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 "AliMUONCommonGeometryBuilder.h"
  64 #include "AliMUONVGeometryBuilder.h"
  65 #include "AliMUONGeometryDEIndexing.h"
  66 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
  67 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
  68 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
  69 #include "AliMUONRawData.h"
  70 #include "AliMUONFactory.h"
  71 #include "AliLog.h"
  72
  73 // Defaults parameters for Z positions of chambers
  74 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
  75 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
  76 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
  77 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
  78 //     for tracking chambers,
  79 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
  80 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
  81 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
  82 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
  83 //     for trigger chambers,
  84 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
  85 //          for the first and second chambers in the station, respectively
  86
  87 ClassImp(AliMUON)
  88
  89 //__________________________________________________________________
  90 AliMUON::AliMUON()
  91   : AliDetector(),
  92     fNCh(0),
  93     fNTrackingCh(0),
  94     fMUONData(0),
  95     fSplitLevel(0),
  96     fChambers(0),
  97     fTriggerCircuits(0),
  98     fGeometryBuilder(0),
  99     fSegmentationType(1),// set to 1 default wise old seg
 100     fDEIndexing(0),
 101     fAccCut(kFALSE),
 102     fAccMin(0.),
 103     fAccMax(0.),
 104     fMaxStepGas(0.),
 105     fMaxStepAlu(0.),
 106     fMaxDestepGas(0.),
 107     fMaxDestepAlu(0.),
 108     fMaxIterPad(0),
 109     fCurIterPad(0),
 110     fMerger(0),
 111     fFactory(0)
 112 {
 113 // Default Constructor
 114 //
 115     fIshunt          = 0;
 116 }
 117
 118 //__________________________________________________________________
 119 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title)
 120   : AliDetector(name,title),
 121     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
 122     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
 123     fMUONData(0),
 124     fSplitLevel(0),
 125     fChambers(0),
 126     fTriggerCircuits(0),
 127     fGeometryBuilder(0),
 128     fSegmentationType(1),// set to 1 default wise old seg
 129     fDEIndexing(0),
 130     fAccCut(kFALSE),
 131     fAccMin(0.),
 132     fAccMax(0.),
 133     fMaxStepGas(0.1),
 134     fMaxStepAlu(0.1),
 135     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200
 136     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
 137     fMaxIterPad(0),
 138     fCurIterPad(0),
 139     fMerger(0),
 140     fFactory(0)
 141 {
 142
 143   fIshunt =  0;
 144
 145   SetMarkerColor(kRed);//
 146
 147   // Geometry builder
 148   fGeometryBuilder = new AliMUONGeometryBuilder(this);
 149
 150   // Common geometry definitions
 151   fGeometryBuilder
 152     ->AddBuilder(new AliMUONCommonGeometryBuilder(this));
 153
 154   // Define the global transformation:
 155   // Transformation from the old ALICE coordinate system to a new one:
 156   // x->-x, z->-z
 157   TGeoRotation* rotGlobal
 158     = new TGeoRotation("rotGlobal", 90., 180., 90., 90., 180., 0.);
 159   fGeometryBuilder
 160     ->SetGlobalTransformation (TGeoCombiTrans(0., 0., 0., rotGlobal));
 161
 162   // Detection elements indexing
 163   fDEIndexing = new AliMUONGeometryDEIndexing();
 164
 165 //
 166 // Creating List of Chambers
 167     Int_t ch;
 168     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 169
 170     // Loop over stations
 171     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 172       // Loop over 2 chambers in the station
 173       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 174         //
 175         //
 176         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
 177         ch = 2 * st + stCH;
 178         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
 179           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
 180         } else {
 181           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch),ch);
 182         }
 183         AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) fChambers->At(ch);
 184         //chamber->SetGid(0);
 185         // Default values for Z of chambers
 186         chamber->SetZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 187         //
 188         chamber->InitGeo(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 189         //          Set chamber inner and outer radius to default
 190         chamber->SetRInner(AliMUONConstants::Dmin(st)/2.);
 191         chamber->SetROuter(AliMUONConstants::Dmax(st)/2.);
 192         //
 193       } // Chamber stCH (0, 1) in
 194     }     // Station st (0...)
