MUON/AliMUONSegmentationSlat.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.14  2001/08/30 09:52:12  hristov
  19 The operator[] is replaced by At() or AddAt() in case of TObjArray.
  20
  21 Revision 1.13  2001/07/20 10:03:14  morsch
  22 Changes needed to work with Root 3.01 (substitute lhs [] operator). (Jiri Chudoba)
  23
  24 Revision 1.12  2001/05/16 14:57:17  alibrary
  25 New files for folders and Stack
  26
  27 Revision 1.11  2001/01/26 21:25:48  morsch
  28 Empty default constructors and.
  29
  30 Revision 1.10  2001/01/23 18:58:19  hristov
  31 Initialisation of some pointers
  32
  33 Revision 1.9  2001/01/17 20:53:40  hristov
  34 Destructors corrected to avoid memory leaks
  35
  36 Revision 1.8  2000/12/21 22:12:41  morsch
  37 Clean-up of coding rule violations,
  38
  39 Revision 1.7  2000/11/08 13:01:40  morsch
  40 Chamber half-planes of stations 3-5 at different z-positions.
  41
  42 Revision 1.6  2000/11/06 09:20:43  morsch
  43 AliMUON delegates part of BuildGeometry() to AliMUONSegmentation using the
  44 Draw() method. This avoids code and parameter replication.
  45
  46 Revision 1.5  2000/10/23 13:37:40  morsch
  47 Correct z-position of slat planes.
  48
  49 Revision 1.4  2000/10/22 16:55:43  morsch
  50 Use only x-symmetry in global to local transformations and delegation.
  51
  52 Revision 1.3  2000/10/18 11:42:06  morsch
  53 - AliMUONRawCluster contains z-position.
  54 - Some clean-up of useless print statements during initialisations.
  55
  56 Revision 1.2  2000/10/09 14:06:18  morsch
  57 Some type cast problems of type  (TMath::Sign((Float_t)1.,x)) corrected (P.H.)
  58
  59 Revision 1.1  2000/10/06 09:00:47  morsch
  60 Segmentation class for chambers built out of slats.
  61
  62 */
  63
  64 #include "AliMUONSegmentationSlat.h"
  65 #include "AliMUONSegmentationSlatModule.h"
  66 #include "AliMUON.h"
  67 #include "AliMUONChamber.h"
  68 #include "TArrayI.h"
  69 #include "TObjArray.h"
  70 #include "AliRun.h"
  71 #include <TMath.h>
  72 #include <TBRIK.h>
  73 #include <TNode.h>
  74 #include <TGeometry.h>
  75 #include <iostream.h>
  76
  77 //___________________________________________
  78 ClassImp(AliMUONSegmentationSlat)
  79
  80 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat()
  81 {
  82 // Default constructor
  83   fChamber = 0;
  84   fNDiv = 0;
  85   fSlats = 0;
  86   fCurrentSlat = 0;
  87 }
  88
  89 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t nsec)
  90 {
  91 // Non default constructor
  92     fSlats=0;
  93     fNDiv = new TArrayI(4);
  94     fChamber = 0;
  95     fCurrentSlat = 0;
  96 }
  97
  98 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
  99   //PH Delete TObjArrays
 100   if (fSlats) {
 101     fSlats->Delete();
 102     delete fSlats;
 103   }
 104
 105   if (fNDiv) {
 106     delete fNDiv;
 107   }
 108
 109 }
 110
 111 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
 112 {
 113 //  Sets the pad (strip) size
 114 //
 115     fDpx=p1;
 116     fDpy=p2;
 117 }
 118
 119 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
 120 {
 121 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire
 122     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
 123     return fWireD*wire;
 124 }
 125
 126 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
 127 {
 128 //
 129 // Returns x-pad size for given sector isec
 130 // isec = 100*islat+iregion
 131 //
 132     Int_t islat, iregion;
 133     islat    = isec/100;
 134     iregion  = isec%100;
 135     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
 136 }
 137
 138 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t isec) const
 139 {
 140 //
 141 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
 142    return fDpy;
 143 }
 144
 145 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 146 {
 147 //
 148 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 149 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 150 // fDpx
 151 //
 152     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 153         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 154     }
 155 }
 156
 157 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 158     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
 159 {
 160 //
 161 // Perform local to global transformation for space coordinates
 162 //
 163     Float_t zlocal;
 164     Int_t i;
 165     Int_t index=-1;
 166 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 167 //                                                 positive side is shifted up
 168 // by half the overlap
 169     zlocal = z-fChamber->Z();
 170     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 171 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 172     SetSymmetry(x);
 173     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 174
 175     Int_t ifirst = (zlocal < Float_t(0))? 0:1;
 176 //
 177 // Find slat number
 178     for (i=ifirst; i<fNSlats; i+=2) {
 179         index=i;
 180         if ((y >= fYPosition[i]) && (y < fYPosition[i]+fSlatY)) break;
 181     }
 182
 183 //
 184 // Transform to local coordinate system
 185
 186
 187     ylocal = y   -fYPosition[index];
 188     xlocal = xabs-fXPosition[index];
 189     islat  = index;
 190     if (i >= fNSlats) {islat = -1; x=-1; y = -1;}
 191 }
 192
 193 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 194     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 195 {
 196 //
 197 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 198 //
 199     Int_t iytemp = iy;
 200     Int_t index  =  0;
 201
 202     iylocal = iytemp;
 203
 204 //
 205 // Find slat number (index) and iylocal
 206     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 207         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 208
 209
 210         if (iytemp <= 0) break;
 211         iylocal = iytemp;
 212         index=i+1;
 213     }
 214
 215     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 216     islat=index;
 217 }
 218
 219 void AliMUONSegmentationSlat::
 220 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 221 {
 222 // Transform from local to global space coordinates
 223 //
 224 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 225 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 226 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 227 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 228 //
