LHC/AliLhcIRegion.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 #include "AliLhcIRegion.h"
  19 #include "AliLhcBeam.h"
  20 #include "AliLHC.h"
  21
  22 #include <TMath.h>
  23 #include <TCanvas.h>
  24 #include <TPad.h>
  25 #include <TGraph.h>
  26 #include <TMultiGraph.h>
  27 #include <TH1.h>
  28
  29 ClassImp(AliLhcIRegion)
  30
  31 AliLhcIRegion::AliLhcIRegion(AliLHC* lhc, const char* name, const char* title)
  32     :TNamed(name,title)
  33 {
  34 // Constructor
  35     fAccelerator=lhc;
  36     fLumiArray        = 0;
  37     fAverageLumiArray = 0;
  38     fBetaStarArray = 0;
  39 }
  40
  41 AliLhcIRegion::AliLhcIRegion(const AliLhcIRegion& region)
  42     : TNamed(region), AliLhcMonitor(region)
  43 {
  44 // copy constructor
  45 }
  46
  47 AliLhcIRegion::~AliLhcIRegion()
  48 {
  49 // Destructor
  50
  51   if (fLumiArray)        delete fLumiArray;
  52   if (fAverageLumiArray) delete fAverageLumiArray;
  53   if (fBetaStarArray)    delete fBetaStarArray;
  54 }
  55
  56
  57 AliLhcIRegion& AliLhcIRegion::operator=(const  AliLhcIRegion & /*rhs*/)
  58 {
  59 // Assignment operator
  60     return *this;
  61 }
  62
  63 void AliLhcIRegion::Init()
  64 {
  65   // Initialization
  66   printf("\n Initializing Interaction Region %s", GetName());
  67   printf("\n ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^");
  68   // Initial Luminosity
  69   fBeam1 = fAccelerator->Beam(0);
  70   fBeam2 = fAccelerator->Beam(1);
  71   fFrequency = 3.e10/(2.*TMath::Pi()*fAccelerator->Radius());
  72
  73   Luminosity();
  74
  75   fLuminosity0 = fLuminosity;
  76   fAverageLumi=0.;
  77   fBetaStar0   = fBetaStar;
  78   printf("\n IR Beta*                 :%10.3e cm        ", fBetaStar);
  79   printf("\n IR Initial Luminosity    :%10.3e cm^-2s^-1 ", fLuminosity);
  80 }
  81
  82 Float_t AliLhcIRegion::Luminosity()
  83 {
  84   Float_t sigma1 = TMath::Sqrt(fBeam1->Emittance()*fBetaStar);
  85   Float_t sigma2 = TMath::Sqrt(fBeam2->Emittance()*fBetaStar);
  86   fLuminosity = fFrequency *
  87     fBeam1->N()*fBeam2->N()/(2.*TMath::Pi()*(sigma1*sigma1+sigma2*sigma2));
  88   return fLuminosity;
  89 }
  90
  91 void AliLhcIRegion::Update()
  92 {
  93   Luminosity();
  94 }
  95
  96 void AliLhcIRegion::SetMonitor(Int_t n)
  97 {
  98   // Initialize monitors
  99
 100   if (fLumiArray)        delete fLumiArray;
 101   if (fAverageLumiArray) delete fAverageLumiArray;
 102   if (fBetaStarArray)    delete fBetaStarArray;
 103
 104   fLumiArray        = new Float_t[n];
 105   fAverageLumiArray = new Float_t[n];
 106   fBetaStarArray    = new Float_t[n];
 107
 108   fAverageLumiArray[0] = 0.;
 109   fNmax = n;
 110 }
 111
 112 void AliLhcIRegion::Record()
 113 {
 114   // Record some time dependent quantities
 115   //
 116   Int_t n = fAccelerator->Nt();
 117   // Luminosity
 118
 119   fLumiArray[n] = fLuminosity;
 120
 121   // Average Luminosity respecting set-up and filling time
