ITS/AliITSgeomSPD.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
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 // This class is for the Silicon Pixel Detector, SPD, specific geometry.
  20 // It is being replaced by AliITSsegmentationSPD class. This file also
  21 // constains classes derived from AliITSgeomSPD which do nothing but
  22 // initilize this one with predefined values.
  23 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25 #include <Riostream.h>
  26 #include <TGeometry.h>
  27 #include <TShape.h>
  28 #include <TMath.h>
  29
  30 #include "AliITSgeomSPD.h"
  31
  32 ClassImp(AliITSgeomSPD)
  33
  34 AliITSgeomSPD::AliITSgeomSPD():
  35 TObject(),
  36 fName(),
  37 fTitle(),
  38 fMat(),
  39 fDx(0.0),
  40 fDy(0.0),
  41 fDz(0.0),
  42 fNbinx(0),
  43 fNbinz(0),
  44 fLowBinEdgeX(0),
  45 fLowBinEdgeZ(0){
  46 // Default Constructor. Set everthing to null.
  47 }
  48 //______________________________________________________________________
  49 AliITSgeomSPD::AliITSgeomSPD(Float_t dy,Int_t nx,Float_t *bx,
  50                              Int_t nz,Float_t *bz):
  51 TObject(),
  52 fName(),
  53 fTitle(),
  54 fMat(),
  55 fDx(0.0),
  56 fDy(0.0),
  57 fDz(0.0),
  58 fNbinx(0),
  59 fNbinz(0),
  60 fLowBinEdgeX(0),
  61 fLowBinEdgeZ(0){
  62 // Standard Constructor. Set everthing to null.
  63
  64     ReSetBins(dy,nx,bx,nz,bz);
  65     return;
  66 }
  67 //______________________________________________________________________
  68 void AliITSgeomSPD::ReSetBins(Float_t dy,Int_t nx,Float_t *bx,
  69                               Int_t nz,Float_t *bz){
  70 // delets the contents of this and replaces it with the given values.
  71     Int_t i;
  72     Float_t dx = 0.0, dz = 0.0;
  73
  74     // Compute size in x and z (based on bins).
  75     for(i=0;i<nx;i++) dx += bx[i];
  76     for(i=0;i<nz;i++) dz += bz[i];
  77     dx *= 0.5;
  78     dz *= 0.5;
  79
  80     if(fLowBinEdgeX) delete[] fLowBinEdgeX; // delete existing
  81     if(fLowBinEdgeZ) delete[] fLowBinEdgeZ; // delete existing
  82     fLowBinEdgeX = 0;
  83     fLowBinEdgeZ = 0;
  84
  85     SetNbinX(nx);
  86     SetNbinZ(nz);
  87     InitLowBinEdgeX();
  88     InitLowBinEdgeZ();
  89     fLowBinEdgeX[0] = -dx;
  90     fLowBinEdgeZ[0] = -dz;
  91     for(i=0;i<nx;i++) fLowBinEdgeX[i+1] = fLowBinEdgeX[i] + bx[i];
  92     for(i=0;i<nz;i++) fLowBinEdgeZ[i+1] = fLowBinEdgeZ[i] + bz[i];
  93     SetShape("ActiveSPD","Active volume of SPD","",dx,dy,dz);
  94     return;
  95 }
  96 //______________________________________________________________________
  97 AliITSgeomSPD::AliITSgeomSPD(AliITSgeomSPD &source) : TObject(source),
  98 fName(source.fName),
  99 fTitle(source.fTitle),
 100 fMat(source.fMat),
 101 fDx(source.fDx),
 102 fDy(source.fDy),
 103 fDz(source.fDz),
 104 fNbinx(source.fNbinx),
 105 fNbinz(source.fNbinz),
 106 fLowBinEdgeX(0),
 107 fLowBinEdgeZ(0){
 108     // Copy constructor
 109   InitLowBinEdgeX();
 110   InitLowBinEdgeZ();
 111   for(Int_t i=0;i<fNbinx;i++) fLowBinEdgeX[i] = source.fLowBinEdgeX[i];
 112   for(Int_t i=0;i<fNbinz;i++) fLowBinEdgeZ[i] = source.fLowBinEdgeZ[i];
 113
 114
 115 }
 116 //______________________________________________________________________
 117 AliITSgeomSPD& AliITSgeomSPD::operator=(AliITSgeomSPD &source){
 118     // = operator
 119   this->~AliITSgeomSPD();
 120   new(this) AliITSgeomSPD(source);
 121   return *this;
 122 }
 123 //______________________________________________________________________
 124 AliITSgeomSPD::~AliITSgeomSPD(){
 125 // Destructor
 126
 127     if(fLowBinEdgeX) delete[] fLowBinEdgeX;
 128     if(fLowBinEdgeZ) delete[] fLowBinEdgeZ;
 129     fNbinx       = 0;
 130     fNbinz       = 0;
 131     fLowBinEdgeX = 0;
 132     fLowBinEdgeZ = 0;
 133 }
 134 //______________________________________________________________________
 135 void AliITSgeomSPD::SetShape(const char *name,const char *title,
 136                              const char * /*mat*/,Float_t dx,Float_t dy,Float_t dz){
 137     // Delete any existing shape info and replace it with a new
 138     // shape information.
