Added new method DisIntegrate(AliMUONHit&, TList& digits) to replace the one in
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONResponseV0.cxx
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
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16 /* $Id$ */
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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 "AliMpPlaneType.h"
32 #include "AliMpStationType.h"
33 #include "AliMpVPadIterator.h"
34 #include "AliMpVSegmentation.h"
35 #include "AliRun.h"
36 #include "Riostream.h"
37 #include "TVector2.h"
38 #include <TMath.h>
39 #include <TRandom.h>
40
41 ClassImp(AliMUONResponseV0)
42         
43 AliMUON* muon()
44 {
45     return static_cast<AliMUON*>(gAlice->GetModule("MUON"));
46 }
47
48 void Global2Local(Int_t detElemId, Double_t xg, Double_t yg, Double_t zg,
49                   Double_t& xl, Double_t& yl, Double_t& zl)
50 {  
51   // ideally should be : 
52   // Double_t x,y,z;
53   // AliMUONGeometry::Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,x,y,z);
54   // but while waiting for this geometry singleton, let's go through
55   // AliMUON still.
56   
57   const AliMUONGeometryTransformer* transformer = muon()->GetGeometryTransformer();
58   transformer->Global2Local(detElemId,xg,yg,zg,xl,yl,zl);
59 }
60
61 AliMUONSegmentation* Segmentation()
62 {
63   static AliMUONSegmentation* segmentation = muon()->GetSegmentation();
64   return segmentation;
65 }
66
67 //__________________________________________________________________________
68 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0()
69   : AliMUONResponse(),
70   fChargeSlope(0.0),
71   fChargeSpreadX(0.0),
72   fChargeSpreadY(0.0),
73   fSigmaIntegration(0.0),
74   fMaxAdc(0),
75   fZeroSuppression(0),
76   fChargeCorrel(0.0),
77   fMathieson(new AliMUONMathieson),
78   fChargeThreshold(1e-4)
79 {
80     // Normal constructor
81     AliDebug(1,Form("Default ctor"));
82 }
83
84    //_________________________________________________________________________
85 AliMUONResponseV0::AliMUONResponseV0(const AliMUONResponseV0& rhs)
86  : AliMUONResponse(rhs)
87 {
88 // Protected copy constructor
89
90   AliFatal("Not implemented.");
91 }
92
93    //__________________________________________________________________________
94 AliMUONResponseV0::~AliMUONResponseV0()
95 {
96   AliDebug(1,"");
97   delete fMathieson;
98 }
99
100    //________________________________________________________________________
101 AliMUONResponseV0& AliMUONResponseV0::operator = (const AliMUONResponseV0& rhs)
102 {
103 // Protected assignement operator
104
105   if (this == &rhs) return *this;
106
107   AliFatal("Not implemented.");
108     
109   return *this;  
110 }
111
112 //______________________________________________________________________________
113 void
114 AliMUONResponseV0::Print(Option_t*) const
115 {
116   cout << " ChargeSlope=" << fChargeSlope
117     << " ChargeSpreadX,Y=" << fChargeSpreadX
118     << fChargeSpreadY
119     << " ChargeCorrelation=" << fChargeCorrel
120     << endl;
121   
122 //Float_t fChargeSlope;              // Slope of the charge distribution
123 //Float_t fChargeSpreadX;            // Width of the charge distribution in x
124 //Float_t fChargeSpreadY;            // Width of the charge distribution in y
125 //Float_t fSigmaIntegration;         // Number of sigma's used for charge distribution
126 //Int_t   fMaxAdc;                   // Maximum ADC channel
127 //Int_t   fSaturation;               // Pad saturation in ADC channel
128 //Int_t   fZeroSuppression;          // Zero suppression threshold
129 //Float_t fChargeCorrel;             // amplitude of charge correlation on 2 cathods
130 //                                   // is RMS of ln(q1/q2)
131 //AliMUONMathieson* fMathieson;      // pointer to mathieson fct
132 //Float_t fChargeThreshold;          // Charges below this threshold are = 0  
133 //
134
135 }
136
137   //__________________________________________________________________________
138 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(Float_t SqrtKx3)
139 {
140   // Set to "SqrtKx3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKx3")
141   // in the X direction, perpendicular to the wires,
142   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKx2") and K4 ("fKx4")
143   // in the same direction
144   fMathieson->SetSqrtKx3AndDeriveKx2Kx4(SqrtKx3);
145 }
146         
147   //__________________________________________________________________________
148 void AliMUONResponseV0::SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(Float_t SqrtKy3)
149 {
150   // Set to "SqrtKy3" the Mathieson parameter K3 ("fSqrtKy3")
151   // in the Y direction, along the wires,
152   // and derive the Mathieson parameters K2 ("fKy2") and K4 ("fKy4")
153   // in the same direction
154   fMathieson->SetSqrtKy3AndDeriveKy2Ky4(SqrtKy3);
155 }
156   //__________________________________________________________________________
157 Float_t AliMUONResponseV0::IntPH(Float_t eloss)
158 {
159   // Calculate charge from given ionization energy loss
160   Int_t nel;
161   nel= Int_t(eloss*1.e9/27.4);
162   Float_t charge=0;
163   if (nel == 0) nel=1;
164   for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
165       Float_t arg=0.;
166       while(!arg) arg = gRandom->Rndm();
167       charge -= fChargeSlope*TMath::Log(arg);    
168   }
169   return charge;
170 }
171
172   //-------------------------------------------
173 Float_t AliMUONResponseV0::IntXY(Int_t idDE, AliMUONGeometrySegmentation* segmentation)
174 {
175  // Calculate charge on current pad according to Mathieson distribution
176
177   return fMathieson->IntXY(idDE, segmentation);
178 }
179
180
181   //-------------------------------------------
182 Int_t  AliMUONResponseV0::DigitResponse(Int_t digit, AliMUONTransientDigit* /*where*/)
183 {
184 //  FIXME : AliFatal("put the pedestal adding here!");
185     // add white noise and do zero-suppression and signal truncation
186 //     Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1, 0.2);
187     // correct noise for slat chambers;
188     // one more field to add to AliMUONResponseV0 to allow different noises ????
