
 692     MakeBranchInTree(fLoader->TreeD(), branchname.Data(),
 693                      &fDigits, kBufferSize, 0);
 694   }
 695   if (opt.Contains("S", TString::kIgnoreCase)) {
 696     SDigitsArray();
 697     MakeBranchInTree(fLoader->TreeS(), branchname.Data(),
 698                      &fSDigits, kBufferSize, 0);
 699   }
 700 }
 701
 702 //____________________________________________________________________
 703 void
 704 AliFMD::SetTreeAddress()
 705 {
 706   // Set branch address for the Hits, Digits, and SDigits Tree.
 707   if (fLoader->TreeH()) HitsArray();
 708   AliDetector::SetTreeAddress();
 709
 710   TTree *treeD = fLoader->TreeD();
 711   if (treeD) {
 712     DigitsArray();
 713     TBranch* branch = treeD->GetBranch ("FMD");
 714     if (branch) branch->SetAddress(&fDigits);
 715   }
 716
 717   TTree *treeS = fLoader->TreeS();
 718   if (treeS) {
 719     SDigitsArray();
 720     TBranch* branch = treeS->GetBranch ("FMD");
 721     if (branch) branch->SetAddress(&fSDigits);
 722   }
 723 }
 724
 725 //____________________________________________________________________
 726 void
 727 AliFMD::SetHitsAddressBranch(TBranch *b)
 728 {
 729   // Set the TClonesArray to read hits into.
 730   b->SetAddress(&fHits);
 731 }
 732
 733 //____________________________________________________________________
 734 void
 735 AliFMD::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 736 {
 737   // Add a hit to the hits tree
 738   //
 739   // The information of the two arrays are decoded as
 740   //
 741   // Parameters
 742   //    track                Track #
 743   //    ivol[0]  [UShort_t ] Detector #
 744   //    ivol[1]  [Char_t   ] Ring ID
 745   //    ivol[2]  [UShort_t ] Sector #
 746   //    ivol[3]  [UShort_t ] Strip #
 747   //    hits[0]  [Float_t  ] Track's X-coordinate at hit
 748   //    hits[1]  [Float_t  ] Track's Y-coordinate at hit
 749   //    hits[3]  [Float_t  ] Track's Z-coordinate at hit
 750   //    hits[4]  [Float_t  ] X-component of track's momentum
 751   //    hits[5]  [Float_t  ] Y-component of track's momentum
 752   //    hits[6]  [Float_t  ] Z-component of track's momentum
 753   //    hits[7]  [Float_t  ] Energy deposited by track
 754   //    hits[8]  [Int_t    ] Track's particle Id #
 755   //    hits[9]  [Float_t  ] Time when the track hit
 756   //
 757   //
 758   AddHitByFields(track,
 759                  UShort_t(vol[0]),  // Detector #
 760                  Char_t(vol[1]),    // Ring ID
 761                  UShort_t(vol[2]),  // Sector #
 762                  UShort_t(vol[3]),  // Strip #
 763                  hits[0],           // X
 764                  hits[1],           // Y
 765                  hits[2],           // Z
 766                  hits[3],           // Px
 767                  hits[4],           // Py
 768                  hits[5],           // Pz
 769                  hits[6],           // Energy loss
 770                  Int_t(hits[7]),    // PDG
 771                  hits[8]);          // Time
 772 }
 773
 774 //____________________________________________________________________
 775 AliFMDHit*
 776 AliFMD::AddHitByFields(Int_t    track,
 777                        UShort_t detector,
 778                        Char_t   ring,
 779                        UShort_t sector,
 780                        UShort_t strip,
 781                        Float_t  x,
 782                        Float_t  y,
 783                        Float_t  z,
 784                        Float_t  px,
 785                        Float_t  py,
 786                        Float_t  pz,
 787                        Float_t  edep,
 788                        Int_t    pdg,
 789                        Float_t  t,
 790                        Float_t  l,
 791                        Bool_t   stop)
 792 {
 793   // Add a hit to the list
 794   //
 795   // Parameters:
 796   //
 797   //    track     Track #
 798   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)
 799   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
 800   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
 801   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
 802   //    x         Track's X-coordinate at hit
 803   //    y         Track's Y-coordinate at hit
 804   //    z         Track's Z-coordinate at hit
 805   //    px        X-component of track's momentum
 806   //    py        Y-component of track's momentum
 807   //    pz        Z-component of track's momentum
 808   //    edep      Energy deposited by track
 809   //    pdg       Track's particle Id #
 810   //    t         Time when the track hit
 811   //    l         Track length through the material.
