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 "AliConst.h"
  49 #include "AliHeader.h"
  50 #include "AliHitMap.h"
  51 #include "AliLoader.h"
  52 #include "AliRunDigitizer.h"
  53 #include "AliMC.h"
  54 #include "AliRun.h"
  55 #include "AliMUONLoader.h"
  56 #include "AliMUON.h"
  57 #include "AliMUONChamberTrigger.h"
  58 #include "AliMUONConstants.h"
  59 #include "AliMUONDigit.h"
  60 #include "AliMUONHit.h"
  61 #include "AliMUONHitMapA1.h"
  62 #include "AliMUONMerger.h"
  63 #include "AliMUONPadHit.h"
  64 #include "AliMUONRawCluster.h"
  65 #include "AliMUONTransientDigit.h"
  66 #include "AliMUONTriggerCircuit.h"
  67 #include "AliMUONVGeometryBuilder.h"
  68 #include "AliMUONDigitizerv2.h"
  69 #include "AliMUONSDigitizerv1.h"
  70
  71
  72 // Defaults parameters for Z positions of chambers
  73 // taken from values for "stations" in AliMUON::AliMUON
  74 //     const Float_t zch[7]={528, 690., 975., 1249., 1449., 1610, 1710.};
  75 // and from array "dstation" in AliMUONv1::CreateGeometry
  76 //          Float_t dstation[5]={20., 20., 20, 20., 20.};
  77 //     for tracking chambers,
  78 //          according to (Z1 = zch - dstation) and  (Z2 = zch + dstation)
  79 //          for the first and second chambers in the station, respectively,
  80 // and from "DTPLANES" in AliMUONv1::CreateGeometry
  81 //           const Float_t DTPLANES = 15.;
  82 //     for trigger chambers,
  83 //          according to (Z1 = zch) and  (Z2 = zch + DTPLANES)
  84 //          for the first and second chambers in the station, respectively
  85
  86 ClassImp(AliMUON)
  87
  88 //__________________________________________________________________
  89 AliMUON::AliMUON()
  90   : AliDetector(),
  91     fNCh(0),
  92     fNTrackingCh(0),
  93     fMUONData(0),
  94     fSplitLevel(0),
  95     fChambers(0),
  96     fGeometryBuilders(0),
  97     fTriggerCircuits(0),
  98     fAccCut(kFALSE),
  99     fAccMin(0.),
 100     fAccMax(0.),
 101     fMaxStepGas(0.),
 102     fMaxStepAlu(0.),
 103     fMaxDestepGas(0.),
 104     fMaxDestepAlu(0.),
 105     fMaxIterPad(0),
 106     fCurIterPad(0),
 107     fMerger(0)
 108 {
 109 // Default Constructor
 110 //
 111     fIshunt          = 0;
 112 }
 113
 114 //__________________________________________________________________
 115 AliMUON::AliMUON(const char *name, const char *title)
 116   : AliDetector(name,title),
 117     fNCh(AliMUONConstants::NCh()),
 118     fNTrackingCh(AliMUONConstants::NTrackingCh()),
 119     fMUONData(0),
 120     fSplitLevel(0),
 121     fChambers(0),
 122     fGeometryBuilders(0),
 123     fTriggerCircuits(0),
 124     fAccCut(kFALSE),
 125     fAccMin(0.),
 126     fAccMax(0.),
 127     fMaxStepGas(0.1),
 128     fMaxStepAlu(0.1),
 129     fMaxDestepGas(-1), // Negatives values are ignored by geant3 CONS200
 130     fMaxDestepAlu(-1), // in the calculation of the tracking parameters
 131     fMaxIterPad(0),
 132     fCurIterPad(0),
 133     fMerger(0)
 134 {
 135 //Begin_Html
 136 /*
 137 <img src="gif/alimuon.gif">
 138 */
 139 //End_Html
 140
 141   fIshunt =  0;
 142
 143   SetMarkerColor(kRed);//
 144 //
 145 // Creating List of Chambers
 146     Int_t ch;
 147     fChambers = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 148     fGeometryBuilders = new TObjArray(AliMUONConstants::NCh());
 149
 150     // Loop over stations
 151     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 152       // Loop over 2 chambers in the station
 153       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 154         //
 155         //
 156         //    Default Parameters for Muon Tracking Stations
 157         ch = 2 * st + stCH;
 158         if (ch < AliMUONConstants::NTrackingCh()) {
 159           fChambers->AddAt(new AliMUONChamber(ch),ch);
 160         } else {
 161           fChambers->AddAt(new AliMUONChamberTrigger(ch),ch);
 162         }
 163         AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) fChambers->At(ch);
 164         //chamber->SetGid(0);
 165         // Default values for Z of chambers
 166         chamber->SetZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 167         //
 168         chamber->InitGeo(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch));
 169         //          Set chamber inner and outer radius to default
 170         chamber->SetRInner(AliMUONConstants::Dmin(st)/2);
 171         chamber->SetROuter(AliMUONConstants::Dmax(st)/2);
 172         //
 173       } // Chamber stCH (0, 1) in
 174     }     // Station st (0...)
