HV different for sectors in a chamber
[u/mrichter/AliRoot.git] / HMPID / AliHMPIDParam.h
1 #ifndef AliHMPIDParam_h
2 #define AliHMPIDParam_h
3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6 /* $Id$ */
7
8 #include <TMath.h>
9 #include <TNamed.h>        //base class
10 #include <TGeoManager.h>   //Instance()
11 #include <TGeoMatrix.h>   //Instance()
12 #include <TVector3.h>      //Lors2Mars() Mars2Lors()
13  
14 // Class providing all the needed parametrised information
15 // to construct the geometry, to define segmentation and to provide response model
16 // In future will also provide all the staff needed for alignment and calibration
17
18 class AliHMPIDParam :public TNamed  
19 {
20 public:
21 //ctor&dtor    
22   virtual        ~AliHMPIDParam() {if (fgInstance){for(Int_t i=0;i<7;i++){delete fM[i];fM[i] = 0x0;};fgInstance=0;}}
23   
24   void     Print(Option_t *opt="") const;                                         //print current parametrization
25          
26   static inline AliHMPIDParam* Instance();                                //pointer to AliHMPIDParam singleton
27   static inline AliHMPIDParam* InstanceNoGeo();                           //pointer to AliHMPIDParam singleton without geometry.root for MOOD, displays, ...
28 //geo info
29   enum EChamberData{kMinCh=0,kMaxCh=6,kMinPc=0,kMaxPc=5};      //Segmenation
30   enum EPadxData{kPadPcX=80,kMinPx=0,kMaxPx=79,kMaxPcx=159};   //Segmentation structure along x
31   enum EPadyData{kPadPcY=48,kMinPy=0,kMaxPy=47,kMaxPcy=143};   //Segmentation structure along y 
32
33   static Float_t SizePadX    (                               )     {return fgCellX;                                  }  //pad size x, [cm]  
34   static Float_t SizePadY    (                               )     {return fgCellY;                                  }  //pad size y, [cm]  
35
36   static Float_t SizePcX    (                                )     {return fgPcX;                                    }  // PC size x
37   static Float_t SizePcY    (                                )     {return fgPcY;                                    }  // PC size y
38   static Float_t MaxPcX      (Int_t iPc                      )     {return fgkMaxPcX[iPc];                           }  // PC limits
39   static Float_t MaxPcY      (Int_t iPc                      )     {return fgkMaxPcY[iPc];                           }  // PC limits
40   static Float_t MinPcX      (Int_t iPc                      )     {return fgkMinPcX[iPc];                           }  // PC limits
41   static Float_t MinPcY      (Int_t iPc                      )     {return fgkMinPcY[iPc];                           }  // PC limits
42   static Int_t   Nsig        (                               )     {return fgSigmas;                                 }  //Getter n. sigmas for noise
43   static Float_t SizeAllX    (                               )     {return fgAllX;                                   }  //all PCs size x, [cm]        
44   static Float_t SizeAllY    (                               )     {return fgAllY;                                   }  //all PCs size y, [cm]    
45
46   static Float_t LorsX       (Int_t pc,Int_t padx             )     {return (padx    +0.5)*SizePadX()+fgkMinPcX[pc]; }  //center of the pad x, [cm]
47
48   static Float_t LorsY       (Int_t pc,Int_t pady            )     {return (pady    +0.5)*SizePadY()+fgkMinPcY[pc];  }  //center of the pad y, [cm]
49
50   inline static void   Lors2Pad(Float_t x,Float_t y,Int_t &pc,Int_t &px,Int_t &py);                                     //(x,y)->(pc,px,py) 
51
52   static Int_t   Abs         (Int_t ch,Int_t pc,Int_t x,Int_t y)   {return ch*100000000+pc*1000000+x*1000+y;         }  //(ch,pc,padx,pady)-> abs pad
53   static Int_t   DDL2C       (Int_t ddl                      )     {return ddl/2;                                    }  //ddl -> chamber
54   static Int_t   A2C         (Int_t pad                      )     {return pad/100000000;                            }  //abs pad -> chamber
55   static Int_t   A2P         (Int_t pad                      )     {return pad%100000000/1000000;                    }  //abs pad -> pc 
56   static Int_t   A2X         (Int_t pad                      )     {return pad%1000000/1000;                         }  //abs pad -> pad X 
57   static Int_t   A2Y         (Int_t pad                      )     {return pad%1000;                                 }  //abs pad -> pad Y 
58
59   static Bool_t  IsOverTh    (Float_t q                      )     {return q >= fgSigmas;                            }  //is digit over threshold?
