ITS/UPGRADE/AliITSUSimulationPix.h

   1 #ifndef ALIITSUSIMULATIONPIX_H
   2 #define ALIITSUSIMULATIONPIX_H
   3
   4 /* Copyright(c) 2007-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 ////////////////////////////////////////////////////////////
   8 // Simulation class for upgrade pixels                    //
   9 ////////////////////////////////////////////////////////////
  10 #include <TRandom3.h>
  11 #include <TObjArray.h>
  12 #include "AliITSUSimulation.h"
  13 #include "AliITSUSegmentationPix.h"
  14
  15 class TH1F;
  16 class AliITSUChip;
  17 class AliITSUSimuParam;
  18 class AliITSUParamList;
  19 class TH2;
  20
  21 //-------------------------------------------------------------------
  22
  23 class AliITSUSimulationPix : public AliITSUSimulation {
  24 public:
  25     enum {kCellX1,kCellX2,kCellZ1,kCellZ2,kCellYDepth,kNDtSpread}; // data used for ch. spread integral calc.
  26     //
  27     // charge spread functions defined
  28     enum {kSpreadFunGauss2D                   // single gaussian in 2D, SpreadFunGauss2D
  29         ,kSpreadFunDoubleGauss2D            // double gaussian in 2D, SpreadFunDoubleGauss2D
  30         ,kSpreadFunHisto                    // use 2D histo from the object stored in fResponseParam
  31         ,kNSpreadFuns
  32     };
  33     // These are enums for interpretation of the entries in the AliITSUParamList*fResponseParam :
  34     // object to holding the sensor-specific response data
  35     // fist kParamStart entries of spread fun params are reserved for common parameters
  36     enum {kChargeSpreadType                  // charge spread function type, one of kNSpreadFuns types
  37         ,kSpreadFunParamNXoffs               // number of pixels to consider +- from injection point (in X)
  38         ,kSpreadFunParamNZoffs               // number of pixels to consider +- from injection point (in Z)
  39         ,kSpreadFunMinSteps                  // the single hit charge is divided into kSpreadFunMinSteps (minimum is 3)
  40         ,kReadOutSchemeType                  // readout type strobe, rolling shutter etc
  41         ,kReadOutCycleLength                 // full readout cycle window
  42         ,kSpreadFunGlobalQScale              // Global charge scaling factor to match tes beam results to simu (Geant3)
  43         ,kPixSNDisrcCut                      // S/N cut applied at discrimination level
  44         ,kPixMinElToAdd                      // Min number of electrons to add to sdig
  45         ,kPixNoiseIsOn                       // Turn Pixel Noise on
  46         ,kPixNoiseInAllMod                   // To apply pixel noise in all chips, if not only on ones where there is a hit
  47         ,kPixNoiseMPV                        // Pixel noise MPV
  48         ,kPixNoiseSigma                      // Pixel noise sigma
  49         ,kPixFakeRate                        // Pixel fake rate
  50         ,kDigitalSim                         //Digital pixel simulation
  51         //
  52         ,kNReservedParams=20                 // some reserved slots
  53         ,kParamStart = kNReservedParams      // user parameters must start from this slot
  54     };
  55     //___ Noisy pixel type
  56     enum { kNoisyPixOCDB = 9990, kNoisyPixRnd = 9991 };
  57
  58     //
  59     // defined readout types:
  60     enum {kReadOutStrobe                      // hits in static time window fReadOutCycleLength wrt offset fReadOOutCycleOffset (global for sensor) are seen
  61         ,kReadOutRollingShutter             // hits in rolling (row-wise) window are seen (see GetReadOutCycleRollingShutter)
  62         ,kNReadOutTypes
  63     };
  64     // elements of the SpreadFunGauss2D parameterization (offsetted by kParamStart)
  65     enum {kG1MeanX=kParamStart,kG1SigX,kG1MeanZ,kG1SigZ,kNG1Par};
  66     // elements of the SpreadFunDoubleGauss2D parameterization (offsetted by kParamStart)
  67     enum {kG2MeanX0=kParamStart,kG2SigX0,kG2MeanZ0,kG2SigZ0,kG2MeanX1,kG2SigX1,kG2MeanZ1,kG2SigZ1,kG2ScaleG2,kNG2Par};
  68     //
  69     AliITSUSimulationPix();
  70     AliITSUSimulationPix(AliITSUSimuParam* sim,AliITSUSensMap* map);
  71     virtual ~AliITSUSimulationPix();
  72     AliITSUSimulationPix(const AliITSUSimulationPix &source);
  73     AliITSUSimulationPix& operator=(const AliITSUSimulationPix &s);
  74     void Init();
  75     //
  76     void FinishSDigitiseChip();
  77     void DigitiseChip();
  78     //
  79     void SDigitiseChip();
  80     void WriteSDigits();
  81     void Hits2SDigits();
  82     void Hits2SDigitsFast();
  83     void Hits2SDigitsFastDigital();
  84     void AddNoisyPixels();
  85     void RemoveDeadPixels();
  86     void FrompListToDigits();
  87     //
  88     Int_t AddRandomNoisePixels(Double_t tof=0);
  89     Bool_t SetTanLorAngle(Double_t WeightHole=1.0);
  90     Double_t GetTanLorAngle() const {return fTanLorAng;};
  91     //
  92     // For backwards compatibility
  93     void SDigitsToDigits(){ FinishSDigitiseChip();}
  94     //
  95     Double_t SpreadFunDoubleGauss2D(const Double_t *dtIn);
  96     Double_t SpreadFunGauss2D(const Double_t *dtIn);
  97     Double_t SpreadFrom2DHisto(const Double_t *dtIn);
  98     //
  99     virtual void SetResponseParam(AliITSUParamList* resp);
 100     //
 101     Int_t GetReadOutCycle(Int_t row, Int_t col, Double_t hitTime);
 102     Int_t GetReadOutCycleRollingShutter(Int_t row, Int_t col, Double_t hitTime);
 103     //
 104     void CalcDiodeShiftInPixel(Int_t xrow, Int_t zcol, Float_t &x, Float_t &z);
 105     //
 106 private:
 107     void SpreadCharge2D(Double_t x0,Double_t z0, Double_t dy, Int_t ix0,Int_t iz0,
 108                         Double_t el, Double_t tof, Int_t tID, Int_t hID);
 109     void PlaceDigitalPixels(Double_t x0,Double_t z0, Double_t el, Double_t tof, Int_t tID, Int_t hID);
 110
 111     //
 112     void SetCoupling(AliITSUSDigit* old);     // "New" coupling routine  Tiziano Virgili
 113     void SetCouplingOld(AliITSUSDigit* old);  // "Old" coupling routine  Rocco Caliandro
 114     //
 115 protected:
 116     Double_t      fTanLorAng;               //! Tangent of the Lorentz Angle (weighted average for hole and electrons)
 117     Double_t      fGlobalChargeScale;       // Charge scaling to match Geant and Test beam
 118     //
 119     TH2*          fSpread2DHisto;           //! optional 2D histo for charge spread parameterization
 120     Double_t (AliITSUSimulationPix::*fSpreadFun)(const Double_t *dtIn); //! pointer on current spread function
 121     Int_t    (AliITSUSimulationPix::*fROTimeFun)(Int_t row,Int_t col, Double_t hitTime); //! pointer on current R/O time check function
 122
 123     ClassDef(AliITSUSimulationPix,1)  // Simulation of pixel clusters
 124 };
 125 #endif