ITS/UPGRADE/AliITSUSimuParam.h

   1 #ifndef ALIITSUSIMUPARAM_H
   2 #define ALIITSUSIMUPARAM_H
   3 /* Copyright(c) 2007-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
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   7 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
   8 //                                                               //
   9 // Class to store the parameters used in the simulation ITS      //
  10 //                                                               //
  11 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  12 #include <TRandom.h>
  13 #include <TObject.h>
  14 #include <TMath.h>
  15 #include "AliMathBase.h"
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  17 class AliITSUSimuParam : public TObject {
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  19  public:
  20   enum {kOldCouplingPix,kNewCouplingPix,kMaxCouplingOptPix};
  21   //
  22   AliITSUSimuParam();
  23   AliITSUSimuParam(UInt_t nPix);
  24   AliITSUSimuParam(const AliITSUSimuParam& simpar);
  25   // assignment operator
  26   AliITSUSimuParam& operator=(const AliITSUSimuParam& source);
  27   ~AliITSUSimuParam();
  28
  29   Double_t ApplyPixBaselineAndNoise(UInt_t mod) const;
  30   Double_t CalcProbNoiseOverThreshold(UInt_t mod) const;
  31   //
  32   void     SetPixThreshold(Double_t thresh, Double_t sigma, int mod=-1);
  33   void     SetPixMinElToAdd(Double_t nel)                                        {fPixMinElToAddDef = nel;}
  34   void     GetPixThreshold(UInt_t mod, Double_t& thresh, Double_t& sigma) const;
  35   Double_t GetPixThreshold(UInt_t mod)                                    const;
  36   Double_t GetPixMinElToAdd()                                             const  {return fPixMinElToAddDef;}
  37   //
  38   void     SetPixNoise(Double_t noise, Double_t baseline, Int_t mod=-1);
  39   void     GetPixNoise(UInt_t mod,Double_t &noise, Double_t &baseline)    const;
  40   //
  41   void     SetPixBiasVoltage(Double_t bias=18.182,Int_t mod=-1);
  42   Double_t GetPixBiasVoltage(UInt_t mod)                                  const;
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  45   void     SetGeVToCharge(Double_t gc=fgkNcompsDefault)                             {fGeVcharge = gc;}
  46   Double_t GetGeVToCharge()                                                  const  {return fGeVcharge;}
  47   Double_t GeVToCharge(Double_t gev)                                         const  {return gev/fGeVcharge;}
  48   //
  49   void     SetDistanceOverVoltage(Double_t d,Double_t v)                            {fDOverV = d/v;}
  50   void     SetDistanceOverVoltage(Double_t dv=fgkDOverVDefault)                     {fDOverV = dv;}
  51   Double_t GetDistanceOverVoltage()                                          const  {return fDOverV;}
  52   //
  53   void     SetPixCouplingOption(UInt_t opt);
  54   UInt_t   GetPixCouplingOption()                                         const  {return fPixCouplOpt;}
  55
  56   void     SetPixCouplingParam(Double_t col, Double_t row)                       {fPixCouplCol = col; fPixCouplRow = row;}
  57   void     GetPixCouplingParam(Double_t &col, Double_t &row)              const  {col = fPixCouplCol; row = fPixCouplRow;}
  58
  59   void     SetPixSigmaDiffusionAsymmetry(Double_t ecc)                           {fPixEccDiff=ecc;}
  60   void     GetPixSigmaDiffusionAsymmetry(Double_t &ecc)                   const  {ecc=fPixEccDiff;}
  61
  62   void     SetPixLorentzDrift(Bool_t ison)                                       {fPixLorentzDrift=ison;}
  63   Bool_t   GetPixLorentzDrift()                                           const  {return fPixLorentzDrift;}
  64   void     SetPixLorentzHoleWeight(Double_t weight)                               {fPixLorentzHoleWeight=weight;}
  65   Double_t GetPixLorentzHoleWeight()                                      const  {return fPixLorentzHoleWeight;}
  66
  67   void     SetPixAddNoisyFlag(Bool_t value)                                      {fPixAddNoisyFlag = value;}
  68   Bool_t   GetPixAddNoisyFlag()                                           const  {return fPixAddNoisyFlag;}
  69   void     SetPixRemoveDeadFlag(Bool_t value)                                    {fPixRemoveDeadFlag = value;}
  70   Bool_t   GetPixRemoveDeadFlag()                                         const  {return fPixRemoveDeadFlag;}
  71   //
  72   Double_t LorentzAngleElectron(Double_t bz)                                 const;
  73   Double_t LorentzAngleHole(Double_t bz)                                     const;
  74   //
  75   Double_t SigmaDiffusion3D(Double_t  l)                                     const;
  76   Double_t SigmaDiffusion2D(Double_t l)                                      const;
  77   Double_t SigmaDiffusion1D(Double_t l)                                      const;
