MUON/AliMUON.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 // ------------------
  19 // Class AliMUON
  20 // ------------------
  21 // AliDetector class for MUON subsystem
  22 // providing simulation data management
  23
  24 #include "Riostream.h"
  25
  26 #include <AliPDG.h>
  27 #include <TBRIK.h>
  28 #include <TCanvas.h>
  29 #include <TDirectory.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TGeometry.h>
  32 #include <TMinuit.h>
  33 #include <TNode.h>
  34 #include <TNtuple.h>
  35 #include <TObjArray.h>
  36 #include <TObject.h>
  37 #include <TObjectTable.h>
  38 #include <TPad.h>
  39 #include <TParticle.h>
  40 #include <TROOT.h>
  41 #include <TRandom.h>
  42 #include <TRotMatrix.h>
  43 #include <TTUBE.h>
  44 #include <TTUBE.h>
  45 #include <TTree.h>
  46 #include <TVector.h>
  47 #include <TVirtualMC.h>
  48
  49 //#include "AliHeader.h"
  50 #include "AliLoader.h"
  51 #include "AliRunDigitizer.h"
  52 #include "AliMC.h"
  53 #include "AliRun.h"
  54 #include "AliMUON.h"
  55 #include "AliMUONChamberTrigger.h"
  56 #include "AliMUONConstants.h"
  57 #include "AliMUONHit.h"
  58 #include "AliMUONRawCluster.h"
  59 #include "AliMUONTransientDigit.h"
  60 #include "AliMUONTriggerCircuit.h"
  61 #include "AliMUONGeometry.h"
  62 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  63 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  64 #include "AliMUONCommonGeometryBuilder.h"
  65 #include "AliMUONVGeometryBuilder.h"
  66 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
  67 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
  68 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
  69 #include "AliMUONRawWriter.h"
  70 #include "AliMUONSegmentation.h"
  71 #include "AliLog.h"
  72
  73 #include "AliMUONSDigitizerV2.h"
  74 #include "AliMUONDigitizerV3.h"
  75
  76 #include "AliMUONSt1GeometryBuilderV2.h"
  77 #include "AliMUONSt2GeometryBuilderV2.h"
  78 #include "AliMUONSlatGeometryBuilder.h"
  79 #include "AliMUONTriggerGeometryBuilder.h"
  80
  81 // Defaults parameters for Z positions of chambers
  82 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
  83 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
  84 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
  85 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
  86 //     for tracking chambers,
  87 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
  88 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
  89 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
  90 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
  91 //     for trigger chambers,
  92 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
  93 //          for the first and second chambers in the station, respectively
  94
  95 ClassImp(AliMUON)
  96
  97 //__________________________________________________________________
  98 AliMUON::AliMUON()
  99   : AliDetector(),
 100     fNCh(0),
 101     fNTrackingCh(0),
 102     fMUONData(0),
 103     fSplitLevel(0),
 104     fChambers(0),
 105     fTriggerCircuits(0),
 106     fGeometryBuilder(0),
 107     fSegmentation(0),
 108     fAccCut(kFALSE),
 109     fAccMin(0.),
 110     fAccMax(0.),
 111     fMaxStepGas(0.),
 112     fMaxStepAlu(0.),
 113     fMaxDestepGas(0.),
 114     fMaxDestepAlu(0.),
 115     fMaxIterPad(0),
 116     fCurIterPad(0),
 117     fTriggerScalerEvent(kFALSE),
 118     fSDigitizerType(""),
 119     fDigitizerType(""),
 120   fRawWriter(0x0)
 121 {
 122 /// Default Constructor
 123
 124     AliDebug(1,Form("default (empty) ctor this=%p",this));
 125     fIshunt          = 0;
 126 }
 127
 128 //__________________________________________________________________
 129 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title,
 130                  const char* sDigitizerClassName,
 131                  const char* digitizerClassName)
 132   : AliDetector(name,title),
 133     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
 134     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
 135     fMUONData(0),
 136     fSplitLevel(0),
 137     fChambers(0),
 138     fTriggerCircuits(0),
 139     fGeometryBuilder(0),
 140     fSegmentation(0),
 141     fAccCut(kFALSE),
 142     fAccMin(0.),
 143     fAccMax(0.),
 144     fMaxStepGas(0.1),
 145     fMaxStepAlu(0.1),
 146     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200
 147     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
 148     fMaxIterPad(0),
 149     fCurIterPad(0),
 150           fTriggerScalerEvent(kFALSE),
 151     fSDigitizerType(sDigitizerClassName),
 152     fDigitizerType(digitizerClassName),
 153   fRawWriter(0x0)
 154 {
 155 /// Standard constructor
 156
 157   AliDebug(1,Form("ctor this=%p",this));
 158   fIshunt =  0;
 159
 160   SetMarkerColor(kRed);//
 161
 162   // Geometry builder
 163   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 164
 165   // Common geometry definitions
 166   fGeometryBuilder
 167     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
 168
 169   // By default, add also all the needed geometry builders.