 139     // Inputs:
 140     //   char * name  Name of the shape
 141     //   char * title Title of the shape
 142     //   char * mat   Material name for the shape
 143     //   Float_t dx   half width of the shape [cm]
 144     //   Float_t dy   half thickness of the shape [cm]
 145     //   Float_t dz   half length of the shape [cm]
 146     // Outputs:
 147     //   none.
 148     // Return:
 149     //   none.
 150
 151     fName  = name;
 152     fTitle = title;
 153     fDx    = dx;
 154     fDy    = dy;
 155     fDz    = dz;
 156     return;
 157 }
 158 //______________________________________________________________________
 159 void AliITSgeomSPD::LToDet(Float_t xl,Float_t zl,Int_t &row,Int_t &col){
 160 // Returns the row and column pixel numbers for a given local coordinate
 161 // system. If they are outside then it will return -1 or fNbinx/z.
 162     Int_t i;
 163
 164     if(xl<fLowBinEdgeX[0]) row = -1;
 165     else{
 166         for(i=0;i<fNbinx;i++) if(xl<=fLowBinEdgeX[i]) break;
 167         row = i;
 168     } //end if too low.
 169     if(zl<fLowBinEdgeX[0]) col = -1;
 170     else{
 171         for(i=0;i<fNbinz;i++) if(zl<=fLowBinEdgeZ[i]) break;
 172         col = i;
 173     } //end if too low.
 174     return;
 175 }
 176 //______________________________________________________________________
 177 void AliITSgeomSPD::DetToL(Int_t row,Int_t col,Float_t &xl,Float_t &zl){
 178 // returns the pixel center local coordinate system location for a given
 179 // row and column number. It the row or column number is outside of the
 180 // defined range then it will return the nearest detector edge.
 181
 182     if(row>=0||row<fNbinx-1) xl = 0.5*(fLowBinEdgeX[row]+fLowBinEdgeX[row+1]);
 183     else if(row<0) xl = fLowBinEdgeX[0];else xl = fLowBinEdgeX[fNbinx-1];
 184     if(col>=0||col<fNbinz-1) zl = 0.5*(fLowBinEdgeZ[col]+fLowBinEdgeZ[col+1]);
 185     else if(col<0) zl = fLowBinEdgeZ[0];else zl = fLowBinEdgeZ[fNbinz-1];
 186     return;
 187 }
 188 //______________________________________________________________________
 189 void AliITSgeomSPD::Print(ostream *os) const {
 190 // Standard output format for this class
 191     Int_t i;
 192 #if defined __GNUC__
 193 #if __GNUC__ > 2
 194     ios::fmtflags fmt;
 195 #else
 196     Int_t fmt;
 197 #endif
 198 #else
 199 #if defined __ICC || defined __ECC || defined __xlC__
 200     ios::fmtflags fmt;
 201 #else
 202     Int_t fmt;
 203 #endif
 204 #endif
 205
 206     fmt = os->setf(ios::scientific); // set scientific floating point output
 207     *os << "TBRIK" << " ";
 208     *os << setprecision(16) << GetDx() << " ";
 209     *os << setprecision(16) << GetDy() << " ";
 210     *os << setprecision(16) << GetDz() << " ";
 211     *os << fNbinx-1 << " " << fNbinz-1 << " ";
 212     for(i=0;i<fNbinx;i++) *os << setprecision(16) << fLowBinEdgeX[i] << " ";
 213     for(i=0;i<fNbinz;i++) *os << setprecision(16) << fLowBinEdgeZ[i] << " ";
 214     *os << endl;
 215     os->flags(fmt);
 216     return;
 217 }
 218 //______________________________________________________________________
 219 void AliITSgeomSPD::Read(istream *is){
 220 // Standard input format for this class
 221     Int_t i,j;
 222     Float_t dx,dy,dz;
 223     char shape[20];
 224
 225     for(i=0;i<20;i++) shape[i]='\0';
 226     *is >> shape;
 227     if(strcmp(shape,"TBRIK")) Warning("::Read","Shape not a TBRIK");
 228     *is >> dx >> dy >> dz;
 229     SetShape("ActiveSPD","Active volume of SPD","",dx,dy,dz);
 230     *is >> i >> j;
 231     SetNbinX(i);
 232     SetNbinZ(j);
 233     InitLowBinEdgeX();
 234     InitLowBinEdgeZ();
 235     for(i=0;i<fNbinx;i++) *is >> fLowBinEdgeX[i];
 236     for(i=0;i<fNbinz;i++) *is >> fLowBinEdgeZ[i];
 237     return;
 238 }
 239 //----------------------------------------------------------------------
 240 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSgeomSPD &p){
 241 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 242 // Standard output streaming function.