  78   //
  79   virtual void Print(Option_t *opt = "")                                     const;
  80   //
  81   static Double_t CalcProbNoiseOverThreshold(double base, double noise, double thresh);
  82   static Double_t GenerateNoiseQFunction(double prob, double mean, double sigma);
  83   //
  84  protected:
  85
  86   static const Double_t fgkPixBiasVoltageDefault;//default for fPixBiasVoltage
  87   static const Double_t fgkPixThreshDefault; //default for fThresh
  88   static const Double_t fgkPixMinElToAddDefault; // default min number of electrons to add to sdigit
  89   static const Double_t fgkPixThrSigmaDefault; //default for fSigma
  90   static const Double_t fgkPixCouplColDefault; //default for fPixCouplCol
  91   static const Double_t fgkPixCouplRowDefault; //default for fPixCouplRow
  92   static const Double_t fgkPixEccDiffDefault;//default for fPixEccDiff
  93   static const Double_t fgkPixLorentzHoleWeightDefault;//default for fPixLorentzHoleWeight
  94   static const UInt_t   fgkPixCouplingOptDefault;  // type of pixel Coupling (old or new)
  95   static const Double_t fgkDOverVDefault;             // default distance over voltage
  96   static const Double_t fgkGeVtoChargeDefault;        // default energy to ionize (free an electron) in GeV
  97   static const Double_t fgkTDefault;                  // default temperature
  98
  99   static const Double_t fgkNsigmasDefault; //default for fNsigmas
 100   static const Int_t fgkNcompsDefault; //default for fNcomps
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 102  private:
 103   //
 104   Double_t   fGeVcharge;          // Energy to ionize (free an electron) in GeV
 105   Double_t   fDOverV;             // The parameter d/v where d is the disance over which the the potential v is applied d/v [cm/volts]
 106   Double_t   fT;                  // The temperature of the Si in Degree K.
 107   //
 108   UInt_t     fNPix;            // number of Pix type detectors
 109   UInt_t     fPixCouplOpt;     // Pix Coupling Option
 110   Double_t   fPixCouplCol;     // Pix Coupling parameter along the cols
 111   Double_t   fPixCouplRow;     // Pix Coupling parameter along the rows
 112   Double_t   fPixEccDiff;      // Eccentricity (i.e. asymmetry parameter) in the  Gaussian diffusion for Pix
 113   Bool_t     fPixLorentzDrift;     // Flag to decide whether to simulate the Lorentz Drift or not in Pix
 114   Double_t   fPixLorentzHoleWeight;// Lorentz Angle is computed for Pix as average of Hole and Electron
 115   //                                    this parameter gives the relative weights between the two
 116   Bool_t     fPixAddNoisyFlag;     // Flag saying whether noisy pixels should be added to digits
 117   Bool_t     fPixRemoveDeadFlag;   // Flag saying whether dead pixels should be removed from digits
 118   //
 119   Double_t   fPixThreshDef;      // Pix Threshold value
 120   Double_t   fPixThrSigmaDef;    // Pix Threshold fluctuation
 121   Double_t   fPixBiasVoltageDef; // Bias Voltage for the Pix
 122   Double_t   fPixNoiseDef;       // Pix electronic noise: sigma
 123   Double_t   fPixBaselineDef;    // Pix electronic noise: baseline
 124   Double_t   fPixMinElToAddDef;  // min number of electrons to add
 125   //
 126   Double_t*  fPixThresh;      //[fNPix] Pix Threshold value
 127   Double_t*  fPixThrSigma;    //[fNPix] Pix Threshold fluctuation
 128   Double_t*  fPixBiasVoltage; //[fNPix] Bias Voltage for the Pix
 129   Double_t*  fPixSigma;       //[fNPix] Pix threshold fluctuations spread
 130   Double_t*  fPixNoise;       //[fNPix] Pix electronic noise: sigma
 131   Double_t*  fPixBaseline;    //[fNPix] Pix electronic noise: baseline
 132   //
 133
 134   ClassDef(AliITSUSimuParam,1);  // ITSU simulataion params
 135 };
 136
 137 //_______________________________________________________________________
 138 inline Double_t AliITSUSimuParam::CalcProbNoiseOverThreshold(double mean, double sigma, double thresh)
 139 {
 140   // calculate probability of gaussian noise exceeding the threshold
 141   if (mean+6*sigma<thresh) return 0;
 142   if (mean-6*sigma>thresh) return 1.;
 143   const double ksqrt2 = 1.41421356237309515e+00;
 144   return 0.5*AliMathBase::ErfcFast( (thresh-mean)/(sigma*ksqrt2));
 145 }
 146
 147 //_______________________________________________________________________
 148 inline Double_t AliITSUSimuParam::GenerateNoiseQFunction(double prob, double mean, double sigma)
 149 {
 150   // generate random noise exceeding threshold probability prob, i.e. find a random point in the right
 151   // tail of the gaussian(base,noise), provided that the tail integral = prob
 152   const double ksqrt2 = 1.41421356237309515e+00;
 153   return mean+sigma*ksqrt2*TMath::ErfcInverse(2*prob*(1.-gRandom->Rndm()));
 154 }
 155
 156
 157
 158 #endif