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
  25 #include "AliMUONResponseV0.h"
  26 #include "AliMUON.h"
  27 #include "AliMUONConstants.h"
  28 #include "AliMUONDigit.h"
  29 #include "AliMUONGeometryTransformer.h"
  30 #include "AliMUONHit.h"
  31
  32 #include "AliMpArea.h"
  33 #include "AliMpDEManager.h"
  34 #include "AliMpVPadIterator.h"
  35 #include "AliMpSegmentation.h"
  36 #include "AliMpVSegmentation.h"
  37 #include "AliMpCathodType.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 //__________________________________________________________________________
  70 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0()
  71   : AliMUONResponse(),
  72   fChargeSlope(0.0),
  73   fChargeSpreadX(0.0),
  74   fChargeSpreadY(0.0),
  75   fSigmaIntegration(0.0),
  76   fMaxAdc(0),
  77   fSaturation(0),
  78   fZeroSuppression(0),
  79   fChargeCorrel(0.0),
  80   fMathieson(new AliMUONMathieson),
  81   fChargeThreshold(1e-4),
  82   fIsTailEffect(kFALSE)
  83 {
  84     /// Normal constructor
  85     AliDebug(1,Form("Default ctor"));
  86 }
  87
  88 //__________________________________________________________________________
  89 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0(const AliMUONResponseV0& other)
  90 : AliMUONResponse(),
  91 fChargeSlope(0.0),
  92 fChargeSpreadX(0.0),
  93 fChargeSpreadY(0.0),
  94 fSigmaIntegration(0.0),
  95 fMaxAdc(0),
  96 fSaturation(0),
  97 fZeroSuppression(0),
  98 fChargeCorrel(0.0),
  99 fMathieson(0),
 100 fChargeThreshold(1e-4),
 101 fIsTailEffect(kFALSE)
 102 {
 103   /// copy ctor
 104   other.CopyTo(*this);
 105 }
 106
 107 //__________________________________________________________________________
 108 AliMUONResponseV0&
 109 AliMUONResponseV0::operator=(const AliMUONResponseV0& other)
 110 {
 111   /// Assignment operator
 112   other.CopyTo(*this);
 113   return *this;
 114 }
 115
 116 //__________________________________________________________________________
 117 AliMUONResponseV0::~AliMUONResponseV0()
 118 {
 119 /// Destructor
 120
 121   AliDebug(1,"");
 122   delete fMathieson;
 123 }
 124
 125 //______________________________________________________________________________
 126 void
 127 AliMUONResponseV0::CopyTo(AliMUONResponseV0& other) const
 128 {
 129   /// Copy *this to other
 130   other.fChargeSlope=fChargeSlope;
 131   other.fChargeSpreadX=fChargeSpreadX;
 132   other.fChargeSpreadY=fChargeSpreadY;
 133   other.fSigmaIntegration=fSigmaIntegration;
 134   other.fMaxAdc=fMaxAdc;
 135   other.fSaturation=fSaturation;
 136   other.fZeroSuppression=fZeroSuppression;
 137   other.fChargeCorrel=fChargeCorrel;
 138   delete other.fMathieson;
 139   other.fMathieson = new AliMUONMathieson(*fMathieson);
 140   other.fChargeThreshold=fChargeThreshold;
 141 }
 142
 143 //______________________________________________________________________________
 144 void
 145 AliMUONResponseV0::Print(Option_t*) const
 146 {
 147 /// Printing
 148
 149   cout << " ChargeSlope=" << fChargeSlope
 150     << " ChargeSpreadX,Y=" << fChargeSpreadX
 151     << fChargeSpreadY
 152     << " ChargeCorrelation=" << fChargeCorrel
 153     << endl;
 154 }
 155
 156   //__________________________________________________________________________
 157 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(Float_t SqrtKx3)
 158 {
 159   /// Set to "SqrtKx3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKx3")
 160   /// in the X direction, perpendicular to the wires,
 161   /// and derive the Mathieson parameters K2 ("fKx2") and K4 ("fKx4")
 162   /// in the same direction
 163   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(SqrtKx3);
 164 }
 165
 166   //__________________________________________________________________________
 167 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(Float_t SqrtKy3)
 168 {
 169   /// Set to "SqrtKy3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKy3")
 170   /// in the Y direction, along the wires,
 171   /// and derive the Mathieson parameters K2 ("fKy2") and K4 ("fKy4")
 172   /// in the same direction
 173   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(SqrtKy3);
 174 }
 175   //__________________________________________________________________________
 176 Float_t AliMUONResponseV0::IntPH(Float_t eloss) const
 177 {
 178   /// Calculate charge from given ionization energy loss
 179   Int_t nel;
 180   nel= Int_t(eloss*1.e9/27.4);
 181   Float_t charge=0;
 182   if (nel == 0) nel=1;
 183   for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
 184       Float_t arg=0.;
 185       while(!arg) arg = gRandom->Rndm();
 186       charge -= fChargeSlope*TMath::Log(arg);
 187   }
 188   return charge;
 189 }
 190
 191 //_____________________________________________________________________________
 192 Float_t
 193 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
 194 {
 195   /// Return wire coordinate closest to x.