 243 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 244
 245     p.Print(&os);
 246     return os;
 247 }
 248 //----------------------------------------------------------------------
 249 istream &operator>>(istream &is,AliITSgeomSPD &r){
 250 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 251 // Standard input streaming function.
 252 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 253
 254     r.Read(&is);
 255     return is;
 256 }
 257 //=====================================================================
 258
 259 ClassImp(AliITSgeomSPD300)
 260
 261 AliITSgeomSPD300::AliITSgeomSPD300() : AliITSgeomSPD(){
 262 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 263 //    default constructor, for ITS TDR geometry. This only consists of
 264 // a default constructor to construct the defalut TDR SPD detector geometry
 265 // 256 X 279 300 by 50 micron pixels.
 266 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 267 const Float_t kdx=0.6400,kdy=0.0075,kdz=4.1900; // cm; Standard pixel detector
 268                                                 // size is 2dx wide, 2dz long,
 269                                                 // and 2dy thick. Geant 3.12
 270                                                 // units.
 271 const Float_t kbinx0 = 0.0050; // cm; Standard pixel size in x direction.
 272 const Int_t   knbinx = 256;    // number of pixels along x direction.
 273 const Float_t kbinz0 = 0.0300; // cm; Standard pixel size in z direction.
 274 const Float_t kbinz1 = 0.0350; // cm; Edge pixel size in z direction.
 275 const Int_t   knbinz = 279;    // number of pixels along z direction.
 276     Int_t i;
 277     Float_t dx=0.0,dz=0.0;
 278
 279     SetNbinX(knbinx); // default number of bins in x.
 280     SetNbinZ(knbinz); // default number of bins in z.
 281
 282     for(i=0;i<knbinx;i++) dx += kbinx0; // Compute size x.
 283     dx *= 0.5;
 284     for(i=0;i<knbinz;i++) dz += kbinz0; // Compute size z.
 285     dz += 2.0*(kbinz1-kbinz0);
 286     dz *= 0.5;
 287     InitLowBinEdgeX();
 288     InitLowBinEdgeZ();
 289     SetLowBinEdgeX(0,-dx); // Starting position X
 290     for(i=0;i<knbinx;i++) SetLowBinEdgeX(i+1,GetBinLowEdgeX(i)+kbinx0);
 291     SetLowBinEdgeZ(0,-dz); // Starting position z
 292     SetLowBinEdgeZ(1,GetBinLowEdgeZ(0)+kbinz1);
 293     for(i=1;i<knbinz;i++) SetLowBinEdgeZ(i+1,GetBinLowEdgeZ(i)+kbinz0);
 294     SetLowBinEdgeZ(knbinz,GetBinLowEdgeZ(knbinz-1)+kbinz1);
 295
 296     if(TMath::Abs(dx-kdx)>1.0E-4 || TMath::Abs(dz-kdz)>1.0E-4)
 297         Warning("Default Creator","Detector size may not be write.");
 298     SetShape("ActiveSPD","Active volume of SPD","",dx,kdy,dz);
 299 }
 300 //----------------------------------------------------------------------
 301 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSgeomSPD300 &p){
 302 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 303 // Standard output streaming function.
 304 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 305
 306     p.Print(&os);
 307     return os;
 308 }
 309 //----------------------------------------------------------------------
 310 istream &operator>>(istream &is,AliITSgeomSPD300 &r){
 311 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 312 // Standard input streaming function.