60   
61   Double_t GetRefIdx         (                               )const{return fRadNmean;                                }  //refractive index of freon
62   Bool_t  GetInstType        (                               )const{return fgInstanceType;                            }  //return if the instance is from geom or ideal                        
63   
64   inline static Bool_t IsInDead(Float_t x,Float_t y        );                                                           //is the point in dead area?
65   inline static Int_t  InHVSector(Float_t x, Float_t y     );                                                           //find HV sector
66   static Bool_t  IsInside    (Float_t x,Float_t y,Float_t d=0)     {return  x>-d&&y>-d&&x<fgkMaxPcX[kMaxPc]+d&&y<fgkMaxPcY[kMaxPc]+d; } //is point inside chamber boundaries?
67
68             Double_t   MeanIdxRad              ()const {return 1.29204;}   //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean ref index C6F14
69             Double_t   MeanIdxWin              ()const {return 1.57819;}   //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean ref index quartz
70             Float_t    DistCut                 ()const {return 1.0;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Cut for MIP-TRACK residual 
71             Float_t    QCut                    ()const {return 100;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Separation PHOTON-MIP charge 
72             Float_t    MultCut                 ()const {return 200;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Multiplicity cut to activate WEIGHT procedure 
73
74             Double_t   RadThick                ()const {return 1.5;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Radiator thickness
75             Double_t   WinThick                ()const {return 0.5;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Window thickness
76             Double_t   GapThick                ()const {return 8.0;}       //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Proximity gap thickness
77             Double_t   WinIdx                  ()const {return 1.5787;}    //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean refractive index of WIN material (SiO2) 
78             Double_t   GapIdx                  ()const {return 1.0005;}    //<--TEMPORAR--> to be removed in future. Mean refractive index of GAP material (CH4)
79
80   static        Int_t      Stack(Int_t evt=-1,Int_t tid=-1);              //Print stack info for event and tid
81   static        Int_t      StackCount(Int_t pid,Int_t evt);               //Counts stack particles of given sort in given event  
82   static        void       IdealPosition(Int_t iCh,TGeoHMatrix *m);       //ideal position of given chamber 
83   //trasformation methodes
84   void     Lors2Mars   (Int_t c,Float_t x,Float_t y,Double_t *m,Int_t pl=kPc)const{Double_t z=0; switch(pl){case kPc:z=8.0;break; case kAnod:z=7.806;break; case kRad:z=-1.25; break;}   Double_t l[3]={x-fX,y-fY,z};  fM[c]->LocalToMaster(l,m); }    
85   TVector3 Lors2Mars   (Int_t c,Float_t x,Float_t y,            Int_t pl=kPc)const{Double_t m[3];Lors2Mars(c,x,y,m,pl); return TVector3(m);    }//MRS->LRS  
86   void     Mars2Lors   (Int_t c,Double_t *m,Float_t &x ,Float_t &y          )const{Double_t l[3];fM[c]->MasterToLocal(m,l);x=l[0]+fX;y=l[1]+fY;}//MRS->LRS
87   void     Mars2LorsVec(Int_t c,Double_t *m,Float_t &th,Float_t &ph         )const{Double_t l[3]; fM[c]->MasterToLocalVect(m,l); 
88                                                                                    Float_t pt=TMath::Sqrt(l[0]*l[0]+l[1]*l[1]); 
89                                                                                            th=TMath::ATan(pt/l[2]); 
90                                                                                            ph=TMath::ATan2(l[1],l[0]);}    
91   TVector3 Norm        (Int_t c                                             )const{Double_t n[3]; Norm(c,n); return TVector3(n);               }//norm 
