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 /* $Id:$ */
   7
   8 //////////////////////////////////////////////
   9 // Base ITS calibration class               //
  10 //////////////////////////////////////////////
  11
  12 #include <TObject.h>
  13 #include <TString.h>
  14 #include "AliLog.h"
  15 #include "AliITSresponse.h"
  16 #include "AliITSMapSDD.h"
  17 #include "AliITSDriftSpeedArraySDD.h"
  18
  19 class AliITSsegmentation;
  20 class TF1;
  21 class AliITSgeom;
  22
  23
  24 /////////////////////////////////////////////
  25 //                                         //
  26 // ITS calibration virtual base class      //
  27 /////////////////////////////////////////////
  28 class AliITSCalibration : public TObject {
  29  public:
  30     // Default Constructor
  31     AliITSCalibration();
  32     // Standard Constructor
  33     AliITSCalibration(Double_t Thickness);
  34
  35     // Destructor.
  36     virtual ~AliITSCalibration() {;}
  37     //
  38     // Configuration methods
  39     //
  40     // fGeVcharge is set by default 3.6e-9 GeV See for ex. PDG 2004.
  41     virtual void SetGeVToCharge(Double_t gc=3.6e-9){fGeVcharge = gc;}
  42     // Returns the value fGeVcharge
  43     virtual Double_t GetGeVToCharge() const {return fGeVcharge;}
  44     // Converts deposited energy to number of electrons liberated
  45     virtual Double_t GeVToCharge(Double_t gev) const {return gev/fGeVcharge;}
  46     // Temperature in [degree K]
  47     virtual void    SetTemperature(Double_t t=300.0) {fT = t;}
  48     // Get temperature [degree K]
  49     virtual Double_t Temperature() const {return fT;}
  50     // Set the impurity concentrations in [#/cm^3]
  51     virtual void SetImpurity(Double_t n=0.0){fN = n;}
  52     // Returns the impurity consentration in [#/cm^3]
  53     virtual Double_t Impurity() const {return fN;}
  54     // Sets the applied ratio distance/voltage [cm/volt]
  55     virtual void SetDistanceOverVoltage(Double_t d,Double_t v){fdv = d/v;}
  56     // Sets the applied ration distance/voltage [cm/volt]. Default value
  57     // is 300E-4cm/80 volts = 0.000375 cm/volts
  58     virtual void SetDistanceOverVoltage(Double_t dv=0.000375){fdv = dv;}
  59     // Returns the ration distance/voltage
  60     virtual Double_t DistanceOverVoltage() const {return fdv;}
  61
  62     // Get data type
  63     virtual const char  *DataType() const {return fDataType.Data();}
  64     // Type of data - real or simulated
  65     virtual void    SetDataType(const char *data="simulated") {fDataType=data;}
  66     // Set parameters options: "same" or read from "file" or "SetInvalid" or...
  67     //  virtual void   SetParamOptions(const char*,const char*) = 0;
  68     // Set noise parameters
  69     virtual void   SetNoiseParam(Double_t, Double_t) = 0;
  70     // Number of parameters to be set
  71     virtual  void   SetNDetParam(Int_t) = 0;
  72     // Set detector parameters: gain, coupling ...
  73     virtual  void   SetDetParam(Double_t *) = 0;
  74
  75     // Parameters options
  76     //  virtual void   ParamOptions(char *,char*) const = 0;
  77     virtual Int_t  NDetParam() const = 0;
  78     virtual void   GetDetParam(Double_t *) const = 0;
  79     virtual void   GetNoiseParam(Double_t&, Double_t&) const = 0;
  80     virtual void   SetThresholds(Double_t, Double_t) = 0;
  81     virtual void   Thresholds(Double_t &, Double_t &) const = 0;
  82     virtual void   SetMapA(Int_t, AliITSMapSDD*) {AliError("This method must be implemented in a derived class");}
  83     virtual void   SetMapT(Int_t, AliITSMapSDD*) {AliError("This method must be implemented in a derived class");}
  84     virtual void   SetDriftSpeed(Int_t, AliITSDriftSpeedArraySDD*) {AliError("This method must be implemented in a derived class");}
  85     virtual Double_t DriftSpeed() const {return SpeedElectron();};
  86     // Set sigmas of the charge spread function
  87     virtual void    SetSigmaSpread(Double_t, Double_t) = 0;
  88     // Get sigmas for the charge spread
  89     virtual void    SigmaSpread(Double_t &,Double_t &) const = 0;
  90     // Pulse height from scored quantity (eloss)
  91     virtual Double_t IntPH(Double_t) const {return 0.;}
  92     // Charge disintegration
  93     virtual Double_t IntXZ(AliITSsegmentation *) const {return 0.;}
  94     // Electron mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]. T in degree K, N in #/cm^3
  95     virtual Double_t MobilityElectronSiEmp() const ;
  96     // Hole mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]  T in degree K, N in #/cm^3
  97     virtual Double_t MobilityHoleSiEmp() const ;
  98     // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Electrons. [cm^2/sec]
  99     //  T in degree K, N in #/cm^3
 100     virtual Double_t DiffusionCoefficientElectron() const ;
 101     // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Holes. [cm^2/sec]
 102     //  T in [degree K], N in [#/cm^3]
 103     virtual Double_t DiffusionCoefficientHole() const ;
 104     // Electron <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 SpeedElectron() const ;
 108     // Holes <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
 109     // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
 110     // N in [#/cm^3]
 111     virtual Double_t SpeedHole() const ;
 112     // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
 113     // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
 114     // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 115     // temperature T [degree K].
