Changes related to the extraction of the V0 finder into a separate class (A. Dainese...
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSSimuParam.h
1 #ifndef ALIITSSIMUPARAM_H
2 #define ALIITSSIMUPARAM_H
3 /* Copyright(c) 2007-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6 /* $Id$ */
7
8 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
9 //                                                               //
10 // Class to store the parameters used in the simulation of       //
11 // SPD, SDD and SSD detectors                                    //
12 // Origin: F.Prino, Torino, prino@to.infn.it                     //
13 //                                                               //
14 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
15 #include <TRandom.h>
16 #include<TObject.h>
17 #include <TString.h>
18 #include <TArrayF.h>
19
20 class AliITSSimuParam : public TObject {
21
22  public:
23   AliITSSimuParam();
24   AliITSSimuParam(const AliITSSimuParam& simpar);
25   // assignment operator 
26   AliITSSimuParam& operator=(const AliITSSimuParam& source);
27   ~AliITSSimuParam();
28
29  
30   void SetGeVToCharge(Double_t gc=3.6e-9){fGeVcharge = gc;}
31   Double_t GetGeVToCharge() const {return fGeVcharge;}
32   Double_t GeVToCharge(Double_t gev) const {return gev/fGeVcharge;}
33   
34   void SetDistanceOverVoltage(Double_t d,Double_t v){fDOverV = d/v;}
35   void SetDistanceOverVoltage(Double_t dv=0.000375){fDOverV = dv;}
36   Double_t GetDistanceOverVoltage() const {return fDOverV;}
37
38
39
40   void    SetSPDBiasVoltageAll(Double_t bias=18.182) {for(Int_t i=0;i<240;i++) fSPDBiasVoltage[i]=bias;}
41   void    SetSPDBiasVoltage(Int_t mod, Double_t bias=18.182) {if(mod<0 || mod>239) return; fSPDBiasVoltage[mod]=bias;}
42   Double_t  GetSPDBiasVoltage(Int_t mod=0) const {if(mod<0 || mod>239) return 0;  return fSPDBiasVoltage[mod];}
43
44   void   SetSPDThresholdsAll(Double_t thresh, Double_t sigma)
45         {for(Int_t i=0;i<240;i++) {fSPDThresh[i]=thresh; fSPDSigma[i]=sigma;}}
46   void   SetSPDThresholds(Int_t mod,Double_t thresh, Double_t sigma)
47         {if(mod<0 || mod>239) return; fSPDThresh[mod]=thresh; fSPDSigma[mod]=sigma; }
48   void   SPDThresholds(const Int_t mod, Double_t& thresh, Double_t& sigma) const;
49   void   SetSPDNoiseAll(Double_t noise, Double_t baseline)
50         {for(Int_t i=0;i<240;i++) {fSPDNoise[i]=noise; fSPDBaseline[i]=baseline;}}
51   void   SetSPDNoise(Int_t mod,Double_t noise, Double_t baseline)
52         {if(mod<0 || mod>239) return; fSPDNoise[mod]=noise; fSPDBaseline[mod]=baseline; }
53   void   SPDNoise(const Int_t mod,Double_t &noise, Double_t &baseline) const;
54   // Applies a random noise and addes the baseline
55   Double_t ApplySPDBaselineAndNoise(Int_t mod=0) const 
56     {if (mod<0 || mod>239) mod=0; return fSPDBaseline[mod]+fSPDNoise[mod]*gRandom->Gaus();}
57
58
59   void SetSPDCouplingOption(const char *opt) {fSPDCouplOpt=opt;}
60   void GetSPDCouplingOption(char *opt) const {strcpy(opt,fSPDCouplOpt.Data());}
61
62   void SetSPDCouplingParam(Double_t col, Double_t row)
63         {fSPDCouplCol = col; fSPDCouplRow = row;}
64   void GetSPDCouplingParam(Double_t &col, Double_t &row) const
65         {col = fSPDCouplCol; row = fSPDCouplRow;}
66
67   void   SetSPDSigmaDiffusionAsymmetry(Double_t ecc) {fSPDEccDiff=ecc;}   
68   void   GetSPDSigmaDiffusionAsymmetry(Double_t &ecc) const {ecc=fSPDEccDiff;}
69
70   
71   void   SetSPDAddNoisyFlag(Bool_t value) {fSPDAddNoisyFlag = value;}
72   Bool_t GetSPDAddNoisyFlag() {return fSPDAddNoisyFlag;}
73   void   SetSPDRemoveDeadFlag(Bool_t value) {fSPDRemoveDeadFlag = value;}
74   Bool_t GetSPDRemoveDeadFlag() {return fSPDRemoveDeadFlag;}
75   
76   void SetSDDElectronics(Int_t p1=1) {fSDDElectronics=p1;   }
77   Int_t GetSDDElectronics()  const {return fSDDElectronics;}