 170   // If you want to change this from outside, please use ResetGeometryBuilder
 171   // method, followed by AddGeometryBuilder ones.
 172
 173   AddGeometryBuilder(new AliMUONSt1GeometryBuilderV2(this));
 174   AddGeometryBuilder(new AliMUONSt2GeometryBuilderV2(this));
 175   AddGeometryBuilder(new AliMUONSlatGeometryBuilder(this));
 176   AddGeometryBuilder(new AliMUONTriggerGeometryBuilder(this));
 177
 178   //
 179   // Creating List of Chambers
 180     Int_t ch;
 181     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 182
 183     // Loop over stations
 184     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 185       // Loop over 2 chambers in the station
 186       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 187         //
 188         //
 189         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
 190         ch = 2 * st + stCH;
 191         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
 192           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
 193         } else {
 194           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch, GetGeometryTransformer()),ch);
 195         }
 196       } // Chamber stCH (0, 1) in
 197     }     // Station st (0...)
 198
 199     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
 200     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 201     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 202       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);
 203     }
 204 }
 205
 206 //____________________________________________________________________
 207 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
 208  : AliDetector(rMUON)
 209 {
 210 /// Protected copy constructor
 211
 212   AliFatal("Not implemented.");
 213 }
 214
 215 //____________________________________________________________________
 216 AliMUON::~AliMUON()
 217 {
 218 /// Destructor
 219
 220   AliDebug(1,Form("dtor this=%p",this));
 221   fIshunt  = 0;
 222
 223   if (fChambers){
 224     fChambers->Delete();
 225     delete fChambers;
 226   }
 227   if (fTriggerCircuits){
 228     fTriggerCircuits->Delete();
 229     delete fTriggerCircuits;
 230   }
 231   delete fMUONData;
 232   delete fGeometryBuilder;
 233   delete fSegmentation;
 234   delete fRawWriter;
 235 }
 236
 237 //________________________________________________________________________
 238 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
 239 {
 240 /// Protected assignement operator
 241
 242   if (this == &rhs) return *this;
 243
 244   AliFatal("Not implemented.");
 245
 246   return *this;
 247 }
 248
 249 //_____________________________________________________________________________
 250 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
 251 {
 252 /// Add the geometry builder to the list
 253
 254   fGeometryBuilder->AddBuilder(geomBuilder);
 255 }
 256
 257 //____________________________________________________________________
 258 void AliMUON::BuildGeometry()
 259 {
 260 /// Geometry for event display
 261
 262
 263 //     for (Int_t i = 0; i < AliMUONConstants::NCh(); i++)
 264 //       this->Chamber(i).SegmentationModel2(1)->Draw("eventdisplay");// to be check !