 116     virtual Double_t SigmaDiffusion3D(Double_t  l) const;
 117     // Returns the Gaussian sigma == <x^2 +y^2+z^2> [cm^2] due to the
 118     // defusion of electrons or holes through a distance l [cm] caused by an
 119     // applied voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 120     // temperature T [degree K].
 121     virtual Double_t SigmaDiffusion2D(Double_t l) const;
 122     // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
 123     // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
 124     // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
 125     // temperature T [degree K].
 126     virtual Double_t SigmaDiffusion1D(Double_t l) const;
 127     // Computes the Lorentz angle for Electron and Hole, under the Magnetic field bz (in kGauss)
 128     virtual Double_t LorentzAngleElectron(Double_t bz) const;
 129     virtual Double_t LorentzAngleHole(Double_t bz) const;
 130     // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version A
 131     virtual Double_t DepletedRegionThicknessA(Double_t dopCons,
 132                                               Double_t voltage,
 133                                               Double_t elecCharge,
 134                                               Double_t voltBuiltIn=0.5)const;
 135     // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version B
 136     virtual Double_t DepletedRegionThicknessB(Double_t resist,Double_t voltage,
 137                                               Double_t mobility,
 138                                               Double_t voltBuiltIn=0.5,
 139                                               Double_t dielConst=1.E-12)const;
 140     // Computes the temperature dependance of the reverse bias current
 141     virtual Double_t ReverseBiasCurrent(Double_t temp,Double_t revBiasCurT1,
 142                                     Double_t tempT1,Double_t energy=1.2)const;
 143     // Prints out the content of this class in ASCII format.
 144     virtual void Print(ostream *os) const;
 145     // Reads in the content of this class in the format of Print
 146     virtual void Read(istream *is);
 147     virtual void Print(Option_t *option="") const {TObject::Print(option);}
 148     virtual Int_t Read(const char *name) {return TObject::Read(name);}
 149
 150     void SetResponse(AliITSresponse* response) {fResponse=response;}
 151     AliITSresponse* GetResponse() const {return fResponse;}
 152
 153     virtual void SetDiffCoeff(Float_t p1, Float_t p2) {fResponse->SetDiffCoeff(p1,p2);}
 154     virtual void DiffCoeff(Float_t &diff,Float_t &diff1) const {fResponse->DiffCoeff(diff,diff1);}
 155     virtual void SetFilenames(const char *f1="",const char *f2="",
 156                                  const char *f3="") {fResponse->SetFilenames(f1,f2,f3);}
 157     virtual void Filenames(char* input,char* baseline,char* param) {fResponse->Filenames(input,baseline,param);}
 158     virtual void SetOutputOption(Bool_t write=kFALSE) {fResponse->SetOutputOption(write);}
 159     virtual Bool_t OutputOption() const {return fResponse->OutputOption();}
 160
 161  protected:
 162     AliITSCalibration(const AliITSCalibration &ob); // copy constructor
 163     AliITSCalibration& operator=(const AliITSCalibration& source); // ass.
 164     void NotImplemented(const char *method) const {if(gDebug>0)
 165          Warning(method,"This method is not implemented for this sub-class");}
 166
 167     TString  fDataType;   // data type - real or simulated
 168
 169     Double_t fdv;  // The parameter d/v where d is the disance over which the
 170                    // the potential v is applied d/v [cm/volts]
 171     Double_t fN;   // the impurity consentration of the material in #/cm^3
 172     Float_t fT;   // The temperature of the Si in Degree K.
 173     Double_t fGeVcharge; // Energy to ionize (free an electron) in GeV
 174     AliITSresponse* fResponse; //! ptr to base response obj. It is not
 175                  // deleted here but in AliITSDetTypeSim and AliITSDetTypeRec
 176
 177     ClassDef(AliITSCalibration,1) // Detector type response virtual base class
 178 };
 179 // Input and output function for standard C++ input/output.
 180 ostream& operator<<(ostream &os,AliITSCalibration &source);
 181 istream& operator>>(istream &os,AliITSCalibration &source);
 182 #endif