 175
 176     // cp new design of AliMUONTriggerDecision
 177     fTriggerCircuits = new TObjArray(AliMUONConstants::NTriggerCircuit());
 178     for (Int_t circ=0; circ<AliMUONConstants::NTriggerCircuit(); circ++) {
 179       fTriggerCircuits->AddAt(new AliMUONTriggerCircuit(),circ);
 180     }
 181 }
 182
 183 //____________________________________________________________________
 184 AliMUON::AliMUON(const AliMUON& rMUON)
 185  : AliDetector(rMUON)
 186 {
 187 // Protected copy constructor
 188
 189   Fatal("AliMUONMergerModule", "Not implemented.");
 190 }
 191
 192 //____________________________________________________________________
 193 AliMUON::~AliMUON()
 194 {
 195 // Destructor
 196   if(fDebug) printf("%s: Calling AliMUON destructor !!!\n",ClassName());
 197   fIshunt  = 0;
 198   if (fMerger) delete fMerger;
 199
 200   if (fGeometryBuilders){
 201     fGeometryBuilders->Delete();
 202     delete fGeometryBuilders;
 203   }
 204   if (fChambers){
 205     fChambers->Delete();
 206     delete fChambers;
 207   }
 208   if (fTriggerCircuits){
 209     fTriggerCircuits->Delete();
 210     delete fTriggerCircuits;
 211   }
 212   delete fMUONData;
 213 }
 214
 215 //________________________________________________________________________
 216 AliMUON& AliMUON::operator = (const AliMUON& rhs)
 217 {
 218 // Protected assignement operator
 219
 220   if (this == &rhs) return *this;
 221
 222   Fatal("operator=", "Not implemented.");
 223
 224   return *this;
 225 }
 226
 227 //_____________________________________________________________________________
 228 void AliMUON::AddGeometryBuilder(AliMUONVGeometryBuilder* geomBuilder)
 229 {
 230 // Adds the geometry builder to the list
 231 // ---
 232
 233   fGeometryBuilders->Add(geomBuilder);
 234 }
 235 //____________________________________________________________________
 236 void AliMUON::BuildGeometry()
 237 {
 238 // Geometry for event display
 239   for (Int_t i=0; i<7; i++) {
 240     for (Int_t j=0; j<2; j++) {
 241       Int_t id=2*i+j+1;
 242       this->Chamber(id-1).SegmentationModel(1)->Draw("eventdisplay");
 243     }
 244   }
 245 }
 246 //__________________________________________________________________
 247 void  AliMUON::SetTreeAddress()
 248 {
 249   GetMUONData()->SetLoader(fLoader);
 250   //  GetMUONData()->MakeBranch("D,S,RC");
 251   //  GetMUONData()->SetTreeAddress("H,D,S,RC");
 252   GetMUONData()->SetTreeAddress("H");
 253   if (fHits !=  GetMUONData()->Hits())  {
 254     if ( gAlice->GetMCApp() )
 255       if ( gAlice->GetMCApp()->GetHitLists() ) {
 256         fHits = GetMUONData()->Hits();
 257         gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits); // For purifyKine, only necessary when Hit list is created in AliMUONData
 258       }
 259   }
 260   fHits = GetMUONData()->Hits(); // Added by Ivana to use the methods FisrtHit, NextHit of AliDetector
 261 }
 262
 263 //____________________________________________________________________
 264 void AliMUON::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
 265 {
 266 // Set the pad size for chamber id and cathode isec
 267     Int_t i=2*(id-1);
 268     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))  ->SetPadSize(isec,p1,p2);
 269     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetPadSize(isec,p1,p2);
 270 }
 271
 272 //___________________________________________
 273 void AliMUON::SetChambersZ(const Float_t *Z)
 274 {
 275   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 276   // from the array pointed to by "Z"
 277     for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NCh(); ch++)
 278         ((AliMUONChamber*) fChambers->At(ch))->SetZ(Z[ch]);
 279     return;
 280 }
