ITS/AliITSCalibration.h

   1 #ifndef ALIITSCALIBRATION_H
   2 #define ALIITSCALIBRATION_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 //////////////////////////////////////////////
   7 // Base ITS calibration class               //
   8 //////////////////////////////////////////////
   9
  10 #include <TObject.h>
  11 #include <TString.h>
  12 #include "AliLog.h"
  13 #include "AliITSresponse.h"
  14 #include "AliITSMapSDD.h"
  15
  16 class AliITSsegmentation;
  17 class TF1;
  18 class AliITSgeom;
  19
  20
  21 /////////////////////////////////////////////
  22 //                                         //
  23 // ITS calibration virtual base class      //
  24 /////////////////////////////////////////////
  25 class AliITSCalibration : public TObject {
  26  public:
  27     // Default Constructor
  28     AliITSCalibration();
  29     // Standard Constructor
  30     AliITSCalibration(Double_t Thickness);
  31
  32     // Destructor.
  33     virtual ~AliITSCalibration() {;}
  34     //
  35     // Configuration methods
  36     //
  37     // fGeVcharge is set by default 3.6e-9 GeV See for ex. PDG 2004.
  38     virtual void SetGeVToCharge(Double_t gc=3.6e-9){fGeVcharge = gc;}
  39     // Returns the value fGeVcharge
  40     virtual Double_t GetGeVToCharge() const {return fGeVcharge;}
  41     // Converts deposited energy to number of electrons liberated
  42     virtual Double_t GeVToCharge(Double_t gev) const {return gev/fGeVcharge;}
  43     // Temperature in [degree K]
  44     virtual void    SetTemperature(Double_t t=300.0) {fT = t;}
  45     // Get temperature [degree K]
  46     virtual Double_t Temperature() const {return fT;}
  47     // Set the impurity concentrations in [#/cm^3]
  48     virtual void SetImpurity(Double_t n=0.0){fN = n;}
  49     // Returns the impurity consentration in [#/cm^3]
  50     virtual Double_t Impurity() const {return fN;}
  51     // Sets the applied ratio distance/voltage [cm/volt]
  52     virtual void SetDistanceOverVoltage(Double_t d,Double_t v){fdv = d/v;}
  53     // Sets the applied ration distance/voltage [cm/volt]. Default value
  54     // is 300E-4cm/80 volts = 0.000375 cm/volts
  55     virtual void SetDistanceOverVoltage(Double_t dv=0.000375){fdv = dv;}
  56     // Returns the ration distance/voltage
  57     virtual Double_t DistanceOverVoltage() const {return fdv;}
  58
  59     // Get data type
  60     virtual const char  *DataType() const {return fDataType.Data();}
  61     // Type of data - real or simulated
  62     virtual void    SetDataType(const char *data="simulated") {fDataType=data;}
  63     // Set parameters options: "same" or read from "file" or "SetInvalid" or...
  64     //  virtual void   SetParamOptions(const char*,const char*) = 0;
  65     // Set noise parameters
  66     virtual void   SetNoiseParam(Double_t, Double_t) = 0;
  67     // Number of parameters to be set
  68     virtual  void   SetNDetParam(Int_t) = 0;
  69     // Set detector parameters: gain, coupling ...
  70     virtual  void   SetDetParam(Double_t *) = 0;
  71
  72     // Parameters options
  73     //  virtual void   ParamOptions(char *,char*) const = 0;
  74     virtual Int_t  NDetParam() const = 0;
  75     virtual void   GetDetParam(Double_t *) const = 0;
  76     virtual void   GetNoiseParam(Double_t&, Double_t&) const = 0;
  77     virtual void   SetThresholds(Double_t, Double_t) = 0;
  78     virtual void   Thresholds(Double_t &, Double_t &) const = 0;
  79     virtual void   SetMapA(Int_t, AliITSMapSDD*) {AliError("This method must be implemented in a derived class");}
  80     virtual void   SetMapT(Int_t, AliITSMapSDD*) {AliError("This method must be implemented in a derived class");}
  81     virtual Double_t DriftSpeed() const {return SpeedElectron();};
  82     // Set sigmas of the charge spread function
  83     virtual void    SetSigmaSpread(Double_t, Double_t) = 0;
  84     // Get sigmas for the charge spread
  85     virtual void    SigmaSpread(Double_t &,Double_t &) const = 0;
  86     // Pulse height from scored quantity (eloss)
  87     virtual Double_t IntPH(Double_t) const {return 0.;}
  88     // Charge disintegration
  89     virtual Double_t IntXZ(AliITSsegmentation *) const {return 0.;}
  90     // Electron mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]. T in degree K, N in #/cm^3
  91     virtual Double_t MobilityElectronSiEmp() const ;
  92     // Hole mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]  T in degree K, N in #/cm^3
  93     virtual Double_t MobilityHoleSiEmp() const ;
  94     // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Electrons. [cm^2/sec]
  95     //  T in degree K, N in #/cm^3
  96     virtual Double_t DiffusionCoefficientElectron() const ;
  97     // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Holes. [cm^2/sec]
  98     //  T in [degree K], N in [#/cm^3]
  99     virtual Double_t DiffusionCoefficientHole() const ;
 100     // Electron <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
 101     // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
 102     // N in [#/cm^3]
 103     virtual Double_t SpeedElectron() const ;
 104     // Holes <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
 105     // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
 106     // N in [#/cm^3]
 107     virtual Double_t SpeedHole() const ;
 108     // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
 109     // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
 110     // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 111     // temperature T [degree K].