92   void     Norm        (Int_t c,Double_t *n                                 )const{Double_t l[3]={0,0,1};fM[c]->LocalToMasterVect(l,n);        }//norm
93   void     Point       (Int_t c,Double_t *p,Int_t plane                     )const{Lors2Mars(c,0,0,p,plane);}      //point of given chamber plane
94
95   void     SetRefIdx      (Double_t refRadIdx                                  ) {fRadNmean = refRadIdx;}             //set refractive index of freon
96   void     SetSigmas      (Int_t sigmas                                        ) {fgSigmas = sigmas;}                 //set sigma cut    
97   void     SetInstanceType(Bool_t inst                                         ) {fgInstanceType = inst;}             //kTRUE if from geomatry kFALSE if from ideal geometry
98   //For PID
99   Double_t SigLoc      (Double_t trkTheta,Double_t trkPhi,Double_t ckovTh,Double_t ckovPh,Double_t beta);//error due to cathode segmetation
100   Double_t SigGeom     (Double_t trkTheta,Double_t trkPhi,Double_t ckovTh,Double_t ckovPh,Double_t beta);//error due to unknown photon origin
101   Double_t SigCrom     (Double_t trkTheta,Double_t trkPhi,Double_t ckovTh,Double_t ckovPh,Double_t beta);//error due to unknonw photon energy
102   Double_t Sigma2      (Double_t trkTheta,Double_t trkPhi,Double_t ckovTh,Double_t ckovPh              );//photon candidate sigma^2
103   
104   enum EPlaneId {kPc,kRad,kAnod};            //3 planes in chamber 
105   enum ETrackingFlags {kMipDistCut=-9,kMipQdcCut=-5,kNoPhotAccept=-11};     //flags for Reconstruction
106
107 protected:
108   static /*const*/ Float_t fgkMinPcX[6];                                                           //limits PC
109   static /*const*/ Float_t fgkMinPcY[6];                                                           //limits PC
110   static /*const*/ Float_t fgkMaxPcX[6];                                                           //limits PC
111   static /*const*/ Float_t fgkMaxPcY[6]; 
112
113   static Int_t    fgSigmas;                                                                        //sigma Cut
114   static Bool_t   fgInstanceType;                                                                  //kTRUE if from geomatry kFALSE if from ideal geometry
115
116   static Float_t fgCellX, fgCellY, fgPcX, fgPcY, fgAllX, fgAllY;                                   //definition of HMPID geometric parameters 
117          AliHMPIDParam(Bool_t noGeo);             //default ctor is protected to enforce it to be singleton
118
119   static AliHMPIDParam *fgInstance;   //static pointer  to instance of AliHMPIDParam singleton
120
121   TGeoHMatrix *fM[7];                 //pointers to matrices defining HMPID chambers rotations-translations
122   Float_t fX;                         //x shift of LORS with respect to rotated MARS 
123   Float_t fY;                         //y shift of LORS with respect to rotated MARS   
124   Double_t fRadNmean;                 //C6F14 mean index as a running parameter
125   
126 private:
127   AliHMPIDParam(const AliHMPIDParam& r);              //dummy copy constructor
128   AliHMPIDParam &operator=(const AliHMPIDParam& r);   //dummy assignment operator
129       
130   ClassDef(AliHMPIDParam,0)           //HMPID main parameters class
131 };
132
133 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
134 AliHMPIDParam* AliHMPIDParam::Instance()
135 {
136 // Return pointer to the AliHMPIDParam singleton. 
137 // Arguments: none
138 //   Returns: pointer to the instance of AliHMPIDParam or 0 if no geometry       
139   if(!fgInstance) new AliHMPIDParam(kFALSE);                                //default setting for reconstruction, if no geometry.root -> AliFatal
140   return fgInstance;  
141 }//Instance()    
142 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
143 AliHMPIDParam* AliHMPIDParam::InstanceNoGeo()
144 {
145 // Return pointer to the AliHMPIDParam singleton without the geometry.root. 