 281 //_________________________________________________________________
 282 void AliMUON::SetChambersZToDefault()
 283 {
 284   // Set Z values for all chambers (tracking and trigger)
 285   // to default values
 286   SetChambersZ(AliMUONConstants::DefaultChamberZ());
 287   return;
 288 }
 289 //_________________________________________________________________
 290 void AliMUON::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 291 {
 292 // Set the inverse charge slope for chamber id
 293     Int_t i=2*(id-1);    //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetSigmaIntegration(p1);
 294     //PH    ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i+1])->SetSigmaIntegration(p1);
 295     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSlope(p1);
 296     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSlope(p1);
 297 }
 298 //__________________________________________________________________
 299 void AliMUON::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 300 {
 301 // Set sigma of charge spread for chamber id
 302     Int_t i=2*(id-1);
 303     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetChargeSpread(p1,p2);
 304     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetChargeSpread(p1,p2);
 305 }
 306 //___________________________________________________________________
 307 void AliMUON::SetSigmaIntegration(Int_t id, Float_t p1)
 308 {
 309 // Set integration limits for charge spread
 310     Int_t i=2*(id-1);
 311     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetSigmaIntegration(p1);
 312     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetSigmaIntegration(p1);
 313 }
 314
 315 //__________________________________________________________________
 316 void AliMUON::SetMaxAdc(Int_t id, Int_t p1)
 317 {
 318 // Set maximum number for ADCcounts (saturation)
 319     Int_t i=2*(id-1);
 320     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i))->SetMaxAdc(p1);
 321     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(i+1))->SetMaxAdc(p1);
 322 }
 323 //__________________________________________________________________
 324 void AliMUON::SetMaxStepGas(Float_t p1)
 325 {
 326 // Set stepsize in gas
 327   fMaxStepGas=p1;
 328 }
 329 //__________________________________________________________________
 330 void AliMUON::SetMaxStepAlu(Float_t p1)
 331 {
 332 // Set step size in Alu
 333     fMaxStepAlu=p1;
 334 }
 335 //__________________________________________________________________
 336 void AliMUON::SetMaxDestepGas(Float_t p1)
 337 {
 338 // Set maximum step size in Gas
 339     fMaxDestepGas=p1;
 340 }
 341 //__________________________________________________________________
 342 void AliMUON::SetMaxDestepAlu(Float_t p1)
 343 {
 344 // Set maximum step size in Alu
 345   fMaxDestepAlu=p1;
 346 }
 347 //___________________________________________________________________
 348 void AliMUON::SetAcceptance(Bool_t acc, Float_t angmin, Float_t angmax)
 349 {
 350 // Set acceptance cuts
 351   fAccCut=acc;
 352   fAccMin=angmin*TMath::Pi()/180;
 353   fAccMax=angmax*TMath::Pi()/180;
 354   Int_t ch;
 355   if (acc) {
 356     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NCh() / 2; st++) {
 357       // Loop over 2 chambers in the station
 358       for (Int_t stCH = 0; stCH < 2; stCH++) {
 359         ch = 2 * st + stCH;
 360         //         Set chamber inner and outer radius according to acceptance cuts
 361         Chamber(ch).SetRInner(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMin)));
 362         Chamber(ch).SetROuter(TMath::Abs(AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch)*TMath::Tan(fAccMax)));
 363       } // chamber loop
 364     } // station loop
 365   }
 366 }
 367