 196
 197   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
 198   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
 199   return Pitch()*wire;
 200 }
 201
 202 //______________________________________________________________________________
 203 void
 204 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
 205 {
 206   /// Go from 1 hit to a list of digits.
 207   /// The energy deposition of that hit is first converted into charge
 208   /// (in IntPH() method), and then this charge is dispatched on several
 209   /// pads, according to the Mathieson distribution.
 210
 211   digits.Clear();
 212
 213   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
 214   Double_t hitX = hit.X() ;
 215   Double_t hitY = hit.Y() ;
 216   Double_t hitZ = hit.Z() ;
 217
 218   // Width of the integration area
 219   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
 220   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
 221
 222   //Modify to take the tailing effect.
 223   if(fIsTailEffect){
 224     Double_t locX,locY,locZ,globXCenter,globYCenter,globZ;
 225     Int_t para = 5; // This parameter is a natural number(excluding zero), higher the value less is the tailing effect
 226     Double_t termA = 1.0;
 227     Double_t termB = 1.0;
 228     if(para>0){
 229       for ( Int_t cath = AliMp::kCath0; cath <= AliMp::kCath1; ++cath )
 230         {
 231           // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
 232           const AliMpVSegmentation* seg =
 233             AliMpSegmentation::Instance()
 234             ->GetMpSegmentation(detElemId,AliMp::GetCathodType(cath));
 235           AliMp::PlaneType plane = seg->PlaneType();
 236
 237           if(plane == AliMp::kBendingPlane) {
 238             Global2Local(detElemId,hitX,hitY,hitZ,locX,locY,locZ);
 239             TVector2 hitPoint(locX,locY);
 240             AliMpPad pad = seg->PadByPosition(hitPoint,kFALSE);
 241             if(pad.IsValid()){
 242               Double_t locYCenter = pad.Position().Y();
 243               Double_t locXCenter = pad.Position().X();
 244               const AliMUONGeometryTransformer* transformer = muon()->GetGeometryTransformer();
 245               transformer->Local2Global(detElemId,locXCenter,locYCenter,locZ,globXCenter,globYCenter,globZ);
 246               for(Int_t itime = 0; itime<para; itime++)
 247                 termA *= 10.0;
 248
 249               for(Int_t itime = 0; itime<Int_t((2*para) + 1); itime++)
 250                 termB *= (hitY - globYCenter) ;
 251
 252               hitY = hitY + termA*termB;
 253             }// if the pad is a valid one
 254           }// if bending plane
 255         }// cathode loop
 256     }// if para > 0 condn
 257   }// if tail effect
 258
 259   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
 260   // we will iterate to spread charge into.
 261   Double_t x,y,z;
 262   Global2Local(detElemId,hitX,hitY,hitZ,x,y,z);
 263   x = GetAnod(x);
 264   TVector2 hitPosition(x,y);
 265   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
 266
 267   // Get pulse height from energy loss.
 268   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
 269
 270   // Get the charge correlation between cathodes.
 271   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
 272
 273   for ( Int_t cath = AliMp::kCath0; cath <= AliMp::kCath1; ++cath )
 274   {
 275     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
 276
 277     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
 278     const AliMpVSegmentation* seg =
 279         AliMpSegmentation::Instance()
 280           ->GetMpSegmentation(detElemId,AliMp::GetCathodType(cath));
 281
 282     AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
 283
 284     if (!it)
 285     {
 286       AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
 287       return;
 288     }
 289
 290     // Start loop over pads.
 291     it->First();
 292
 293     if ( it->IsDone() )
 294     {
 295       // Exceptional case : iterator is built, but is invalid from the start.
 296       AliMpPad pad = seg->PadByPosition(area.Position(),kFALSE);
 297       if ( pad.IsValid() )
 298       {
 299         AliWarning(Form("Got an invalid iterator bug (area.Position() is within "
 300                       " DE but the iterator is void) for detElemId %d cath %d",
 301                       detElemId,cath));
 302       }
 303       else
 304       {
 305         AliError(Form("Got an invalid iterator bug for detElemId %d cath %d."
 306                       "Might be a bad hit ? area.Position()=(%e,%e) "
 307                       "Dimensions()=(%e,%e)",
 308                       detElemId,cath,area.Position().X(),area.Position().Y(),
 309                       area.Dimensions().X(),area.Dimensions().Y()));
 310       }
 311       delete it;
 312       return;
 313     }
 314
 315     while ( !it->IsDone() )
 316     {
 317       // For each pad given by the iterator, compute the charge of that
 318       // pad, according to the Mathieson distribution.
 319       AliMpPad pad = it->CurrentItem();
 320       TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
 321       TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
 322       Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
 323                                                 upperRight.X(),upperRight.Y()));
 324
 325       Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
 326
 327       if ( qp > fChargeThreshold )
 328       {
 329         // If we're above threshold, then we create a digit,
 330         // and fill it with relevant information, including electronics.
 331         AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit(detElemId,pad.GetLocation().GetFirst(),
 332                                            pad.GetLocation().GetSecond(),cath);
 333         d->SetPadXY(pad.GetIndices().GetFirst(),pad.GetIndices().GetSecond());
 334         d->SetCharge(icharge);
 335         digits.Add(d);
 336       }
 337       it->Next();
 338     }
 339     delete it;
 340   }
 341 }
 342
 343
 344