- Removing AliMpSegFactory -> using AliMpSegmentation instead
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONResponseV0.cxx
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14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 // --------------------------
19 // Class AliMUONResponseV0
20 // --------------------------
21 // Implementation of 
22 // Mathieson response
23
24 #include "AliMUONResponseV0.h"
25 #include "AliMUON.h"
26 #include "AliMUONConstants.h"
27 #include "AliMUONDigit.h"
28 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
29 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
30 #include "AliMUONHit.h"
31 #include "AliMUONSegmentation.h"
32
33 #include "AliMpArea.h"
34 #include "AliMpDEManager.h"
35 #include "AliMpVPadIterator.h"
36 #include "AliMpSegmentation.h"
37 #include "AliMpVSegmentation.h"
38
39 #include "AliRun.h"
40 #include "AliLog.h"
41
42 #include "Riostream.h"
43 #include "TVector2.h"
44 #include <TMath.h>
45 #include <TRandom.h>
46
47 /// \cond CLASSIMP
48 ClassImp(AliMUONResponseV0)
49 /// \endcond
50         
51 AliMUON* muon()
52 {
53     return static_cast<AliMUON*>(gAlice->GetModule("MUON"));
54 }
55
56 void Global2Local(Int_t detElemId, Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
57                   Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl)
58 {  
59   /// ideally should be : 
60   /// Double_t x,y,z;
61   /// AliMUONGeometry::Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,x,y,z);
62   /// but while waiting for this geometry singleton, let's go through
63   /// AliMUON still.
64   
65   const AliMUONGeometryTransformer* transformer = muon()->GetGeometryTransformer();
66   transformer->Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,xl,yl,zl);
67 }
68
69 AliMUONSegmentation* Segmentation()
70 {
71   static AliMUONSegmentation* segmentation = muon()->GetSegmentation();
72   return segmentation;
73 }
74
75 //__________________________________________________________________________
76 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0()
77   : AliMUONResponse(),
78   fChargeSlope(0.0),
79   fChargeSpreadX(0.0),
80   fChargeSpreadY(0.0),
81   fSigmaIntegration(0.0),
82   fMaxAdc(0),
83   fSaturation(0),
84   fZeroSuppression(0),
85   fChargeCorrel(0.0),
86   fMathieson(new AliMUONMathieson),
87   fChargeThreshold(1e-4)
88 {
89     /// Normal constructor
90     AliDebug(1,Form("Default ctor"));
91 }
92
93 //__________________________________________________________________________
94 AliMUONResponseV0::~AliMUONResponseV0()
95 {
96 /// Destructor
97
98   AliDebug(1,"");
99   delete fMathieson;
100 }
101
102 //______________________________________________________________________________
103 void
104 AliMUONResponseV0::Print(Option_t*) const
105 {
106 /// Printing
107
108   cout << " ChargeSlope=" << fChargeSlope
109     << " ChargeSpreadX,Y=" << fChargeSpreadX
110     << fChargeSpreadY
111     << " ChargeCorrelation=" << fChargeCorrel
112     << endl;
113 }
114
115   //__________________________________________________________________________
116 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(Float_t SqrtKx3)
117 {
118   /// Set to "SqrtKx3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKx3")
119   /// in the X direction, perpendicular to the wires,
120   /// and derive the Mathieson parameters K2 ("fKx2") and K4 ("fKx4")
121   /// in the same direction
122   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(SqrtKx3);
123 }
124         
125   //__________________________________________________________________________
126 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(Float_t SqrtKy3)
127 {
128   /// Set to "SqrtKy3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKy3")
129   /// in the Y direction, along the wires,
130   /// and derive the Mathieson parameters K2 ("fKy2") and K4 ("fKy4")
131   /// in the same direction
132   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(SqrtKy3);
133 }
134   //__________________________________________________________________________
135 Float_t AliMUONResponseV0::IntPH(Float_t eloss) const
136 {
137   /// Calculate charge from given ionization energy loss
138   Int_t nel;
139   nel= Int_t(eloss*1.e9/27.4);
140   Float_t charge=0;
141   if (nel == 0) nel=1;
142   for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
143       Float_t arg=0.;
144       while(!arg) arg = gRandom->Rndm();
145       charge -= fChargeSlope*TMath::Log(arg);    
146   }
147   return charge;
148 }
149
150   //-------------------------------------------
151 Float_t AliMUONResponseV0::IntXY(Int_t idDE,
152                                  AliMUONGeometrySegmentation* segmentation) 
153 const
154 {
155  /// Calculate charge on current pad according to Mathieson distribution
156
157   return fMathieson->IntXY(idDE, segmentation);
158 }
159
160
161 //_____________________________________________________________________________
162 Float_t
163 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
164 {
165   /// Return wire coordinate closest to x.