 229
 230     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 231     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 232
 233     z = (TMath::Even(islat)) ?     -fDz : fDz ;
 234     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 235
 236     z+=fChamber->Z();
 237 }
 238
 239
 240 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 241     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 242 {
 243 // Transform from local to global pad coordinates
 244 //
 245     Int_t i;
 246     iy=iylocal;
 247
 248 //
 249 // Find slat number (index) and iylocal
 250     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 251
 252     ix=ixlocal*fSym;
 253     iy=iy;
 254 }
 255
 256
 257 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 258 {
 259 // Set set signs for symmetry transformation
 260     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 261 }
 262
 263 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 264 {
 265 // Set set signs for symmetry transformation
 266     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 267 }
 268
 269 void AliMUONSegmentationSlat::
 270 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 271 {
 272 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 273
 274     Int_t islat, i;
 275     Float_t xlocal, ylocal;
 276
 277     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 278     if (islat == -1) {
 279         ix=0; iy=0; return;
 280     }
 281
 282     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 283     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 284
 285     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 286 }
 287
 288
 289 void AliMUONSegmentationSlat::
 290 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 291 {
 292 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 293 //
 294     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 295 //
 296 // Delegation of transforamtion to slat
 297     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 298     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 299 // Slat offset
 300     x+=fXPosition[islat];
 301     y+=fYPosition[islat];
 302
 303 // Symmetry transformation of half planes
 304     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 305
 306 // z-position
 307     z = (TMath::Even(islat)) ?      -fDz : fDz ;
 308     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 309     z += fChamber->Z();
 310 }
 311
 312 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 313 {
 314 // Returns current sector during tracking
 315     Int_t iregion;
 316
 317     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 318     return 100*fSlatIndex+iregion;
 319 }
 320
 321 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 322 {
 323 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 324     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 325
 326     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 327
 328     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 329     return 100*islat+iregion;
 330 }
 331
 332
 333 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 334 {
 335     //
 336     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 337     // outside the tracking program
 338     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 339
 340     SetSymmetry(ix);
 341
 342     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 343     fSlatIndex=islat;
 344     fCurrentSlat=Slat(islat);
 345     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 346 }
 347
 348 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 349 {   //
 350     // Sets current hit coordinates
 351
 352     Float_t xlocal, ylocal;
 353     Int_t islat;
 354
 355
 356
 357     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 358     fSlatIndex=islat;
 359     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 360
 361     fCurrentSlat=Slat(islat);
 362     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 363 }
 364
 365
 366 void AliMUONSegmentationSlat::
 367 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 368 {
 369 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 370 //
 371
 372
 373
 374     Int_t islat;
 375     Float_t xlocal, ylocal;
 376     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 377     fSlatIndex=islat;
 378     fCurrentSlat=Slat(islat);
 379     fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 380
 381 }
 382
 383
 384 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 385 {
 386 // Stepper for the iteration over pads
 387 //
 388     fCurrentSlat->NextPad();
 389 }
 390
 391
 392 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 393 // Stopping condition for the iterator over pads
 394 //
 395 // Are there more pads in the integration region
 396 {
 397     return fCurrentSlat->MorePads();
 398 }
 399
 400 void AliMUONSegmentationSlat::
 401 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 402 {
 403 //  Returns integration limits for current pad
 404 //
 405
 406     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 407
 408 }
 409
 410 void AliMUONSegmentationSlat::
 411 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 412 {
 413 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 414
 415     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 416
 417     SetSymmetry(iX);
 418
 419     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 420
 421     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 422
 423     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 424
 425 }
 426
 427
 428 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 429 {
 430 // Return current pad coordinate ix during stepping
 431     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 432     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 433     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 434
 435     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 436     Int_t ixc, iyc, isc;
 437     Float_t xc, yc;
 438     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 439     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 440     return ix;
 441 }
 442
 443
 444 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 445 {
