MUON/AliMUON.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
  19 ///////////////////////////////////////////////
  20 //  Manager and hits classes for set:MUON     //
  21 ////////////////////////////////////////////////
  22
  23 #include "Riostream.h"
  24
  25 #include <AliPDG.h>
  26 #include <TBRIK.h>
  27 #include <TCanvas.h>
  28 #include <TDirectory.h>
  29 #include <TFile.h>
  30 #include <TGeometry.h>
  31 #include <TMinuit.h>
  32 #include <TNode.h>
  33 #include <TNtuple.h>
  34 #include <TObjArray.h>
  35 #include <TObject.h>
  36 #include <TObjectTable.h>
  37 #include <TPad.h>
  38 #include <TParticle.h>
  39 #include <TROOT.h>
  40 #include <TRandom.h>
  41 #include <TRotMatrix.h>
  42 #include <TTUBE.h>
  43 #include <TTUBE.h>
  44 #include <TTree.h>
  45 #include <TVector.h>
  46 #include <TVirtualMC.h>
  47
  48 //#include "AliHeader.h"
  49 #include "AliLoader.h"
  50 #include "AliRunDigitizer.h"
  51 #include "AliMC.h"
  52 #include "AliRun.h"
  53 #include "AliMUON.h"
  54 #include "AliMUONChamberTrigger.h"
  55 #include "AliMUONConstants.h"
  56 #include "AliMUONHit.h"
  57 #include "AliMUONMerger.h"
  58 #include "AliMUONPadHit.h"
  59 #include "AliMUONRawCluster.h"
  60 #include "AliMUONTransientDigit.h"
  61 #include "AliMUONTriggerCircuit.h"
  62 #include "AliMUONGeometryBuilder.h"
  63 #include "AliMUONVGeometryBuilder.h"
  64 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
  65 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
  66 #include "AliMUONRawData.h"
  67
  68 // Defaults parameters for Z positions of chambers
  69 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
  70 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
  71 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
  72 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
  73 //     for tracking chambers,
  74 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
  75 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
  76 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
  77 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
  78 //     for trigger chambers,
  79 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
  80 //          for the first and second chambers in the station, respectively
  81
  82 ClassImp(AliMUON)
  83
  84 //__________________________________________________________________
  85 AliMUON::AliMUON()
  86   : AliDetector(),
  87     fNCh(0),
  88     fNTrackingCh(0),
  89     fMUONData(0),
  90     fSplitLevel(0),
  91     fChambers(0),
  92     fTriggerCircuits(0),
  93     fGeometryBuilder(0),
  94     fAccCut(kFALSE),
  95     fAccMin(0.),
  96     fAccMax(0.),
  97     fMaxStepGas(0.),
  98     fMaxStepAlu(0.),
  99     fMaxDestepGas(0.),
 100     fMaxDestepAlu(0.),
 101     fMaxIterPad(0),
 102     fCurIterPad(0),
 103     fMerger(0)
 104 {
 105 // Default Constructor
 106 //
 107     fIshunt          = 0;
 108 }
 109
 110 //__________________________________________________________________
 111 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title)
 112   : AliDetector(name,title),
 113     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
 114     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
 115     fMUONData(0),
 116     fSplitLevel(0),
 117     fChambers(0),
 118     fTriggerCircuits(0),
 119     fGeometryBuilder(0),
 120     fAccCut(kFALSE),
 121     fAccMin(0.),
 122     fAccMax(0.),
 123     fMaxStepGas(0.1),
 124     fMaxStepAlu(0.1),
 125     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200
 126     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
 127     fMaxIterPad(0),
 128     fCurIterPad(0),
 129     fMerger(0)
 130 {
 131
 132   fIshunt =  0;
 133
 134   SetMarkerColor(kRed);//
 135 //
 136 // Creating List of Chambers
 137     Int_t ch;
 138     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 139
 140     // Loop over stations
 141     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 142       // Loop over 2 chambers in the station
 143       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 144         //
 145         //
 146         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
 147         ch = 2 * st + stCH;
 148         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
 149           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
 150         } else {
 151           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch),ch);
 152         }
 153         AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) fChambers->At(ch);
 154         //chamber->SetGid(0);
 155         // Default values for Z of chambers
 156         chamber->SetZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 157         //
 158         chamber->InitGeo(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 159         //          Set chamber inner and outer radius to default
 160         chamber->SetRInner(AliMUONConstants::Dmin(st)/2);
 161         chamber->SetROuter(AliMUONConstants::Dmax(st)/2);
 162         //
 163       } // Chamber stCH (0, 1) in
 164     }     // Station st (0...)