 812   //    stop      Whether track was stopped or disappeared
 813   //
 814   TClonesArray& a = *(HitsArray());
 815   // Search through the list of already registered hits, and see if we
 816   // find a hit with the same parameters.  If we do, then don't create
 817   // a new hit, but rather update the energy deposited in the hit.
 818   // This is done, so that a FLUKA based simulation will get the
 819   // number of hits right, not just the enerrgy deposition.
 820   AliFMDHit* hit = 0;
 821   for (Int_t i = 0; i < fNhits; i++) {
 822     if (!a.At(i)) continue;
 823     hit = static_cast<AliFMDHit*>(a.At(i));
 824     if (hit->Detector() == detector
 825         && hit->Ring() == ring
 826         && hit->Sector() == sector
 827         && hit->Strip() == strip
 828         && hit->Track() == track) {
 829       AliDebug(1, Form("already had a hit in FMD%d%c[%2d,%3d] for track # %d,"
 830                        " adding energy (%f) to that hit (%f) -> %f",
 831                        detector, ring, sector, strip, track, edep, hit->Edep(),
 832                        hit->Edep() + edep));
 833       hit->SetEdep(hit->Edep() + edep);
 834       return hit;
 835     }
 836   }
 837   // If hit wasn't already registered, do so know.
 838   hit = new (a[fNhits]) AliFMDHit(fIshunt, track, detector, ring, sector,
 839                                   strip, x, y, z, px, py, pz, edep, pdg, t,
 840                                   l, stop);
 841   fNhits++;
 842   return hit;
 843 }
 844
 845 //____________________________________________________________________
 846 void
 847 AliFMD::AddDigit(Int_t* digits, Int_t*)
 848 {
 849   // Add a digit to the Digit tree
 850   //
 851   // Paramters
 852   //
 853   //    digits[0]  [UShort_t] Detector #
 854   //    digits[1]  [Char_t]   Ring ID
 855   //    digits[2]  [UShort_t] Sector #
 856   //    digits[3]  [UShort_t] Strip #
 857   //    digits[4]  [UShort_t] ADC Count
 858   //    digits[5]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
 859   //    digits[6]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
 860   //
 861   AddDigitByFields(UShort_t(digits[0]),  // Detector #
 862                    Char_t(digits[1]),    // Ring ID
 863                    UShort_t(digits[2]),  // Sector #
 864                    UShort_t(digits[3]),  // Strip #
 865                    UShort_t(digits[4]),  // ADC Count1
 866                    Short_t(digits[5]),   // ADC Count2
 867                    Short_t(digits[6]));  // ADC Count3
 868 }
 869
 870 //____________________________________________________________________
 871 void
 872 AliFMD::AddDigitByFields(UShort_t detector,
 873                          Char_t   ring,
 874                          UShort_t sector,
 875                          UShort_t strip,
 876                          UShort_t count1,
 877                          Short_t  count2,
 878                          Short_t  count3)
 879 {
 880   // add a real digit - as coming from data
 881   //
 882   // Parameters
 883   //
 884   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)
 885   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
 886   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
 887   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
 888   //    count1    ADC count (a 10-bit word)
 889   //    count2    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
 890   //    count3    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
 891   TClonesArray& a = *(DigitsArray());
 892
 893   new (a[fNdigits++])
 894     AliFMDDigit(detector, ring, sector, strip, count1, count2, count3);
 895 }
 896
 897 //____________________________________________________________________
 898 void
 899 AliFMD::AddSDigit(Int_t* digits)
 900 {
 901   // Add a digit to the SDigit tree