 265
 266
 267 }
 268
 269 //____________________________________________________________________
 270 const AliMUONGeometry*  AliMUON::GetGeometry() const
 271 {
 272 /// Return geometry parametrisation
 273
 274   if ( !fGeometryBuilder) {
 275     AliWarningStream() << "GeometryBuilder not defined." << std::endl;
 276     return 0;
 277   }
 278
 279   return fGeometryBuilder->GetGeometry();
 280 }
 281
 282 //____________________________________________________________________
 283 const AliMUONGeometryTransformer*  AliMUON::GetGeometryTransformer() const
 284 {
 285 /// Return geometry parametrisation
 286
 287   const AliMUONGeometry* kGeometry = GetGeometry();
 288
 289   if ( !kGeometry) return 0;
 290
 291   return kGeometry->GetTransformer();
 292 }
 293
 294 //__________________________________________________________________
 295 void  AliMUON::SetTreeAddress()
 296 {
 297 /// Set Hits tree address
 298
 299   GetMUONData()->SetLoader(fLoader);
 300   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
 301   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
 302   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
 303   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
 304     if ( gAlice->GetMCApp() )
 305       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
 306         fHits = GetMUONData()->Hits();
 307         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
 308       }
 309   }
 310   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector
 311 }
 312
 313 //_________________________________________________________________
 314 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 315 {
 316 /// Set the inverse charge slope for chamber id
 317
 318     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
 319     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
 320     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
 321     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
 322 }
 323 //__________________________________________________________________
 324 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 325 {
 326 /// Set sigma of charge spread for chamber id
 327
 328     Int_t i=2*(id-1);
 329     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
 330     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
 331 }
 332 //___________________________________________________________________
 333 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
 334 {
 335 /// Set integration limits for charge spread
 336     Int_t i=2*(id-1);
 337     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
 338     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
 339 }
 340
 341 //__________________________________________________________________
 342 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
 343 {
 344 /// Set maximum number for ADCcounts (saturation)
 345
 346     Int_t i=2*(id-1);
 347     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
 348     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
 349 }
 350
 351 //__________________________________________________________________
 352 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
 353 {
 354 /// Set stepsize in gas
 355
 356   fMaxStepGas=p1;
 357 }
 358 //__________________________________________________________________
 359 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
 360 {
 361 /// Set step size in Alu
 362
 363     fMaxStepAlu=p1;
 364 }
 365 //__________________________________________________________________
 366 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
 367 {
 368 /// Set maximum step size in Gas
 369
 370     fMaxDestepGas=p1;
 371 }
 372 //__________________________________________________________________
 373 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
 374 {
 375 /// Set maximum step size in Alu
 376
 377   fMaxDestepAlu=p1;
 378 }
 379
 380 //____________________________________________________________________
 381 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
 382 {
 383 /// Return stepsize in gas
 384
 385   return fMaxStepGas;
 386 }
 387
 388 //____________________________________________________________________
 389 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
 390 {
 391 /// Return step size in Alu
 392
 393   return fMaxStepAlu;
 394 }
 395
 396 //____________________________________________________________________
 397 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
 398 {
 399 /// Return maximum step size in Gas
 400
 401   return fMaxDestepGas;
 402 }
 403
 404 //____________________________________________________________________
 405 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
 406 {
 407 /// Return maximum step size in Gas
 408
 409   return fMaxDestepAlu;
 410 }
 411
 412 //____________________________________________________________________
 413  void  AliMUON::SetAlign(Bool_t align)
 414 {
 415 /// Set option for alignement to geometry builder
 416
 417    fGeometryBuilder->SetAlign(align);
 418 }
 419
 420 //____________________________________________________________________
 421  void  AliMUON::SetAlign(const TString& fileName, Bool_t align)
 422 {
 423 /// Set option for alignement to geometry builder
 424
 425    fGeometryBuilder->SetAlign(fileName, align);
 426 }
 427
 428 //____________________________________________________________________
 429 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
 430 {
 431 /// Set the response for chamber id
 432     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
 433 }
 434
 435 //____________________________________________________________________
 436 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 437 {
 438 /// FIXME: the selection of the class should be done through a factory
 439 /// mechanism. (see also Hits2SDigits()).