 112     virtual Double_t SigmaDiffusion3D(Double_t  l) const;
 113     // Returns the Gaussian sigma == <x^2 +y^2+z^2> [cm^2] due to the
 114     // defusion of electrons or holes through a distance l [cm] caused by an
 115     // applied voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 116     // temperature T [degree K].
 117     virtual Double_t SigmaDiffusion2D(Double_t l) const;
 118     // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
 119     // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
 120     // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 121     // temperature T [degree K].
 122     virtual Double_t SigmaDiffusion1D(Double_t l) const;
 123     // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version A
 124     virtual Double_t DepletedRegionThicknessA(Double_t dopCons,
 125                                               Double_t voltage,
 126                                               Double_t elecCharge,
 127                                               Double_t voltBuiltIn=0.5)const;
 128     // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version B
 129     virtual Double_t DepletedRegionThicknessB(Double_t resist,Double_t voltage,
 130                                               Double_t mobility,
 131                                               Double_t voltBuiltIn=0.5,
 132                                               Double_t dielConst=1.E-12)const;
 133     // Computes the temperature dependance of the reverse bias current
 134     virtual Double_t ReverseBiasCurrent(Double_t temp,Double_t revBiasCurT1,
 135                                     Double_t tempT1,Double_t energy=1.2)const;
 136     // Prints out the content of this class in ASCII format.
 137     virtual void Print(ostream *os) const;
 138     // Reads in the content of this class in the format of Print
 139     virtual void Read(istream *is);
 140     virtual void Print(Option_t *option="") const {TObject::Print(option);}
 141     virtual Int_t Read(const char *name) {return TObject::Read(name);}
 142
 143     void SetResponse(AliITSresponse* response) {fResponse=response;}
 144     AliITSresponse* GetResponse() const {return fResponse;}
 145
 146     virtual void SetDiffCoeff(Float_t p1, Float_t p2) {fResponse->SetDiffCoeff(p1,p2);}
 147     virtual void DiffCoeff(Float_t &diff,Float_t &diff1) const {fResponse->DiffCoeff(diff,diff1);}
 148     virtual void SetFilenames(const char *f1="",const char *f2="",
 149                                  const char *f3="") {fResponse->SetFilenames(f1,f2,f3);}
 150     virtual void Filenames(char* input,char* baseline,char* param) {fResponse->Filenames(input,baseline,param);}
 151     virtual void SetOutputOption(Bool_t write=kFALSE) {fResponse->SetOutputOption(write);}
 152     virtual Bool_t OutputOption() const {return fResponse->OutputOption();}
 153
 154  protected:
 155     AliITSCalibration(const AliITSCalibration &ob); // copy constructor
 156     AliITSCalibration& operator=(const AliITSCalibration& source); // ass.
 157     void NotImplemented(const char *method) const {if(gDebug>0)
 158          Warning(method,"This method is not implemented for this sub-class");}
 159
 160     TString  fDataType;   // data type - real or simulated
 161
 162     Double_t fdv;  // The parameter d/v where d is the disance over which the
 163                    // the potential v is applied d/v [cm/volts]
 164     Double_t fN;   // the impurity consentration of the material in #/cm^3
 165     Float_t fT;   // The temperature of the Si in Degree K.
 166     Double_t fGeVcharge; // Energy to ionize (free an electron) in GeV
 167     AliITSresponse* fResponse; //! ptr to base response obj. It is not
 168                  // deleted here but in AliITSDetTypeSim and AliITSDetTypeRec
 169
 170     ClassDef(AliITSCalibration,1) // Detector type response virtual base class
 171 };
 172 // Input and output function for standard C++ input/output.
 173 ostream& operator<<(ostream &os,AliITSCalibration &source);
 174 istream& operator>>(istream &os,AliITSCalibration &source);
 175 #endif