78
79   void  SetSDDDiffCoeff(Float_t p1, Float_t p2) {
80       fSDDDiffCoeff=p1; fSDDDiffCoeff1=p2;}
81   void  GetSDDDiffCoeff(Float_t &diff,Float_t &diff1) const {
82       diff=fSDDDiffCoeff; diff1=fSDDDiffCoeff1;}
83
84   void  SetSDDJitterError(Float_t jitter) {fSDDJitterError=jitter;}
85   Float_t  GetSDDJitterError() const {return fSDDJitterError;}
86
87   void    SetSDDDynamicRange(Double_t p1) {fSDDDynamicRange = p1;}
88   Float_t GetSDDDynamicRange() const {return fSDDDynamicRange;}
89
90   void    SetSDDMaxAdc(Double_t p1) {fSDDMaxAdc=p1;}
91   Float_t GetSDDMaxAdc() const  {return fSDDMaxAdc;}
92
93   void    SetSDDChargeLoss(Double_t p1) {fSDDChargeLoss=p1;}
94   Float_t GetSDDChargeLoss() const {return fSDDChargeLoss;}
95
96   Int_t GetSSDZSThreshold() const { // ZS threshold
97     return fSSDZSThreshold; }
98   virtual void SetSSDZSThreshold(Int_t zsth) { fSSDZSThreshold = zsth; }
99   
100   void SetSSDCouplings(Double_t pr, Double_t pl, Double_t nr, Double_t nl) {
101       fSSDCouplingPR=pr; fSSDCouplingPL=pl; fSSDCouplingNR=nr; fSSDCouplingNL=nl; }
102   Double_t  GetSSDCouplingPR() const {return fSSDCouplingPR;}
103   Double_t  GetSSDCouplingPL() const {return fSSDCouplingPL;}
104   Double_t  GetSSDCouplingNR() const {return fSSDCouplingNR;}
105   Double_t  GetSSDCouplingNL() const {return fSSDCouplingNL;}
106
107   void    SetNSigmaIntegration(Double_t p1) {fNsigmas=p1;}
108   Float_t GetNSigmaIntegration() const {return fNsigmas;}
109   void    SetNLookUp(Int_t p1);
110   Int_t   GetGausNLookUp() const {return fNcomps;}
111   Float_t GetGausLookUp(Int_t i)  {
112     if (!fGaus) SetNLookUp(fgkNcompsDefault);
113     if(i<0 || i>=fNcomps) return 0.;return fGaus->At(i);
114   }
115
116   // Set the impurity concentrations in [#/cm^3]
117   void SetImpurity(Double_t n=0.0){fN = n;}
118   // Returns the impurity consentration in [#/cm^3]
119   Double_t Impurity() const {return fN;}
120
121   // Electron mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]. T in degree K, N in #/cm^3
122   Double_t MobilityElectronSiEmp() const ;
123   // Hole mobility in Si. [cm^2/(Volt Sec)]  T in degree K, N in #/cm^3
124   Double_t MobilityHoleSiEmp() const ;
125   // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Electrons. [cm^2/sec]
126   //  T in degree K, N in #/cm^3
127   Double_t DiffusionCoefficientElectron() const ;
128   // Einstein relation for Diffusion Coefficient of Holes. [cm^2/sec]
129   //  T in [degree K], N in [#/cm^3]
130   Double_t DiffusionCoefficientHole() const ;
131   // Electron <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
132   // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
133   // N in [#/cm^3]
134   Double_t SpeedElectron() const ;
135   // Holes <speed> under an applied electric field E=Volts/cm. [cm/sec]
136   // d distance-thickness in [cm], v in [volts], T in [degree K],
137   // N in [#/cm^3]
138   Double_t SpeedHole() const ;
139   // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
140   // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
141   // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
142   // temperature T [degree K].
143   Double_t SigmaDiffusion3D(Double_t  l) const;
144   // Returns the Gaussian sigma == <x^2 +y^2+z^2> [cm^2] due to the
145   // defusion of electrons or holes through a distance l [cm] caused by an
146   // applied voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
147   // temperature T [degree K].
148   Double_t SigmaDiffusion2D(Double_t l) const;
149   // Returns the Gaussian sigma == <x^2+z^2> [cm^2] due to the defusion of
150   // electrons or holes through a distance l [cm] caused by an applied
151   // voltage v [volt] through a distance d [cm] in any material at a
152   // temperature T [degree K].