 368 //____________________________________________________________________
 369 Float_t  AliMUON::GetMaxStepGas() const
 370 {
 371 // Return stepsize in gas
 372
 373   return fMaxStepGas;
 374 }
 375
 376 //____________________________________________________________________
 377 Float_t  AliMUON::GetMaxStepAlu() const
 378 {
 379 // Return step size in Alu
 380
 381   return fMaxStepAlu;
 382 }
 383
 384 //____________________________________________________________________
 385 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepGas() const
 386 {
 387 // Return maximum step size in Gas
 388
 389   return fMaxDestepGas;
 390 }
 391
 392 //____________________________________________________________________
 393 Float_t  AliMUON::GetMaxDestepAlu() const
 394 {
 395 // Return maximum step size in Gas
 396
 397   return fMaxDestepAlu;
 398 }
 399 //____________________________________________________________________
 400 void   AliMUON::SetSegmentationModel(Int_t id, Int_t isec, AliSegmentation *segmentation)
 401 {
 402 // Set the segmentation for chamber id cathode isec
 403     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetSegmentationModel(isec, segmentation);
 404
 405 }
 406 //____________________________________________________________________
 407 void   AliMUON::SetResponseModel(Int_t id, AliMUONResponse *response)
 408 {
 409 // Set the response for chamber id
 410     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetResponseModel(response);
 411 }
 412 //____________________________________________________________________
 413 void   AliMUON::SetNsec(Int_t id, Int_t nsec)
 414 {
 415 // Set number of segmented cathods for chamber id
 416     ((AliMUONChamber*) fChambers->At(id))->SetNsec(nsec);
 417 }
 418 //____________________________________________________________________
 419 AliDigitizer* AliMUON::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
 420 {
 421   return new AliMUONDigitizerv2(manager);
 422 }
 423 //_____________________________________________________________________
 424 void AliMUON::SDigits2Digits()
 425 {
 426
 427 // write TreeD here
 428
 429     if (!fMerger) {
 430       if (gAlice->GetDebug()>0) {
 431         cerr<<"AliMUON::SDigits2Digits: create default AliMUONMerger "<<endl;
 432         cerr<<" no merging, just digitization of 1 event will be done"<<endl;
 433       }
 434       fMerger = new AliMUONMerger();
 435     }
 436     fMerger->Init();
 437     fMerger->Digitise();
 438     char hname[30];
 439     //    sprintf(hname,"TreeD%d",fLoader->GetHeader()->GetEvent());
 440     fLoader->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 441     fLoader->TreeD()->Reset();
 442 }
 443
 444 //_____________________________________________________________________
 445 void AliMUON::Hits2SDigits()
 446 {
 447   // Adaption of AliMUONSDigitizerv1 to be excuted by the AliSimulation framework
 448   AliRunLoader* runLoader = fLoader->GetRunLoader();
 449   AliRunDigitizer   * manager = new AliRunDigitizer(1,1);
 450   manager->SetInputStream(0,runLoader->GetFileName(),AliConfig::GetDefaultEventFolderName());
 451   AliMUONDigitizer * dMUON   = new AliMUONSDigitizerv1(manager);
 452   fLoader->LoadHits("READ");
 453   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 454     runLoader->GetEvent(iEvent);
 455     dMUON->Exec("");
 456   }
 457   fLoader->UnloadHits();
 458 }
 459 //_______________________________________________________________________
 460 AliLoader* AliMUON::MakeLoader(const char* topfoldername)
 461 {
 462 //builds standard getter (AliLoader type)
 463 //if detector wants to use castomized getter, it must overload this method
 464
 465  if (GetDebug())
 466    Info("MakeLoader",