 902   //
 903   // Paramters
 904   //
 905   //    digits[0]  [UShort_t] Detector #
 906   //    digits[1]  [Char_t]   Ring ID
 907   //    digits[2]  [UShort_t] Sector #
 908   //    digits[3]  [UShort_t] Strip #
 909   //    digits[4]  [Float_t]  Total energy deposited
 910   //    digits[5]  [UShort_t] ADC Count
 911   //    digits[6]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
 912   //    digits[7]  [Short_t]  ADC Count, -1 if not used
 913   //
 914   AddSDigitByFields(UShort_t(digits[0]),  // Detector #
 915                     Char_t(digits[1]),    // Ring ID
 916                     UShort_t(digits[2]),  // Sector #
 917                     UShort_t(digits[3]),  // Strip #
 918                     Float_t(digits[4]),   // Edep
 919                     UShort_t(digits[5]),  // ADC Count1
 920                     Short_t(digits[6]),   // ADC Count2
 921                     Short_t(digits[7]));  // ADC Count3
 922 }
 923
 924 //____________________________________________________________________
 925 void
 926 AliFMD::AddSDigitByFields(UShort_t detector,
 927                           Char_t   ring,
 928                           UShort_t sector,
 929                           UShort_t strip,
 930                           Float_t  edep,
 931                           UShort_t count1,
 932                           Short_t  count2,
 933                           Short_t  count3)
 934 {
 935   // add a summable digit
 936   //
 937   // Parameters
 938   //
 939   //    detector  Detector # (1, 2, or 3)
 940   //    ring      Ring ID ('I' or 'O')
 941   //    sector    Sector # (For inner/outer rings: 0-19/0-39)
 942   //    strip     Strip # (For inner/outer rings: 0-511/0-255)
 943   //    edep      Total energy deposited
 944   //    count1    ADC count (a 10-bit word)
 945   //    count2    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
 946   //    count3    ADC count (a 10-bit word), or -1 if not used
 947   //
 948   TClonesArray& a = *(SDigitsArray());
 949
 950   new (a[fNsdigits++])
 951     AliFMDSDigit(detector, ring, sector, strip, edep, count1, count2, count3);
 952 }
 953
 954 //____________________________________________________________________
 955 void
 956 AliFMD::ResetSDigits()
 957 {
 958   // Reset number of digits and the digits array for this detector.
 959   //
 960   fNsdigits   = 0;
 961   if (fSDigits) fSDigits->Clear();
 962 }
 963
 964
 965 //____________________________________________________________________
 966 TClonesArray*
 967 AliFMD::HitsArray()
 968 {
 969   // Initialize hit array if not already, and return pointer to it.
 970   if (!fHits) {
 971     fHits = new TClonesArray("AliFMDHit", 1000);
 972     fNhits = 0;
 973   }
 974   return fHits;
 975 }
 976
 977 //____________________________________________________________________
 978 TClonesArray*
 979 AliFMD::DigitsArray()
 980 {
 981   // Initialize digit array if not already, and return pointer to it.
 982   if (!fDigits) {
 983     fDigits = new TClonesArray("AliFMDDigit", 1000);
 984     fNdigits = 0;
 985   }
 986   return fDigits;
 987 }
 988
 989 //____________________________________________________________________
 990 TClonesArray*
 991 AliFMD::SDigitsArray()
 992 {
 993   // Initialize digit array if not already, and return pointer to it.
 994   if (!fSDigits) {
 995     fSDigits = new TClonesArray("AliFMDSDigit", 1000);
 996     fNsdigits = 0;
 997   }
 998   return fSDigits;
 999 }
1000
1001 //====================================================================
1002 //
1003 // Digitization
1004 //
1005 //____________________________________________________________________
1006 void
1007 AliFMD::Hits2Digits()
1008 {
1009   // Create AliFMDDigit's from AliFMDHit's.  This is done by making a
1010   // AliFMDDigitizer, and executing that code.