 313 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 314
 315     r.Read(&is);
 316     return is;
 317 }
 318 //=====================================================================
 319
 320 ClassImp(AliITSgeomSPD425Short)
 321
 322 AliITSgeomSPD425Short::AliITSgeomSPD425Short() : AliITSgeomSPD(){
 323 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 324 //    default constructor, for ITS post TDR geometry. This only consists of
 325 // a default constructor to construct the defalut post TDR SPD detector
 326 // geometry 256 X 197 425 by 50 micron pixels with interleaved 625 by 50
 327 // micron pixels (large detector).
 328 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 329 }
 330 //----------------------------------------------------------------------
 331 AliITSgeomSPD425Short::AliITSgeomSPD425Short(Int_t npar,Float_t *par) :
 332                                                               AliITSgeomSPD(){
 333 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 334 //    Standard constructor, for ITS post TDR geometry. This only consists of
 335 // a default constructor to construct the defalut post TDR SPD detector
 336 // geometry 256 X 197 425 by 50 micron pixels with interleaved 625 by 50
 337 // micron pixels (large detector).
 338 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 339
 340     const Float_t kdx=0.6400/*,kdy=0.015*/,kdz=3.480; // cm; Standard pixel
 341                                                       // detector size is 2dx
 342                                                       //  wide, 2dz long, and
 343                                                       //  2dy thick. Geant 3.12
 344                                                       // units.
 345     const Float_t kbinx0 = 0.0050; // cm; Standard pixel size in x direction.
 346     const Int_t   knbinx = 256;    // number of pixels along x direction.
 347     const Float_t kbinz0 = 0.0425; // cm; Standard pixel size in z direction.
 348     const Float_t kbinz1 = 0.0625; // cm; Special pixel size in z direction.
 349     const Int_t   knbinz = 160;    // number of pixels along z direction.
 350     Int_t i;
 351     Float_t dx,dz,*binSizeX,*binSizeZ;
 352
 353     SetNbinX(knbinx); // default number of bins in x.
 354     SetNbinZ(knbinz); // default number of bins in z.
 355
 356     binSizeX = new Float_t[knbinx]; // array of bin sizes along x.
 357     for(i=0;i<knbinx;i++) binSizeX[i] = kbinx0; // default x bin size.
 358     binSizeZ = new Float_t[knbinz]; // array of bin sizes along z.
 359     for(i=0;i<knbinz;i++) binSizeZ[i] = kbinz0; // default z bin size.
 360     binSizeZ[ 31] = kbinz1;
 361     binSizeZ[ 32] = kbinz1;
 362
 363     binSizeZ[ 63] = kbinz1;
 364     binSizeZ[ 64] = kbinz1;
 365
 366     binSizeZ[ 95] = kbinz1;
 367     binSizeZ[ 96] = kbinz1;
 368
 369     binSizeZ[127] = kbinz1;
 370     binSizeZ[128] = kbinz1;
 371
 372     // correct detector size for bin size.
 373     dx = 0.0;
 374     for(i=0;i<knbinx;i++) dx += binSizeX[i];
 375     dx *= 0.5;
 376     dz = 0.0;
 377     for(i=0;i<knbinz;i++) dz += binSizeZ[i];
 378     dz *= 0.5;
 379
 380     if(npar<3){
 381         Error("AliITSgeomSPD425Short",
 382               "npar=%d<3 array par must be at least [3] or larger",npar);
 383         return;
 384     } // end if
 385     SetShape("ActiveSPD","Active volume of SPD","",
 386              par[0],par[1],par[2]);
 387     if(TMath::Abs(dx-kdx)>1.0E-4 || TMath::Abs(dz-kdz)>1.0E-4)
 388         Warning("Default Creator","Detector size may not be write.");
 389
 390     InitLowBinEdgeX(); // array of bin sizes along x.
 391     InitLowBinEdgeZ(); // array of bin sizes along x.
 392     SetLowBinEdgeX(0,-dx);
 393     SetLowBinEdgeZ(0,-dz);
 394     for(i=0;i<knbinx;i++) SetLowBinEdgeX(i+1,GetBinLowEdgeX(i)+binSizeX[i]);
 395     for(i=0;i<knbinz;i++) SetLowBinEdgeZ(i+1,GetBinLowEdgeZ(i)+binSizeZ[i]);
 396 }
 397 //----------------------------------------------------------------------
 398 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSgeomSPD425Short &p){
 399 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 400 // Standard output streaming function.