 122   if (fAccelerator->Time() > fAccelerator->SetUpTime())
 123     fAverageLumi+=fLuminosity*fAccelerator->TimeStep();
 124
 125   fAverageLumiArray[n] = fAverageLumi/
 126     (Float_t(n+1)*fAccelerator->TimeStep()+fAccelerator->FillingTime())/
 127     fLuminosity0;
 128
 129   // Beta*
 130   fBetaStarArray[n] = fBetaStar;
 131 }
 132
 133
 134 void AliLhcIRegion::DrawPlots()
 135 {
 136   //
 137   // Draw the monitor plots
 138   //
 139   Float_t* t = fAccelerator->TimeA();
 140   //
 141   char name1[20], name2[20], hname[20];
 142   sprintf(name1,"c%s",GetName());
 143   sprintf(name2,"b%s",GetName());
 144   char title[30];
 145   sprintf(title,"Luminosity Lifetime for %s",GetName());
 146
 147   //
 148   sprintf(hname,"%s%d",name1,0);
 149   TH1 *g1 = new TH1F(hname,"Luminosity",fNmax,0,t[fNmax]);
 150   g1->SetMinimum(0);
 151   g1->SetMaximum(fLumiArray[0]*1.1);
 152   g1->SetStats(0);
 153   g1->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 154   g1->GetYaxis()->SetTitle("L(t) (cm**-2 s**-1)");
 155   sprintf(hname,"%s%d",name1,1);
 156   TH1 *g2 = new TH1F(hname,"Luminosity",fNmax,0,t[fNmax]);
 157   g2->SetMinimum(0);
 158   g2->SetMaximum(1.1);
 159   g2->SetStats(0);
 160   g2->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 161   g2->GetYaxis()->SetTitle("L(t)/L0");
 162   sprintf(hname,"%s%d",name1,3);
 163
 164   TH1 *g3 = new TH1F(hname,"Average Luminosity",fNmax,0,t[fNmax]);
 165   g3->SetMinimum(0);
 166   g3->SetMaximum(1.1);
 167   g3->SetStats(0);
 168
 169   g3->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 170   g3->GetYaxis()->SetTitle("L(t)/L0");
 171   sprintf(hname,"%s%d",name1,3);
 172
 173   TH1 *g4 = new TH1F(hname,"Beta*",fNmax,0,t[fNmax]);
 174   g4->SetMinimum(0);
 175   g4->SetMaximum(fBetaStarArray[0]*1.1);
 176   g4->SetStats(0);
 177   g4->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 178   g4->GetYaxis()->SetTitle("beta* (cm)");
 179
 180   TGraph* grLumi = new TGraph(fNmax, t, fLumiArray);
 181   grLumi->SetHistogram(g1);
 182
 183   for (Int_t i=0; i<fNmax; i++) {
 184     fLumiArray[i]=fLumiArray[i]/fLuminosity0;
 185   }
 186   TGraph* grLumiN = new TGraph(fNmax, t, fLumiArray);
 187   grLumiN->SetHistogram(g2);
 188
 189   TGraph* grLumiA = new TGraph(fNmax, t, fAverageLumiArray);
 190   grLumiA->SetHistogram(g3);
 191   grLumiA->SetLineStyle(2);
 192
 193   TGraph* grLumiB = new TGraph(fNmax, t, fBetaStarArray);
 194   grLumiB->SetHistogram(g4);
 195
 196   TMultiGraph* mg = new TMultiGraph();
 197   mg->Add(grLumiN);
 198   mg->Add(grLumiA);
 199
 200
 201
 202   TCanvas *c1 = new TCanvas(name1,title, 200, 10, 700, 500);
 203
 204   c1->SetGrid();
 205   mg->Draw("AC");
 206   mg->GetXaxis()->SetTitle("t (h)");
 207   mg->GetYaxis()->SetTitle("L(t)/L0 and <L>/L0");
 208   mg->Draw("AC");
 209
 210   TCanvas *c2 = new TCanvas(name2,title, 200, 10, 700, 500);
 211   c2->SetGrid();
 212   grLumiB->Draw("AC");
 213
 214 }
 215
 216
 217
 218