MUON/AliMUONResponseV0.cxx

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   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18
  19 #include "AliMUONResponseV0.h"
  20
  21 #include "AliLog.h"
  22 #include "AliMUON.h"
  23 #include "AliMUONConstants.h"
  24 #include "AliMUONDigit.h"
  25 #include "AliMUONGeometrySegmentation.h"
  26 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  27 #include "AliMUONHit.h"
  28 #include "AliMUONSegmentation.h"
  29 #include "AliMpArea.h"
  30 #include "AliMpDEManager.h"
  31 #include "AliMpVPadIterator.h"
  32 #include "AliMpVSegmentation.h"
  33 #include "AliRun.h"
  34 #include "Riostream.h"
  35 #include "TVector2.h"
  36 #include <TMath.h>
  37 #include <TRandom.h>
  38
  39 ClassImp(AliMUONResponseV0)
  40
  41 AliMUON* muon()
  42 {
  43     return static_cast<AliMUON*>(gAlice->GetModule("MUON"));
  44 }
  45
  46 void Global2Local(Int_t detElemId, Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
  47                   Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl)
  48 {
  49   // ideally should be :
  50   // Double_t x,y,z;
  51   // AliMUONGeometry::Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,x,y,z);
  52   // but while waiting for this geometry singleton, let's go through
  53   // AliMUON still.
  54
  55   const AliMUONGeometryTransformer* transformer = muon()->GetGeometryTransformer();
  56   transformer->Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,xl,yl,zl);
  57 }
  58
  59 AliMUONSegmentation* Segmentation()
  60 {
  61   static AliMUONSegmentation* segmentation = muon()->GetSegmentation();
  62   return segmentation;
  63 }
  64
  65 //__________________________________________________________________________
  66 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0()
  67   : AliMUONResponse(),
  68   fChargeSlope(0.0),
  69   fChargeSpreadX(0.0),
  70   fChargeSpreadY(0.0),
  71   fSigmaIntegration(0.0),
  72   fMaxAdc(0),
  73   fZeroSuppression(0),
  74   fChargeCorrel(0.0),
  75   fMathieson(new AliMUONMathieson),
  76   fChargeThreshold(1e-4)
  77 {
  78     // Normal constructor
  79     AliDebug(1,Form("Default ctor"));
  80 }
  81
  82    //_________________________________________________________________________
  83 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0(const AliMUONResponseV0& rhs)
  84  : AliMUONResponse(rhs)
  85 {
  86 // Protected copy constructor
  87
  88   AliFatal("Not implemented.");
  89 }
  90
  91    //__________________________________________________________________________
  92 AliMUONResponseV0::~AliMUONResponseV0()
  93 {
  94   AliDebug(1,"");
  95   delete fMathieson;
  96 }
  97
  98    //________________________________________________________________________
  99 AliMUONResponseV0& AliMUONResponseV0::operator = (const AliMUONResponseV0& rhs)
 100 {
 101 // Protected assignement operator
 102
 103   if (this == &rhs) return *this;
 104
 105   AliFatal("Not implemented.");
 106
 107   return *this;
 108 }
 109
 110 //______________________________________________________________________________
 111 void
 112 AliMUONResponseV0::Print(Option_t*) const
 113 {
 114   cout << " ChargeSlope=" << fChargeSlope
 115     << " ChargeSpreadX,Y=" << fChargeSpreadX
 116     << fChargeSpreadY
 117     << " ChargeCorrelation=" << fChargeCorrel
 118     << endl;
 119
 120 //Float_t fChargeSlope;              // Slope of the charge distribution
 121 //Float_t fChargeSpreadX;            // Width of the charge distribution in x
 122 //Float_t fChargeSpreadY;            // Width of the charge distribution in y
 123 //Float_t fSigmaIntegration;         // Number of sigma's used for charge distribution
 124 //Int_t   fMaxAdc;                   // Maximum ADC channel
 125 //Int_t   fSaturation;               // Pad saturation in ADC channel
 126 //Int_t   fZeroSuppression;          // Zero suppression threshold
 127 //Float_t fChargeCorrel;             // amplitude of charge correlation on 2 cathods
 128 //                                   // is RMS of ln(q1/q2)
 129 //AliMUONMathieson* fMathieson;      // pointer to mathieson fct
 130 //Float_t fChargeThreshold;          // Charges below this threshold are = 0
 131 //
 132
 133 }
 134
 135   //__________________________________________________________________________
 136 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(Float_t SqrtKx3)
 137 {
 138   // Set to "SqrtKx3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKx3")
 139   // in the X direction, perpendicular to the wires,
 140   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKx2") and K4 ("fKx4")
 141   // in the same direction
 142   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(SqrtKx3);
 143 }
 144
 145   //__________________________________________________________________________
 146 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(Float_t SqrtKy3)
 147 {
 148   // Set to "SqrtKy3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKy3")
 149   // in the Y direction, along the wires,
 150   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKy2") and K4 ("fKy4")
 151   // in the same direction
 152   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(SqrtKy3);
 153 }
 154   //__________________________________________________________________________
 155 Float_t AliMUONResponseV0::IntPH(Float_t eloss)
 156 {
 157   // Calculate charge from given ionization energy loss
 158   Int_t nel;
 159   nel= Int_t(eloss*1.e9/27.4);
 160   Float_t charge=0;
 161   if (nel == 0) nel=1;
 162   for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
 163       Float_t arg=0.;
 164       while(!arg) arg = gRandom->Rndm();
 165       charge -= fChargeSlope*TMath::Log(arg);
 166   }
 167   return charge;
 168 }
 169
 170   //-------------------------------------------
 171 Float_t AliMUONResponseV0::IntXY(Int_t idDE, AliMUONGeometrySegmentation* segmentation)
 172 {
 173  // Calculate charge on current pad according to Mathieson distribution
 174
 175   return fMathieson->IntXY(idDE, segmentation);
 176 }
 177
 178
 179   //-------------------------------------------
 180 Int_t  AliMUONResponseV0::DigitResponse(Int_t digit, AliMUONTransientDigit* /*where*/)
 181 {
 182   // \deprecated method
 183   // Now part of the digitizer (where it belongs really), e.g. DigitizerV3
 184   //
 185   // add white noise and do zero-suppression and signal truncation
 186
 187   //     Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1, 0.2);
 188     // correct noise for slat chambers;
 189     // one more field to add to AliMUONResponseV0 to allow different noises ????