 165
 166     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
 167     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 168     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 169       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);
 170     }
 171
 172     // Geometry builder
 173     fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 174 }
 175
 176 //____________________________________________________________________
 177 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
 178  : AliDetector(rMUON)
 179 {
 180 // Protected copy constructor
 181
 182   Fatal("AliMUONMergerModule", "Not implemented.");
 183 }
 184
 185 //____________________________________________________________________
 186 AliMUON::~AliMUON()
 187 {
 188 // Destructor
 189   if(fDebug) printf("%s: Calling AliMUON destructor !!!\n",ClassName());
 190   fIshunt  = 0;
 191   if (fMerger) delete fMerger;
 192
 193   if (fChambers){
 194     fChambers->Delete();
 195     delete fChambers;
 196   }
 197   if (fTriggerCircuits){
 198     fTriggerCircuits->Delete();
 199     delete fTriggerCircuits;
 200   }
 201   delete fMUONData;
 202   delete fGeometryBuilder;
 203 }
 204
 205 //________________________________________________________________________
 206 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
 207 {
 208 // Protected assignement operator
 209
 210   if (this == &rhs) return *this;
 211
 212   Fatal("operator=", "Not implemented.");
 213
 214   return *this;
 215 }
 216
 217 //_____________________________________________________________________________
 218 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
 219 {
 220 // Adds the geometry builder to the list
 221 // ---
 222
 223   fGeometryBuilder->AddBuilder(geomBuilder);
 224 }
 225
 226 //____________________________________________________________________
 227 void AliMUON::BuildGeometry()
 228 {
 229 // Geometry for event display
 230
 231    for (Int_t i=0; i<7; i++) {
 232      for (Int_t j=0; j<2; j++) {
 233        Int_t id=2*i+j+1;
 234        this->Chamber(id-1).SegmentationModel(1)->Draw("eventdisplay");
 235      }
 236    }
 237 }
 238
 239 //__________________________________________________________________
 240 void  AliMUON::SetTreeAddress()
 241 {
 242   GetMUONData()->SetLoader(fLoader);
 243   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
 244   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
 245   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
 246   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
 247     if ( gAlice->GetMCApp() )
 248       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
 249         fHits = GetMUONData()->Hits();
 250         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
 251       }
 252   }
 253   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector
 254 }
 255
 256 //____________________________________________________________________
 257 void AliMUON::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
 258 {
 259 // Set the pad size for chamber id and cathode isec
 260     Int_t i=2*(id-1);
 261     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))  ->SetPadSize(isec,p1,p2);
 262     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetPadSize(isec,p1,p2);
 263 }
 264
 265 //___________________________________________
 266 void AliMUON::SetChambersZ(const Float_t *Z)
 267 {
 268   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 269   // from the array pointed to by "Z"
 270     for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NCh(); ch++)
 271         ((AliMUONChamber*) fChambers->At(ch))->SetZ(Z[ch]);
 272     return;
 273 }
 274 //_________________________________________________________________
 275 void AliMUON::SetChambersZToDefault()
 276 {
 277   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 278   // to default values
 279   SetChambersZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ());
 280   return;
 281 }
 282 //_________________________________________________________________
 283 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 284 {
 285 // Set the inverse charge slope for chamber id
 286     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
 287     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
 288     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
 289     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
 290 }
 291 //__________________________________________________________________
 292 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 293 {
 294 // Set sigma of charge spread for chamber id
 295     Int_t i=2*(id-1);
 296     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
 297     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
 298 }
 299 //___________________________________________________________________
 300 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
 301 {
 302 // Set integration limits for charge spread
 303     Int_t i=2*(id-1);
 304     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