 446 // Return current pad coordinate iy during stepping
 447     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 448     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 449     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 450     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 451     return iy;
 452 }
 453
 454
 455
 456    // Signal Generation Condition during Stepping
 457 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 458 {
 459 //
 460 //  True if signal generation condition fullfilled
 461     Float_t xlocal, ylocal;
 462     Int_t islat;
 463     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 464     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 465 }
 466
 467 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 468 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 469 {
 470 // Initialize the signal generation condition
 471 //
 472     Float_t xlocal, ylocal;
 473     Int_t islat;
 474
 475     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 476     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 477 }
 478
 479
 480
 481 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 482 {
 483 //
 484 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 485 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 486 //
 487   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 488 //
 489
 490 // Initialize Slat modules
 491     Int_t islat, i;
 492     Int_t ndiv[4];
 493 // Pad division
 494     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 495 //
 496     fDz=0.813;
 497 // Slat height
 498     fSlatY=40.;
 499     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 500
 501 // Initialize array of slats
 502     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 503 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 504     fNpy=0;
 505     fNpx=0;
 506 // for each slat in the quadrant (+,+)
 507     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 508         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 509
 510         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 511         // Configure Slat
 512         slat->SetId(islat);
 513
 514 // Foward pad size
 515         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 516 // Forward wire pitch
 517         slat->SetDAnod(fWireD);
 518 // Foward segmentation
 519         slat->SetPadDivision(ndiv);
 520         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 521 // Initialize slat module
 522         slat->Init(chamber);
 523 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 524         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 525 //
 526         fNpy+=slat->Npy();
 527         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 528         Int_t isec;
 529         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 530         {
 531             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 532         }
 533
 534     }
 535 // Set parent chamber number
 536     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 537     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 538     fId=chamber;
 539 }
 540
 541
 542
 543
 544
 545 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 546 {
 547     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 548     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 549         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 550         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 551         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 552         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 553     }
 554 }
 555
 556
 557 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 558 {
 559 // Set x-positions of Slats
 560     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 561 }
 562
 563 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 564   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 565 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 566
 567
 568 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 569 CreateSlatModule()
 570 {
 571     // Factory method for slat module
 572     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 573 }
 574
 575
 576 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 577 {
 578 // Draw method for event display
 579 //
 580   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 581     const int kColorMUON1 = kYellow;
 582     const int kColorMUON2 = kBlue;
 583     //
 584     //  Drawing Routines for example for Event Display
 585     Int_t i,j;
 586     Int_t npcb[15];
 587     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 588
 589     //
 590     // Number of modules per slat
 591     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 592       npcb[i]=0;
 593       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 594     }
 595     //
 596     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 597     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 598     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 599     top->cd();
 600     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 601     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 602
 603     node->SetLineColor(kBlack);
 604     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 605     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 606     TNode* nodeSlat;
 607     Int_t color;
 608
 609     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 610       {
 611         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 612         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 613         Float_t dy = 20;
 614         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 615         node->cd();
 616         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 617
 618         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 619         nodeSlat =
 620           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 621         nodeSlat->SetLineColor(color);
 622         node->cd();
 623         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 624         nodeSlat =
 625           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 626         nodeSlat->SetLineColor(color);
 627       }
 628   }
 629 }
 630
 631
 632