146 // Arguments: none
147 //   Returns: pointer to the instance of AliHMPIDParam or 0 if no geometry       
148   if(!fgInstance) new AliHMPIDParam(kTRUE);                               //to avoid AliFatal, for MOOD and displays, use ideal geometry parameters
149   return fgInstance;  
150 }//Instance()    
151 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
152 Bool_t AliHMPIDParam::IsInDead(Float_t x,Float_t y)
153 {
154 // Check is the current point is outside of sensitive area or in dead zones
155 // Arguments: x,y -position
156 //   Returns: 1 if not in sensitive zone           
157   for(Int_t iPc=0;iPc<6;iPc++)
158     if(x>=fgkMinPcX[iPc] && x<=fgkMaxPcX[iPc] && y>=fgkMinPcY[iPc] && y<=fgkMaxPcY [iPc]) return kFALSE; //in current pc
159   
160   return kTRUE;
161 }
162 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
163 void AliHMPIDParam::Lors2Pad(Float_t x,Float_t y,Int_t &pc,Int_t &px,Int_t &py)
164 {
165 // Check the pad of given position
166 // Arguments: x,y- position [cm] in LORS; pc,px,py- pad where to store the result
167 //   Returns: none
168   pc=px=py=-1;
169   if     (x>fgkMinPcX[0] && x<fgkMaxPcX[0]) {pc=0; px=Int_t( x               / SizePadX());}//PC 0 or 2 or 4
170   else if(x>fgkMinPcX[1] && x<fgkMaxPcX[1]) {pc=1; px=Int_t((x-fgkMinPcX[1]) / SizePadX());}//PC 1 or 3 or 5
171   else return;
172   if     (y>fgkMinPcY[0] && y<fgkMaxPcY[0]) {      py=Int_t( y               / SizePadY());}//PC 0 or 1
173   else if(y>fgkMinPcY[2] && y<fgkMaxPcY[2]) {pc+=2;py=Int_t((y-fgkMinPcY[2]) / SizePadY());}//PC 2 or 3
174   else if(y>fgkMinPcY[4] && y<fgkMaxPcY[4]) {pc+=4;py=Int_t((y-fgkMinPcY[4]) / SizePadY());}//PC 4 or 5
175   else return;
176 }
177 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
178 Int_t AliHMPIDParam::InHVSector(Float_t x, Float_t y)
179 {
180     Int_t hvsec = 0;
181
182     if(x>=fgkMinPcY[0] && x<=(fgkMaxPcY[0]+fgkMinPcY[0])/2 && y>=fgkMinPcY[1] && y<=(fgkMaxPcY[1]+fgkMinPcY[1])/2) hvsec=0;
183     if(x>=(fgkMaxPcY[0]+fgkMinPcY[0])/2 && x<=fgkMaxPcY[0] && y>=(fgkMaxPcY[1]+fgkMinPcY[1])/2 && y<=fgkMaxPcY[1]) hvsec=1;
184     if(x>=fgkMinPcY[2] && x<=(fgkMaxPcY[2]+fgkMinPcY[2])/2 && y>=fgkMinPcY[3] && y<=(fgkMaxPcY[3]+fgkMinPcY[3])/2) hvsec=2;
185     if(x>=(fgkMaxPcY[2]+fgkMinPcY[2])/2 && x<=fgkMaxPcY[2] && y>=(fgkMaxPcY[3]+fgkMinPcY[3])/2 && y<=fgkMaxPcY[3]) hvsec=3;
186     if(x>=fgkMinPcY[4] && x<=(fgkMaxPcY[4]+fgkMinPcY[4])/2 && y>=fgkMinPcY[5] && y<=(fgkMaxPcY[5]+fgkMinPcY[5])/2) hvsec=4;
187     if(x>=(fgkMaxPcY[4]+fgkMinPcY[4])/2 && x<=fgkMaxPcY[4] && y>=(fgkMaxPcY[5]-fgkMinPcY[5])/2 && y<=fgkMaxPcY[5]) hvsec=5;
188
189     return hvsec;
190
191  //in current pc
192 }
193 //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
194 #endif