153   Double_t SigmaDiffusion1D(Double_t l) const;
154   // Computes the Lorentz angle for Electron and Hole, under the Magnetic field bz (in kGauss)
155   Double_t LorentzAngleElectron(Double_t bz) const;
156   Double_t LorentzAngleHole(Double_t bz) const;
157   // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version A
158   Double_t DepletedRegionThicknessA(Double_t dopCons,
159                                     Double_t voltage,
160                                     Double_t elecCharge,
161                                     Double_t voltBuiltIn=0.5)const;
162   // Compute the thickness of the depleted region in a Si detector, version B
163   Double_t DepletedRegionThicknessB(Double_t resist,Double_t voltage,
164                                     Double_t mobility,
165                                     Double_t voltBuiltIn=0.5,
166                                     Double_t dielConst=1.E-12)const;
167   // Computes the temperature dependance of the reverse bias current
168   Double_t ReverseBiasCurrent(Double_t temp,Double_t revBiasCurT1,
169                               Double_t tempT1,Double_t energy=1.2)const;
170
171
172   void PrintParameters() const; 
173
174  protected:
175
176   static const Float_t fgkSPDBiasVoltageDefault;//default for fSPDBiasVoltage
177   static const Double_t fgkSPDThreshDefault; //default for fThresh
178   static const Double_t fgkSPDSigmaDefault; //default for fSigma
179   static const TString fgkSPDCouplingOptDefault;  // type of pixel Coupling (old or new)
180   static const Double_t fgkSPDCouplColDefault; //default for fSPDCouplCol
181   static const Double_t fgkSPDCouplRowDefault; //default for fSPDCouplRow
182   static const Float_t fgkSPDEccDiffDefault;//default for fSPDEccDiff
183   static const Float_t fgkSDDDiffCoeffDefault; // default for fSDDDiffCoeff
184   static const Float_t fgkSDDDiffCoeff1Default; // default for fSDDDiffCoeff1 
185   static const Float_t fgkSDDJitterErrorDefault; // default for fSDDJitterError
186   static const Float_t fgkSDDDynamicRangeDefault; // default for fSDDDynamicRange
187   static const Int_t fgkSDDMaxAdcDefault; // default for fSDDMaxAdc
188   static const Float_t fgkSDDChargeLossDefault; // default for fSDDChargeLoss
189
190   static const Double_t fgkSSDCouplingPRDefault;  // default values
191   static const Double_t fgkSSDCouplingPLDefault;  // for the
192   static const Double_t fgkSSDCouplingNRDefault;  // various SSD
193   static const Double_t fgkSSDCouplingNLDefault;  // couplings
194   static const Int_t fgkSSDZSThresholdDefault;  // default for fSSDZSThreshold
195
196   static const Float_t fgkNsigmasDefault; //default for fNsigmas
197   static const Int_t fgkNcompsDefault; //default for fNcomps
198
199  private:
200   Double_t fGeVcharge;      // Energy to ionize (free an electron) in GeV
201   Double_t fDOverV;  // The parameter d/v where d is the disance over which the
202                      // the potential v is applied d/v [cm/volts]
203
204   
205   Double_t fSPDBiasVoltage[240]; // Bias Voltage for the SPD
206   Double_t fSPDThresh[240];      // SPD Threshold value
207   Double_t fSPDSigma[240];       // SPD threshold fluctuations spread
208   Double_t fSPDNoise[240];       // SPD electronic noise: sigma
209   Double_t fSPDBaseline[240];    // SPD electronic noise: baseline
210   TString  fSPDCouplOpt;    // SPD Coupling Option
211   Double_t fSPDCouplCol;    // SPD Coupling parameter along the cols
212   Double_t fSPDCouplRow;    // SPD Coupling parameter along the rows
213   Float_t  fSPDEccDiff;     // Eccentricity (i.e. asymmetry parameter) in the 
214                             // Gaussian diffusion for SPD  
215   Bool_t   fSPDAddNoisyFlag;     // Flag saying whether noisy pixels should be added to digits
216   Bool_t   fSPDRemoveDeadFlag;   // Flag saying whether dead pixels should be removed from digits
217
218   Int_t    fSDDElectronics;  // SDD Electronics Pascal (1) or OLA (2)
219   Float_t  fSDDDiffCoeff;    // SDD Diffusion Coefficient (scaling the time)
220   Float_t  fSDDDiffCoeff1;   // SDD Diffusion Coefficient (constant term)
221   Float_t  fSDDJitterError;  // SDD jitter error
222   Float_t  fSDDDynamicRange; // SDD Dynamic Range 
223   Float_t  fSDDMaxAdc;       // SDD ADC saturation value
224   Float_t  fSDDChargeLoss;   // Set Linear Coefficient for Charge Loss 
225   
226   Double_t fSSDCouplingPR;  // SSD couplings
227   Double_t fSSDCouplingPL;  // SSD couplings
228   Double_t fSSDCouplingNR;  // SSD couplings
229   Double_t fSSDCouplingNL;  // SSD couplings   
230   Int_t    fSSDZSThreshold; // SSD threshold for the zero suppresion
231
232   Float_t  fNsigmas;   // Number of sigmas over which charge disintegration
233                        // is performed
234   Int_t      fNcomps;  // Number of samplings along the gaussian
235   TArrayF   *fGaus;    // Gaussian lookup table for signal generation
236
237   Double_t fN;  // the impurity concentration of the material in #/cm^3  (NOT USED!)
238   Float_t fT;   // The temperature of the Si in Degree K.
239
240   ClassDef(AliITSSimuParam,3);
241 };
242 #endif