 305     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
 306 }
 307
 308 //__________________________________________________________________
 309 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
 310 {
 311 // Set maximum number for ADCcounts (saturation)
 312     Int_t i=2*(id-1);
 313     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
 314     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
 315 }
 316
 317 //__________________________________________________________________
 318 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
 319 {
 320 // Set stepsize in gas
 321   fMaxStepGas=p1;
 322 }
 323 //__________________________________________________________________
 324 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
 325 {
 326 // Set step size in Alu
 327     fMaxStepAlu=p1;
 328 }
 329 //__________________________________________________________________
 330 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
 331 {
 332 // Set maximum step size in Gas
 333     fMaxDestepGas=p1;
 334 }
 335 //__________________________________________________________________
 336 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
 337 {
 338 // Set maximum step size in Alu
 339   fMaxDestepAlu=p1;
 340 }
 341
 342 //___________________________________________________________________
 343 void AliMUON::SetAcceptance(Bool_t acc, Float_t angmin, Float_t angmax)
 344 {
 345 // Set acceptance cuts
 346   fAccCut=acc;
 347   fAccMin=angmin*TMath::Pi()/180;
 348   fAccMax=angmax*TMath::Pi()/180;
 349   Int_t ch;
 350   if (acc) {
 351     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 352       // Loop over 2 chambers in the station
 353       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 354         ch = 2 * st + stCH;
 355         //         Set chamber inner and outer radius according to acceptance cuts
 356         Chamber(ch).SetRInner(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMin)));
 357         Chamber(ch).SetROuter(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMax)));
 358       } // chamber loop
 359     } // station loop
 360   }
 361 }
 362
 363 //____________________________________________________________________
 364 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
 365 {
 366 // Return stepsize in gas
 367
 368   return fMaxStepGas;
 369 }
 370
 371 //____________________________________________________________________
 372 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
 373 {
 374 // Return step size in Alu
 375
 376   return fMaxStepAlu;
 377 }
 378
 379 //____________________________________________________________________
 380 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
 381 {
 382 // Return maximum step size in Gas
 383
 384   return fMaxDestepGas;
 385 }
 386
 387 //____________________________________________________________________
 388 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
 389 {
 390 // Return maximum step size in Gas
 391
 392   return fMaxDestepAlu;
 393 }
 394
 395 //____________________________________________________________________
 396  void  AliMUON::SetAlign(Bool_t align)
 397  {
 398  // Sets option for alignement to geometry builder
 399
 400    fGeometryBuilder->SetAlign(align);
 401 }
 402
 403 //____________________________________________________________________
 404 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliSegmentation *segmentation)
 405 {
 406 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
 407     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
 408
 409 }
 410 //____________________________________________________________________
 411 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
 412 {
 413 // Set the response for chamber id
 414     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
 415 }
 416 //____________________________________________________________________
 417 void   AliMUON::SetNsec(Int_t id, Int_t nsec)
 418 {
 419 // Set number of segmented cathods for chamber id
 420     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetNsec(nsec);
 421 }
 422 //____________________________________________________________________
 423 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 424 {
 425   return new AliMUONDigitizerv2(manager);
 426 }
 427 //_____________________________________________________________________
 428 void AliMUON::SDigits2Digits()
 429 {
 430
 431 // write TreeD here
 432
 433     if (!fMerger) {
 434       if (gAlice->GetDebug()>0) {
 435         cerr<<"AliMUON::SDigits2Digits: create default AliMUONMerger "<<endl;
 436         cerr<<" no merging, just digitization of 1 event will be done"<<endl;
 437       }
 438       fMerger = new AliMUONMerger();
 439     }
 440     fMerger->Init();
 441     fMerger->Digitise();
 442     char hname[30];
 443     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
 444     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 445     fLoader->TreeD()->Reset();
 446 }
 447