 440
 441   AliInfo(Form("Digitizer used : %s",fDigitizerType.Data()));
 442
 443   if ( fDigitizerType == "digitizer:default" )
 444   {
 445     return new AliMUONDigitizerv2(manager);
 446   }
 447   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerNewTrigger" )
 448   {
 449     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerElectronics);
 450   }
 451   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerOldTrigger" )
 452   {
 453     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerDecision, kFALSE, kFALSE);
 454   }
 455   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerEffTrigger" )
 456   {
 457     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerDecision, kTRUE, kFALSE);
 458   }
 459   else if ( fDigitizerType == "digitizer:NewDigitizerWithNoiseOldTrigger" )
 460   {
 461     return new AliMUONDigitizerV3(manager,AliMUONDigitizerV3::kTriggerDecision, kFALSE, kTRUE);
 462   }
 463   else
 464   {
 465     AliFatal(Form("Unknown digitizer type : %s",fDigitizerType.Data()));
 466   }
 467   return 0x0;
 468 }
 469
 470 //_____________________________________________________________________
 471 TString
 472 AliMUON::SDigitizerType() const
 473 {
 474 /// Return digitizer type
 475
 476   return fSDigitizerType;
 477 }
 478
 479 //_____________________________________________________________________
 480 void AliMUON::SDigits2Digits()
 481 {
 482 /// Write TreeD here only
 483
 484     char hname[30];
 485     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
 486     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 487     fLoader->TreeD()->Reset();
 488 }
 489
 490 //_____________________________________________________________________
 491 void AliMUON::Hits2SDigits()
 492 {
 493 /// FIXME: the selection of the sdigitizer should be done through a
 494 /// factory mechanism.
 495
 496   AliInfo(Form("SDigitizer used : %s",fSDigitizerType.Data()));
 497
 498   if ( fSDigitizerType == "sdigitizer:default" )
 499   {
 500     // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
 501     AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 502     AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
 503     manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
 504     AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
 505     fLoader->LoadHits("READ");
 506     for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 507       runLoader->GetEvent(iEvent);
 508       dMUON->Exec("");
 509     }
 510     fLoader->UnloadHits();
 511   }
 512   else if ( fSDigitizerType == "sdigitizer:AliMUONSDigitizerV2" )
 513   {
 514     TTask* sdigitizer = new AliMUONSDigitizerV2;
 515     sdigitizer->ExecuteTask();
 516   }
 517   else
 518   {
 519     AliFatal(Form("Unknown sdigitizer classname : %s",fSDigitizerType.Data()));
 520   }
 521 }
 522
 523 //_____________________________________________________________________
 524 TString
 525 AliMUON::DigitizerType() const
 526 {
 527 /// Return digitizer type
 528
 529   return fDigitizerType;
 530 }
 531
 532 //_____________________________________________________________________
 533 void AliMUON::Digits2Raw()
 534 {
 535 /// Convert digits of the current event to raw data
 536
 537   if (!fRawWriter)
 538   {
 539     fRawWriter = new AliMUONRawWriter(fMUONData);
 540     if (fTriggerScalerEvent == kTRUE)
 541     {
 542       fRawWriter->SetScalerEvent();
 543     }
 544   }
 545
 546   if (!fRawWriter->Digits2Raw())
 547   {
 548     AliError("pb writting raw data");
 549   }
 550 }
 551
 552 //_______________________________________________________________________
 553 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
 554 {
 555 /// Build standard getter (AliLoader type);
 556 /// if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
 557
 558  AliDebug(1,Form("Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
 559          GetName(),topfoldername));
 560  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 561  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName());
 562  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
 563  return fLoader;
 564 }
 565 //_______________________________________________________________________
 566
 567 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
 568 {
 569 /// Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
 570 /// Obsolete ??
 571
 572     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
 573     ResetRawClusters();
 574     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
 575     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
 576     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
 577     //treeR->GetEvent(icathod);
 578     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
 579
 580     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
 581     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
 582
 583     return  mRaw;
 584 }
 585
 586 //________________________________________________________________________
 587 void
 588 AliMUON::ResetGeometryBuilder()
 589 {
 590 /// Only to be used by "experts" wanting to change the geometry builders
 591 /// to be used.
 592 /// As the ctor of AliMUON now defines a default geometrybuilder, this
 593 /// ResetGeometryBuilder() must be called prior to call the
 594 /// AddGeometryBuilder()
 595
 596   delete fGeometryBuilder;
 597   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 598   fGeometryBuilder
 599     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
 600 }