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