LHC/AliLhcBeam.cxx

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   3  *                                                                        *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17 //
  18 // Class that holds all parameters about an LHC beam.
  19 // The parameters can change with time.
  20 // A monitor can be set that stores the time distribution of
  21 // emittance and number of particles per bunch.
  22 // Author: Andreas Morsch
  23 // andreas.morsch@cern.ch
  24 //
  25
  26 #include <TCanvas.h>
  27 #include <TGraph.h>
  28 #include <TH1F.h>
  29 #include <TMath.h>
  30 #include <TMultiGraph.h>
  31
  32 #include "AliLhcBeam.h"
  33 #include "AliLHC.h"
  34
  35 ClassImp(AliLhcBeam)
  36
  37 AliLhcBeam::AliLhcBeam(AliLHC* lhc):
  38     fAccelerator(lhc),
  39     fN(0),
  40     fN0(0),
  41     fNEmittance(0.),
  42     fEmittance(0.),
  43     fEmittance0(0.),
  44     fEmittanceL(0.),
  45     fEmittanceL0(0.),
  46     fEnergySpread(0.),
  47     fA(0),
  48     fZ(0),
  49     fEnergy(0.),
  50     fGamma(0.),
  51     fTimeArray(0),
  52     fEmittanceArray(0),
  53     fEmittanceLArray(0)
  54 {
  55 // Constructor
  56 }
  57
  58 AliLhcBeam::AliLhcBeam(const AliLhcBeam& beam):
  59     TNamed(beam), AliLhcMonitor(beam),
  60     fAccelerator(0),
  61     fN(0),
  62     fN0(0),
  63     fNEmittance(0.),
  64     fEmittance(0.),
  65     fEmittance0(0.),
  66     fEmittanceL(0.),
  67     fEmittanceL0(0.),
  68     fEnergySpread(0.),
  69     fA(0),
  70     fZ(0),
  71     fEnergy(0.),
  72     fGamma(0.),
  73     fTimeArray(0),
  74     fEmittanceArray(0),
  75     fEmittanceLArray(0)
  76 {
  77 // copy constructor
  78 }
  79
  80 AliLhcBeam::~AliLhcBeam()
  81 {
  82 // Destructor
  83
  84 }
  85
  86 void AliLhcBeam::Init()
  87 {
  88   // Initialization
  89   printf("\n Initializing Beam");
  90   printf("\n ^^^^^^^^^^^^^^^^^");
  91   // Scale energy with regidity
  92   fEnergy     *= fZ/fA;
  93   fGamma       = fEnergy/0.938272;
  94   fEmittance   = fNEmittance/fGamma;
  95   fEmittance0  = fEmittance;
  96   fEmittanceL *= fZ;
  97   fEmittanceL0 = fEmittanceL;
  98   fN0=fN;
  99
 100   printf("\n Beam Energy                :%10.3e GeV", fEnergy);
 101   printf("\n Beam Normalized Emittance  :%10.3e cm ", fNEmittance);
 102   printf("\n Beam Particles per Bunch   :%10.3e    ", fN);
 103 }
 104
 105 void AliLhcBeam::RemoveParticles(Float_t loss)
 106 {
 107   fN-=loss;
 108 }
 109
 110 void AliLhcBeam::IncreaseEmittance(Float_t de, Float_t del)
 111 {
 112 //
 113 // Increase the emittance
 114   fEmittance    *= (1.+de);
 115   fEmittanceL   *= (1.+del);
 116   fEnergySpread *= (1.+del);
 117 }
 118
 119 AliLhcBeam& AliLhcBeam::operator=(const  AliLhcBeam & /*rhs*/)
 120 {
 121 // Assignment operator
 122     return *this;
 123 }
 124 void AliLhcBeam::SetMonitor(Int_t n)
 125 {
 126 //
 127 // Initialize a monitor with n time bins
 128   fNmax = n;
 129   if (fEmittanceArray)  delete fEmittanceArray;
 130   if (fEmittanceLArray) delete fEmittanceLArray;
 131
 132
 133   fEmittanceArray  = new Float_t[n];
 134   fEmittanceLArray = new Float_t[n];
 135 }
 136
 137 void AliLhcBeam::Record()
 138 {
 139     fEmittanceArray [fAccelerator->Nt()] = fEmittance/fEmittance0;
 140     fEmittanceLArray[fAccelerator->Nt()] = fEmittanceL/fEmittanceL0;
 141 }
 142
 143
 144 void AliLhcBeam::DrawPlots()
 145 {
 146   // Draw monitor plots
 147   Float_t* t =  fAccelerator->TimeA();
 148
 149   TH1 *e1 = new TH1F("e1","Hor. Emittance",fNmax,0,t[fNmax]);
 150   e1->SetMinimum(1);
 151   e1->SetMaximum(fEmittanceArray[fNmax]*1.1);
 152   e1->SetStats(0);
 153   e1->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 154   e1->GetYaxis()->SetTitle("rel. Emittance (t)");
 155
 156   TH1 *e2 = new TH1F("e2","Long. Emittance",fNmax,0,t[fNmax]);
 157   e2->SetMinimum(1);
 158   e2->SetMaximum(fEmittanceLArray[fNmax]*1.1);
 159   e2->SetStats(0);
 160   e2->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 161   e2->GetYaxis()->SetTitle("rel. Emittance (t)");
 162
 163
 164   TGraph* grE  = new TGraph(fNmax, t, fEmittanceArray);
 165   grE->SetHistogram(e1);
 166   TGraph* grEl = new TGraph(fNmax, t, fEmittanceLArray);
 167   grEl->SetHistogram(e2);
 168   grEl->SetLineStyle(2);
 169
 170   TMultiGraph* mg = new TMultiGraph();
 171   mg->Add(grE);
 172   mg->Add(grEl);
 173
 174   TCanvas *c2 = new TCanvas("c2","Emittance Increase", 200, 10, 700, 500);
 175   c2->SetGrid();
 176   mg->Draw("AC");
 177   mg->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 178   mg->GetYaxis()->SetTitle("rel. Emittance(t)");
 179   mg->Draw("AC");
 180 }
 181
 182
 183
 184