166
167   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
168   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
169   return Pitch()*wire;
170 }
171
172 //______________________________________________________________________________
173 void 
174 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
175 {
176   /// Go from 1 hit to a list of digits.
177   /// The energy deposition of that hit is first converted into charge
178   /// (in IntPH() method), and then this charge is dispatched on several
179   /// pads, according to the Mathieson distribution.
180   
181   digits.Clear();
182   
183   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
184   
185   // Width of the integration area
186   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
187   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
188   
189   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
190   // we will iterate to spread charge into.
191   Double_t x,y,z;
192   Global2Local(detElemId,hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),x,y,z);
193   x = GetAnod(x);
194   TVector2 hitPosition(x,y);
195   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
196   
197   // Get pulse height from energy loss.
198   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
199   
200   // Get the charge correlation between cathodes.
201   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
202
203   for ( Int_t cath = 0; cath < 2; ++cath )
204   {
205     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
206     
207     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
208     const AliMpVSegmentation* seg = 
209         AliMpSegmentation::Instance()->GetMpSegmentation(detElemId,cath);
210       
211     AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
212       
213     if (!it)
214     {
215       AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
216       return;
217     }
218     
219     // Start loop over pads.
220     it->First();
221     
222     if ( it->IsDone() )
223     {
224       // Exceptional case : iterator is built, but is invalid from the start.
225       AliMpPad pad = seg->PadByPosition(area.Position(),kFALSE);
226       if ( pad.IsValid() )
227       {
228         AliWarning(Form("Got an invalid iterator bug (area.Position() is within "
229                       " DE but the iterator is void) for detElemId %d cath %d",
230                       detElemId,cath));        
231       }
232       else
233       {
234         AliError(Form("Got an invalid iterator bug for detElemId %d cath %d."
235                       "Might be a bad hit ? area.Position()=(%e,%e) "
236                       "Dimensions()=(%e,%e)",
237                       detElemId,cath,area.Position().X(),area.Position().Y(),
238                       area.Dimensions().X(),area.Dimensions().Y()));
239       }
240       delete it;
241       return;
242     }
243     
244     while ( !it->IsDone() )
245     {
246       // For each pad given by the iterator, compute the charge of that
247       // pad, according to the Mathieson distribution.
248       AliMpPad pad = it->CurrentItem();      
249       TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
250       TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
251       Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
252                                                 upperRight.X(),upperRight.Y()));
253             
254       Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
255       
256       if ( qp > fChargeThreshold )
257       {
258         // If we're above threshold, then we create a digit,
259         // and fill it with relevant information, including electronics.
260         AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit;
261         d->SetDetElemId(detElemId);
262         d->SetPadX(pad.GetIndices().GetFirst());
263         d->SetPadY(pad.GetIndices().GetSecond());
264         d->SetSignal(icharge);
265         d->AddPhysicsSignal(d->Signal());
266         d->SetCathode(cath);
267         d->SetElectronics(pad.GetLocation().GetFirst(),
268                           pad.GetLocation().GetSecond());
269         digits.Add(d);   
270       }       
271       it->Next();
272     }
273     delete it;
274   }
275 }
276
277
278