189 //    Float_t meanNoise = gRandom->Gaus(1., 0.2);
190 //    Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., meanNoise);
191     Float_t noise     = gRandom->Gaus(0., 1.0);
192     digit += TMath::Nint(noise); 
193     if ( digit <= ZeroSuppression()) digit = 0;
194     // if ( digit >  MaxAdc())          digit=MaxAdc();
195     if ( digit >  Saturation())          
196     {
197       digit=Saturation();
198     }
199
200     return digit;
201 }
202
203 //_____________________________________________________________________________
204 Float_t
205 AliMUONResponseV0::GetAnod(Float_t x) const
206 {
207   //
208   // Return wire coordinate closest to x.
209   //
210   Int_t n = Int_t(x/Pitch());
211   Float_t wire = (x>0) ? n+0.5 : n-0.5;
212   return Pitch()*wire;
213 }
214
215 //______________________________________________________________________________
216 void 
217 AliMUONResponseV0::DisIntegrate(const AliMUONHit& hit, TList& digits)
218 {
219   //
220   //
221   //
222   
223   digits.Clear();
224   
225   Int_t detElemId = hit.DetElemId();
226   
227   //
228   // Width of the integration area
229   //
230   Double_t dx = SigmaIntegration()*ChargeSpreadX();
231   Double_t dy = SigmaIntegration()*ChargeSpreadY();
232   
233   // Use that (dx,dy) to specify the area upon which
234   // we will iterate to spread charge into.
235   Double_t x,y,z;
236   Global2Local(detElemId,hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),x,y,z);
237   x = GetAnod(x);
238   TVector2 hitPosition(x,y);
239   AliMpArea area(hitPosition,TVector2(dx,dy));
240   
241   //
242   // Get pulse height from energy loss
243   Float_t qtot = IntPH(hit.Eloss());
244   
245   Float_t currentCorrel = TMath::Exp(gRandom->Gaus(0.0,ChargeCorrel()/2.0));
246
247   AliDebug(4,Form("DE=%d eloss=%e x,y,z=%e,%e,%e fCurrentCorrel=%e dx,dy=%e,%e",
248                   detElemId,hit.Eloss(),hit.X(),hit.Y(),hit.Z(),
249                   currentCorrel,dx,dy));
250       
251   AliMpStationType station = AliMpDEManager::GetStationType(detElemId);
252   
253   Int_t intOffset = 1;
254   if ( station == kStation1 || station == kStation2 )
255   {
256     intOffset = 0;
257   }
258   
259   for ( Int_t cath = 0; cath < 2; ++cath )
260   {
261     Float_t qcath = qtot * ( cath == 0 ? currentCorrel : 1.0/currentCorrel);
262     
263     AliDebug(4,Form("i=%d qtot=%e qcath=%e",cath+1,qtot,qcath));      
264     // Get an iterator to loop over pads, within the given area.
265       const AliMpVSegmentation* seg = 
266         Segmentation()->GetMpSegmentation(detElemId,cath);
267       AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
268       
269       if (!it)
270       {
271         AliError(Form("Could not get iterator for detElemId %d",detElemId));
272         return;
273       }
274       
275       // Start loop over pads.
276       it->First();
277       while ( !it->IsDone() )
278       {
279         AliMpPad pad = it->CurrentItem();      
280         TVector2 lowerLeft(hitPosition-pad.Position()-pad.Dimensions());
281         TVector2 upperRight(lowerLeft + pad.Dimensions()*2.0);
282         Float_t qp = TMath::Abs(fMathieson->IntXY(lowerLeft.X(),lowerLeft.Y(),
283                                                   upperRight.X(),upperRight.Y()));
284
285
286         Int_t icharge = Int_t(qp*qcath);
287         
288         if ( qp > fChargeThreshold )
289         {
290           AliDebug(4,Form("ix,iy=%d,%d qp=%e",
291                           pad.GetIndices().GetFirst()+intOffset,
292                           pad.GetIndices().GetSecond()+intOffset,
293                           qp));
294           AliMUONDigit* d = new AliMUONDigit;
295           d->SetDetElemId(detElemId);
296           d->SetPadX(pad.GetIndices().GetFirst()+intOffset);
297           d->SetPadY(pad.GetIndices().GetSecond()+intOffset);
298           d->SetSignal(icharge);
299           d->AddPhysicsSignal(d->Signal());
300           d->SetCathode(cath);
301           Int_t manuId = pad.GetLocation().GetFirst();
302           Int_t manuChannel = pad.GetLocation().GetSecond();
303           AliMpPlaneType planeType = AliMpDEManager::GetPlaneType(detElemId,cath);
304           if ( planeType == kNonBendingPlane )
305           {
306             // FIXME: this should not be there, but integrated in the mapping files directly.
307             manuId |= (1<<11);
308           }
309           d->SetElectronics(manuId,manuChannel);
310           digits.Add(d);   
311         }       
312         it->Next();
313       }
314       delete it;
315   }
316 }
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318
319