1011   //
1012   Warning("Hits2Digits", "Try not to use this method.\n"
1013           "Instead, use AliSimulator");
1014   AliRunDigitizer* manager = new AliRunDigitizer(1, 1);
1015   manager->SetInputStream(0, "galice.root");
1016   manager->SetOutputFile("H2Dfile");
1017
1018   /* AliDigitizer* dig =*/ CreateDigitizer(manager);
1019   manager->Exec("");
1020   delete manager;
1021 }
1022
1023 //____________________________________________________________________
1024 void
1025 AliFMD::Hits2SDigits()
1026 {
1027   // Create AliFMDSDigit's from AliFMDHit's.  This is done by creating
1028   // an AliFMDSDigitizer object, and executing it.
1029   //
1030   AliFMDSDigitizer* digitizer = new AliFMDSDigitizer("galice.root");
1031   digitizer->Exec("");
1032   delete digitizer;
1033 }
1034
1035
1036 //____________________________________________________________________
1037 AliDigitizer*
1038 AliFMD::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
1039 {
1040   // Create a digitizer object
1041   AliFMDDigitizer* digitizer = new AliFMDDigitizer(manager);
1042   return digitizer;
1043 }
1044
1045 //====================================================================
1046 //
1047 // Raw data simulation
1048 //
1049 //__________________________________________________________________
1050 void
1051 AliFMD::Digits2Raw()
1052 {
1053   // Turn digits into raw data.
1054   //
1055   // This uses the class AliFMDRawWriter to do the job.   Please refer
1056   // to that class for more information.
1057   AliFMDRawWriter writer(this);
1058   writer.Exec();
1059 }
1060
1061
1062 //====================================================================
1063 //
1064 // Utility
1065 //
1066 //__________________________________________________________________
1067 void
1068 AliFMD::Browse(TBrowser* b)
1069 {
1070   // Browse this object.
1071   //
1072   AliDebug(30, "\tBrowsing the FMD");
1073   AliDetector::Browse(b);
1074   b->Add(AliFMDGeometry::Instance());
1075 }
1076
1077 //____________________________________________________________________
1078 void
1079 AliFMD::AddAlignableVolumes() const
1080 {
1081   //
1082   // Create entries for alignable volumes associating the symbolic volume
1083   // name with the corresponding volume path. Needs to be syncronized with
1084   // eventual changes in the geometry.
1085   //
1086   // This code was made by Raffaele Grosso <rgrosso@mail.cern.ch>.  I
1087   // (cholm) will probably want to change it.   For one, I think it
1088   // should be the job of the geometry manager to deal with this.
1089   for(size_t f = 1; f <= 3; f++){ // Detector 1,2,3
1090     for(size_t tb =  0; tb <2 ; tb++){ // Top/Bottom
1091       char     stb = tb == 0 ? 'T' : 'B';
1092       unsigned min = tb == 0 ? 0   : 5;
1093
1094       TString halfVol(Form("/ALIC_1/F%dM%c_%d", f, stb, f));
1095       TString halfSym(halfVol);
1096       if(!gGeoManager->SetAlignableEntry(halfSym.Data(),halfVol.Data()))
1097         AliFatal(Form("Alignable entry %s not created. "
1098                       "Volume path %s not valid",
1099                       halfSym.Data(),halfVol.Data()));
1100       for(size_t io = 0; io < 2; io++){ // inner, outer
1101         if (f==1 && io==1) continue; // Only one ring in FMD1
1102         if(tb == 1 && io==1) min=10;
1103         char     sio = (io == 0 ? 'I' : 'O');
1104         unsigned nio = (io == 0 ? 3   : 9);
1105         unsigned max = (io == 0 ? 5   : 10) + min;
1106
1107         for(size_t i = min; i < max; i++) { // Modules
1108           TString modVol(Form("%s/F%c%cV_7%d/F%cSE_%d", halfVol.Data(),
1109                               sio, stb, nio, sio, i));
1110           TString modSym(modVol);
1111           if(!gGeoManager->SetAlignableEntry(modSym.Data(),modVol.Data()))
1112             AliFatal(Form("Alignable entry %s not created. "
1113                           "Volume path %s not valid",
1114                           modSym.Data(), modVol.Data()));
1115         }
1116       }
1117     }
1118   }
1119
1120 }
1121 //___________________________________________________________________
1122 //
1123 // EOF
1124 //