 401 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 402
 403     p.Print(&os);
 404     return os;
 405 }
 406 //----------------------------------------------------------------------
 407 istream &operator>>(istream &is,AliITSgeomSPD425Short &r){
 408 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 409 // Standard input streaming function.
 410 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 411
 412     r.Read(&is);
 413     return is;
 414 }
 415 //======================================================================
 416
 417 ClassImp(AliITSgeomSPD425Long)
 418
 419 AliITSgeomSPD425Long::AliITSgeomSPD425Long(){
 420 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 421 //    default constructor, for ITS post TDR geometry. This only consists of
 422 // a default constructor to construct the defalut post TDR SPD detector
 423 // geometry 256 X 197 425 by 50 micron pixels with interleaved 625 by 50
 424 // micron pixels (large detector).
 425 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 426
 427     const Float_t kdx=0.6400,kdy=0.0075,kdz=4.2650; // cm; Standard pixel
 428                                                     // detector size is 2dx
 429                                                     //  wide, 2dz long, and
 430                                                     //  2dy thick. Geant 3.12
 431                                                     // units.
 432     const Float_t kbinx0 = 0.0050; // cm; Standard pixel size in x direction.
 433     const Int_t   knbinx = 256;    // number of pixels along x direction.
 434     const Float_t kbinz0 = 0.0425; // cm; Standard pixel size in z direction.
 435     const Float_t kbinz1 = 0.0625; // cm; Special pixel size in z direction.
 436     const Int_t   knbinz = 192;    // number of pixels along z direction.
 437     Int_t i;
 438     Float_t dx,dz,*binSizeX,*binSizeZ;
 439
 440     SetNbinX(knbinx); // default number of bins in x.
 441     SetNbinZ(knbinz); // default number of bins in z.
 442
 443     binSizeX = new Float_t[knbinx]; // array of bin sizes along x.
 444     for(i=0;i<knbinx;i++) binSizeX[i] = kbinx0; // default x bin size.
 445     binSizeZ = new Float_t[knbinz]; // array of bin sizes along z.
 446     for(i=0;i<knbinz;i++) binSizeZ[i] = kbinz0; // default z bin size.
 447     binSizeZ[ 31] = kbinz1;
 448     binSizeZ[ 32] = kbinz1;
 449
 450     binSizeZ[ 63] = kbinz1;
 451     binSizeZ[ 64] = kbinz1;
 452
 453     binSizeZ[ 95] = kbinz1;
 454     binSizeZ[ 96] = kbinz1;
 455
 456     binSizeZ[127] = kbinz1;
 457     binSizeZ[128] = kbinz1;
 458
 459     binSizeZ[159] = kbinz1;
 460     binSizeZ[160] = kbinz1;
 461
 462     // correct detector size for bin size.
 463     dx = 0.0;
 464     for(i=0;i<knbinx;i++) dx += binSizeX[i];
 465     dx *= 0.5;
 466     dz = 0.0;
 467     for(i=0;i<knbinz;i++) dz += binSizeZ[i];
 468     dz *= 0.5;
 469
 470     SetShape("ActiveSPD","Active volume of SPD","",dx,kdy,dz);
 471     if(TMath::Abs(dx-kdx)>1.0E-4 || TMath::Abs(dz-kdz)>1.0E-4)
 472         Warning("Default Creator","Detector size may not be write.");
 473
 474     InitLowBinEdgeX(); // array of bin sizes along x.
 475     InitLowBinEdgeZ(); // array of bin sizes along x.
 476     SetLowBinEdgeX(0,-dx);
 477     SetLowBinEdgeZ(0,-dz);
 478     for(i=0;i<knbinx;i++) SetLowBinEdgeX(i+1,GetBinLowEdgeX(i)+binSizeX[i]);
 479     for(i=0;i<knbinz;i++) SetLowBinEdgeZ(i+1,GetBinLowEdgeZ(i)+binSizeZ[i]);
 480 }
 481 //----------------------------------------------------------------------
 482 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSgeomSPD425Long &p){
 483 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 484 // Standard output streaming function.
 485 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 486
 487     p.Print(&os);
 488     return os;
 489 }
 490 //----------------------------------------------------------------------
 491 istream &operator>>(istream &is,AliITSgeomSPD425Long &r){
 492 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 493 // Standard input streaming function.
 494 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 495
 496     r.Read(&is);
 497     return is;
 498 }
 499 //======================================================================