 190 //    Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1., 0.2);
 191 //    Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., meanNoise);
 192     Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., 1.0);
 193     digit += TMath::Nint(noise);
 194     if ( digit <= ZeroSuppression()) digit = 0;
 195     // if ( digit >  MaxAdc())          digit=MaxAdc();
 196     if ( digit >  Saturation())
 197     {
 198       digit=Saturation();
 199     }
 200
 201     return digit;
 202 }
 203
 204 //_____________________________________________________________________________
 205 Float_t
 206 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
 207 {
 208   //
 209   // Return wire coordinate closest to x.
 210   //
 211   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
 212   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
 213   return Pitch()*wire;
 214 }
 215
 216 //______________________________________________________________________________
 217 void
 218 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
 219 {
 220   //
 221   // Go from 1 hit to a list of digits.
 222   // The energy deposition of that hit is first converted into charge
 223   // (in IntPH() method), and then this charge is dispatched on several
 224   // pads, according to the Mathieson distribution.
 225   //
 226
 227   digits.Clear();
 228
 229   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
 230
 231   // Width of the integration area
 232   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
 233   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
 234
 235   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
 236   // we will iterate to spread charge into.
 237   Double_t x,y,z;
 238   Global2Local(detElemId,hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),x,y,z);
 239   x = GetAnod(x);
 240   TVector2 hitPosition(x,y);
 241   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
 242
 243   // Get pulse height from energy loss.
 244   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
 245
 246   // Get the charge correlation between cathodes.
 247   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
 248
 249   for ( Int_t cath = 0; cath < 2; ++cath )
 250   {
 251     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
 252
 253     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
 254     const AliMpVSegmentation* seg =
 255         Segmentation()->GetMpSegmentation(detElemId,cath);
 256
 257     AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
 258
 259     if (!it)
 260     {
 261       AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
 262       return;
 263     }
 264
 265     // Start loop over pads.
 266     it->First();
 267
 268     if ( it->IsDone() )
 269     {
 270       // Exceptional case : iterator is built, but is invalid from the start.
 271       AliMpPad pad = seg->PadByPosition(area.Position(),kFALSE);
 272       if ( pad.IsValid() )
 273       {
 274         AliWarning(Form("Got an invalid iterator bug (area.Position() is within "
 275                       " DE but the iterator is void) for detElemId %d cath %d",
 276                       detElemId,cath));
 277       }
 278       else
 279       {
 280         AliError(Form("Got an invalid iterator bug for detElemId %d cath %d."
 281                       "Might be a bad hit ? area.Position()=(%e,%e) "
 282                       "Dimensions()=(%e,%e)",
 283                       detElemId,cath,area.Position().X(),area.Position().Y(),
 284                       area.Dimensions().X(),area.Dimensions().Y()));
 285       }
 286       delete it;
 287       return;
 288     }
 289
 290     while ( !it->IsDone() )
 291     {
 292       // For each pad given by the iterator, compute the charge of that
 293       // pad, according to the Mathieson distribution.
 294       AliMpPad pad = it->CurrentItem();
 295       TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
 296       TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
 297       Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
 298                                                 upperRight.X(),upperRight.Y()));
 299
 300       Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
 301
 302       if ( qp > fChargeThreshold )
 303       {
 304         // If we're above threshold, then we create a digit,
 305         // and fill it with relevant information, including electronics.
 306         AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit;
 307         d->SetDetElemId(detElemId);
 308         d->SetPadX(pad.GetIndices().GetFirst());
 309         d->SetPadY(pad.GetIndices().GetSecond());
 310         d->SetSignal(icharge);
 311         d->AddPhysicsSignal(d->Signal());
 312         d->SetCathode(cath);
 313         d->SetElectronics(pad.GetLocation().GetFirst(),
 314                           pad.GetLocation().GetSecond());
 315         digits.Add(d);
 316       }
 317       it->Next();
 318     }
 319     delete it;
 320   }
 321 }
 322
 323
 324