 448 //_____________________________________________________________________
 449 void AliMUON::Hits2SDigits()
 450 {
 451   // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
 452   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 453   AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
 454   manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
 455   AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
 456   fLoader->LoadHits("READ");
 457   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 458     runLoader->GetEvent(iEvent);
 459     dMUON->Exec("");
 460   }
 461   fLoader->UnloadHits();
 462 }
 463 //_____________________________________________________________________
 464 void AliMUON::Digits2Raw()
 465 {
 466   // convert digits of the current event to raw data
 467   AliMUONRawData* rawData;
 468
 469   rawData = new AliMUONRawData(fLoader);
 470   if (!rawData->WriteRawData()) Info("MUON","pb writting raw data");
 471   delete rawData;
 472   return;
 473 }
 474 //_______________________________________________________________________
 475 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
 476 {
 477 //builds standard getter (AliLoader type)
 478 //if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
 479
 480  if (GetDebug())
 481    Info("MakeLoader",
 482         "Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
 483          GetName(),topfoldername);
 484  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 485  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName());
 486  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
 487  return fLoader;
 488 }
 489 //_______________________________________________________________________
 490 AliMUONPadHit* AliMUON::FirstPad(AliMUONHit*  hit, TClonesArray *clusters)
 491 {
 492 // to be removed
 493     // Initialise the pad iterator
 494     // Return the address of the first padhit for hit
 495     TClonesArray *theClusters = clusters;
 496     Int_t nclust = theClusters->GetEntriesFast();
 497     if (nclust && hit->PHlast() > 0) {
 498         fMaxIterPad=hit->PHlast();
 499         fCurIterPad=hit->PHfirst();
 500         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 501     } else {
 502         return 0;
 503     }
 504 }
 505 //_______________________________________________________________________
 506 AliMUONPadHit* AliMUON::NextPad(TClonesArray *clusters)
 507 {
 508   // To be removed
 509 // Get next pad (in iterator)
 510 //
 511     fCurIterPad++;
 512     if (fCurIterPad <= fMaxIterPad) {
 513         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 514     } else {
 515         return 0;
 516     }
 517 }
 518 //_______________________________________________________________________
 519
 520 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
 521 {
 522 //
 523 //  Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
 524 //  Obsolete ??
 525     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
 526     ResetRawClusters();
 527     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
 528     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
 529     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
 530     //treeR->GetEvent(icathod);
 531     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
 532
 533     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
 534     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
 535
 536     return  mRaw;
 537 }
 538 //________________________________________________________________________
 539 void   AliMUON::SetMerger(AliMUONMerger* merger)
 540 {
 541 // Set pointer to merger
 542     fMerger = merger;
 543 }
 544 //________________________________________________________________________
 545 AliMUONMerger*  AliMUON::Merger()
 546 {
 547 // Return pointer to merger
 548     return fMerger;
 549 }
 550 /* PH Commented out waiting for correct implementation
 551 //________________________________________________________________________
 552 void AliMUON::RemapTrackHitIDs(Int_t* map)
 553 {
 554 // Remaps the track numbers in the hits arrays, so that they correspond
 555 // to the entry indices in the Kine tree.
 556 // The correspondance is not direct. To get the real index into the Kine tree
 557 // compute the particle index as follows:
 558 //
 559 //   num_primaries = AliStack::GetNprimary();
 560 //   num_tracks = AliStack::GetNtracks();
 561 //   track = AliMUONHit::Track()
 562 //
 563 //   if (track < num_primaries)
 564 //       particleindex = track + num_tracks - num_primaries;
 565 //   else
 566 //       particleindex = track - num_primaries;
 567
 568         // Remap the track numbers based on the specified map.
 569         AliMUONData* data = GetMUONData();
 570         TClonesArray* hits = data->Hits();
 571         for (Int_t i = 0; i < hits->GetEntriesFast(); i++)
 572         {
 573                 AliMUONHit* hit = static_cast<AliMUONHit*>( hits->At(i) );
 574                 hit->SetTrack( map[hit->Track()] );
 575         };
 576 };
 577 */