 467         "Creating standard getter for detector %s. Top folder is %s.",
 468          GetName(),topfoldername);
 469  fLoader   = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 470  fMUONData = new AliMUONData(fLoader,GetName(),GetName());
 471  fMUONData->SetSplitLevel(fSplitLevel);
 472  return fLoader;
 473 }
 474 //_______________________________________________________________________
 475 AliMUONPadHit* AliMUON::FirstPad(AliMUONHit*  hit, TClonesArray *clusters)
 476 {
 477 // to be removed
 478     // Initialise the pad iterator
 479     // Return the address of the first padhit for hit
 480     TClonesArray *theClusters = clusters;
 481     Int_t nclust = theClusters->GetEntriesFast();
 482     if (nclust && hit->PHlast() > 0) {
 483         fMaxIterPad=hit->PHlast();
 484         fCurIterPad=hit->PHfirst();
 485         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 486     } else {
 487         return 0;
 488     }
 489 }
 490 //_______________________________________________________________________
 491 AliMUONPadHit* AliMUON::NextPad(TClonesArray *clusters)
 492 {
 493   // To be removed
 494 // Get next pad (in iterator)
 495 //
 496     fCurIterPad++;
 497     if (fCurIterPad <= fMaxIterPad) {
 498         return (AliMUONPadHit*) clusters->UncheckedAt(fCurIterPad-1);
 499     } else {
 500         return 0;
 501     }
 502 }
 503 //_______________________________________________________________________
 504
 505 AliMUONRawCluster *AliMUON::RawCluster(Int_t ichamber, Int_t icathod, Int_t icluster)
 506 {
 507 //
 508 //  Return rawcluster (icluster) for chamber ichamber and cathode icathod
 509 //  Obsolete ??
 510     TClonesArray *muonRawCluster  = GetMUONData()->RawClusters(ichamber);
 511     ResetRawClusters();
 512     TTree *treeR = fLoader->TreeR();
 513     Int_t nent=(Int_t)treeR->GetEntries();
 514     treeR->GetEvent(nent-2+icathod-1);
 515     //treeR->GetEvent(icathod);
 516     //Int_t nrawcl = (Int_t)muonRawCluster->GetEntriesFast();
 517
 518     AliMUONRawCluster * mRaw = (AliMUONRawCluster*)muonRawCluster->UncheckedAt(icluster);
 519     //printf("RawCluster _ nent nrawcl icluster mRaw %d %d %d%p\n",nent,nrawcl,icluster,mRaw);
 520
 521     return  mRaw;
 522 }
 523 //________________________________________________________________________
 524 void   AliMUON::SetMerger(AliMUONMerger* merger)
 525 {
 526 // Set pointer to merger
 527     fMerger = merger;
 528 }
 529 //________________________________________________________________________
 530 AliMUONMerger*  AliMUON::Merger()
 531 {
 532 // Return pointer to merger
 533     return fMerger;
 534 }
 535 //________________________________________________________________________
 536 void AliMUON::RemapTrackHitIDs(Int_t* map)
 537 {
 538 // Remaps the track numbers in the hits arrays, so that they correspond
 539 // to the entry indices in the Kine tree.
 540 // The correspondance is not direct. To get the real index into the Kine tree
 541 // compute the particle index as follows:
 542 //
 543 //   num_primaries = AliStack::GetNprimary();
 544 //   num_tracks = AliStack::GetNtracks();
 545 //   track = AliMUONHit::Track()
 546 //
 547 //   if (track < num_primaries)
 548 //       particleindex = track + num_tracks - num_primaries;
 549 //   else
 550 //       particleindex = track - num_primaries;
 551
 552         // Remap the track numbers based on the specified map.
 553         AliMUONData* data = GetMUONData();
 554         TClonesArray* hits = data->Hits();
 555         for (Int_t i = 0; i < hits->GetEntriesFast(); i++)
 556         {
 557                 AliMUONHit* hit = static_cast<AliMUONHit*>( hits->At(i) );
 558                 hit->SetTrack( map[hit->Track()] );
 559         };
 560 };
 561