 195
 196     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
 197     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 198     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 199       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);
 200     }
 201 }
 202
 203 //____________________________________________________________________
 204 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
 205  : AliDetector(rMUON)
 206 {
 207 // Protected copy constructor
 208
 209   AliFatal("Not implemented.");
 210 }
 211
 212 //____________________________________________________________________
 213 AliMUON::~AliMUON()
 214 {
 215 // Destructor
 216   AliDebug(1,"Calling AliMUON destructor");
 217   fIshunt  = 0;
 218   if (fMerger) delete fMerger;
 219
 220   if (fChambers){
 221     fChambers->Delete();
 222     delete fChambers;
 223   }
 224   if (fTriggerCircuits){
 225     fTriggerCircuits->Delete();
 226     delete fTriggerCircuits;
 227   }
 228   delete fMUONData;
 229   delete fGeometryBuilder;
 230   delete fDEIndexing;
 231   delete fFactory;
 232 }
 233
 234 //________________________________________________________________________
 235 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
 236 {
 237 // Protected assignement operator
 238
 239   if (this == &rhs) return *this;
 240
 241   AliFatal("Not implemented.");
 242
 243   return *this;
 244 }
 245
 246 //_____________________________________________________________________________
 247 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
 248 {
 249 // Adds the geometry builder to the list
 250 // ---
 251
 252   fGeometryBuilder->AddBuilder(geomBuilder);
 253 }
 254
 255 //____________________________________________________________________
 256 void AliMUON::BuildGeometry()
 257 {
 258 // Geometry for event display
 259
 260   if (!fSegmentationType) {
 261     AliFatal("No Segmentation Type defined.");
 262     return;
 263   }
 264
 265   if (fSegmentationType == 1) {
 266     for (Int_t i=0; i<7; i++) {
 267       for (Int_t j=0; j<2; j++) {
 268         Int_t id=2*i+j+1;
 269         this->Chamber(id-1).SegmentationModel(1)->Draw("eventdisplay");
 270       }
 271     }
 272   } else {
 273 //     for (Int_t i = 0; i < AliMUONConstants::NCh(); i++)
 274 //       this->Chamber(i).SegmentationModel2(1)->Draw("eventdisplay");// to be check !
 275
 276   }
 277 }
 278
 279 //__________________________________________________________________
 280 void  AliMUON::SetTreeAddress()
 281 {
 282   GetMUONData()->SetLoader(fLoader);
 283   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
 284   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
 285   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
 286   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
 287     if ( gAlice->GetMCApp() )
 288       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
 289         fHits = GetMUONData()->Hits();
 290         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
 291       }
 292   }
 293   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector
 294 }
 295
 296 //____________________________________________________________________
 297 void AliMUON::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
 298 {
 299 // Set the pad size for chamber id and cathode isec
 300     Int_t i=2*(id-1);
 301     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))  ->SetPadSize(isec,p1,p2);
 302     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetPadSize(isec,p1,p2);
 303 }
 304
 305 //___________________________________________
 306 void AliMUON::SetChambersZ(const Float_t *Z)
 307 {
 308   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 309   // from the array pointed to by "Z"
 310     for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NCh(); ch++)
 311         ((AliMUONChamber*) fChambers->At(ch))->SetZ(Z[ch]);
 312     return;
 313 }
 314 //_________________________________________________________________
 315 void AliMUON::SetChambersZToDefault()
 316 {
 317   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 318   // to default values
 319   SetChambersZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ());
 320   return;
 321 }
 322 //_________________________________________________________________
 323 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 324 {
 325 // Set the inverse charge slope for chamber id
 326     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
 327     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
 328     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
 329     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
 330 }
 331 //__________________________________________________________________
 332 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 333 {
 334 // Set sigma of charge spread for chamber id
 335     Int_t i=2*(id-1);
 336     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
 337     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
 338 }
 339 //___________________________________________________________________
 340 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
 341 {
 342 // Set integration limits for charge spread
 343     Int_t i=2*(id-1);
 344     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
 345     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
 346 }
 347
 348 //__________________________________________________________________
 349 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
 350 {
 351 // Set maximum number for ADCcounts (saturation)
 352     Int_t i=2*(id-1);
 353     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
 354     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
 355 }
 356
 357 //__________________________________________________________________
 358 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
 359 {
 360 // Set stepsize in gas
 361   fMaxStepGas=p1;
 362 }
 363 //__________________________________________________________________
 364 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
 365 {
 366 // Set step size in Alu
 367     fMaxStepAlu=p1;
 368 }
 369 //__________________________________________________________________
 370 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
 371 {
 372 // Set maximum step size in Gas
 373     fMaxDestepGas=p1;
 374 }
 375 //__________________________________________________________________
 376 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
 377 {
 378 // Set maximum step size in Alu
 379   fMaxDestepAlu=p1;
 380 }
 381
 382 //____________________________________________________________________
 383 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
 384 {
 385 // Return stepsize in gas
 386
 387   return fMaxStepGas;
 388 }
 389
 390 //____________________________________________________________________
 391 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
 392 {
 393 // Return step size in Alu
 394
 395   return fMaxStepAlu;
 396 }
 397
 398 //____________________________________________________________________
 399 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
 400 {
 401 // Return maximum step size in Gas
 402
 403   return fMaxDestepGas;
 404 }
 405
 406 //____________________________________________________________________
 407 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
 408 {
 409 // Return maximum step size in Gas
 410
 411   return fMaxDestepAlu;
 412 }
 413
 414 //____________________________________________________________________
 415  void  AliMUON::SetAlign(Bool_t align)
 416 {
 417  // Sets option for alignement to geometry builder
 418
 419    fGeometryBuilder->SetAlign(align);
 420 }
 421
 422 //____________________________________________________________________
 423 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliSegmentation *segmentation)
 424 {
 425 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
 426     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
 427 }
 428 //____________________________________________________________________
 429 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliMUONGeometrySegmentation*  segmentation)
 430 {
 431 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
 432     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
 433
 434 }
 435 //____________________________________________________________________
 436 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
 437 {
 438 // Set the response for chamber id
 439     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
 440 }
 441 //____________________________________________________________________
 442 void   AliMUON::SetNsec(Int_t id, Int_t nsec)
 443 {
 444 // Set number of segmented cathods for chamber id
 445     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetNsec(nsec);
 446 }
 447 //____________________________________________________________________
 448 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 449 {
 450   return new AliMUONDigitizerv2(manager);
 451 }
 452 //_____________________________________________________________________
 453 void AliMUON::SDigits2Digits()
 454 {
 455
 456 // write TreeD here
 457
 458     if (!fMerger) {
 459                 AliDebug(1,"Create default AliMUONMerger ");
 460                 AliDebug(1," no merging, just digitization of 1 event will be done");
 461         fMerger = new AliMUONMerger();
 462     }
 463     fMerger->Init();
 464     fMerger->Digitise();
 465     char hname[30];
 466     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
 467     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 468     fLoader->TreeD()->Reset();
 469 }
 470
 471 //_____________________________________________________________________
 472 void AliMUON::Hits2SDigits()
 473 {
 474   // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
 475   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 476   AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
 477   manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
 478   AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
 479   fLoader->LoadHits("READ");
 480   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 481     runLoader->GetEvent(iEvent);
 482     dMUON->Exec("");
 483   }
 484   fLoader->UnloadHits();
 485 }
 486 //_____________________________________________________________________
 487 void AliMUON::Digits2Raw()
 488 {
 489   // convert digits of the current event to raw data
 490   AliMUONRawData* rawData;
 491
 492   rawData = new AliMUONRawData(fLoader);
 493   if (!rawData->WriteRawData()) AliInfo("pb writting raw data");
 494   delete rawData;
 495   return;
 496 }
 497 //_______________________________________________________________________
 498 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
 499 {
 500 //builds standard getter (AliLoader type)
 501 //if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
 502
 503
 504  AliDebug(1,Form("Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
 505          GetName(),topfoldername));
 506  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 507  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName());
 508  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
 509  return fLoader;
 510 }
 511 //_______________________________________________________________________
 512 AliMUONPadHit* AliMUON::FirstPad(AliMUONHit*  hit, TClonesArray *clusters)
 513 {
 514 // to be removed
 515     // Initialise the pad iterator
 516     // Return the address of the first padhit for hit
 517     TClonesArray *theClusters = clusters;
 518     Int_t nclust = theClusters->GetEntriesFast();
 519     if (nclust && hit->PHlast() > 0) {
 520         fMaxIterPad=hit->PHlast();
 521         fCurIterPad=hit->PHfirst();
 522         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 523     } else {
 524         return 0;
 525     }
 526 }
 527 //_______________________________________________________________________
 528 AliMUONPadHit* AliMUON::NextPad(TClonesArray *clusters)
 529 {
 530   // To be removed
 531 // Get next pad (in iterator)
 532 //
 533     fCurIterPad++;
 534     if (fCurIterPad <= fMaxIterPad) {
 535         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 536     } else {
 537         return 0;
 538     }
 539 }
 540 //_______________________________________________________________________
 541
 542 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
 543 {
 544 //
 545 //  Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
 546 //  Obsolete ??
 547     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
 548     ResetRawClusters();
 549     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
 550     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
 551     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
 552     //treeR->GetEvent(icathod);
 553     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
 554
 555     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
 556     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
 557
 558     return  mRaw;
 559 }
 560 //________________________________________________________________________
 561 void   AliMUON::SetMerger(AliMUONMerger* merger)
 562 {
 563 // Set pointer to merger
 564     fMerger = merger;
 565 }
 566 //________________________________________________________________________
 567 AliMUONMerger*  AliMUON::Merger()
 568 {
 569 // Return pointer to merger
 570     return fMerger;
 571 }
 572 /* PH Commented out waiting for correct implementation
 573 //________________________________________________________________________
 574 void AliMUON::RemapTrackHitIDs(Int_t* map)
 575 {
 576 // Remaps the track numbers in the hits arrays, so that they correspond
 577 // to the entry indices in the Kine tree.
 578 // The correspondance is not direct. To get the real index into the Kine tree
 579 // compute the particle index as follows:
 580 //
 581 //   num_primaries = AliStack::GetNprimary();
 582 //   num_tracks = AliStack::GetNtracks();
 583 //   track = AliMUONHit::Track()
 584 //
 585 //   if (track < num_primaries)
 586 //       particleindex = track + num_tracks - num_primaries;
 587 //   else
 588 //       particleindex = track - num_primaries;
 589
 590         // Remap the track numbers based on the specified map.
 591         AliMUONData* data = GetMUONData();
 592         TClonesArray* hits = data->Hits();
 593         for (Int_t i = 0; i < hits->GetEntriesFast(); i++)
 594         {
 595                 AliMUONHit* hit = static_cast<AliMUONHit*>( hits->At(i) );
 596                 hit->SetTrack( map[hit->Track()] );
 597         };
 598 };
 599 */