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 1.17  2001/12/01 20:00:45  hristov
  19 New protections added
  20
  21 Revision 1.16  2001/10/30 08:25:14  jchudoba
  22 Small correction to prevent crash when hit is at the edge of a slat
  23
  24 Revision 1.15  2001/09/07 08:38:30  hristov
  25 Pointers initialised to 0 in the default constructors
  26
  27 Revision 1.14  2001/08/30 09:52:12  hristov
  28 The operator[] is replaced by At() or AddAt() in case of TObjArray.
  29
  30 Revision 1.13  2001/07/20 10:03:14  morsch
  31 Changes needed to work with Root 3.01 (substitute lhs [] operator). (Jiri Chudoba)
  32
  33 Revision 1.12  2001/05/16 14:57:17  alibrary
  34 New files for folders and Stack
  35
  36 Revision 1.11  2001/01/26 21:25:48  morsch
  37 Empty default constructors and.
  38
  39 Revision 1.10  2001/01/23 18:58:19  hristov
  40 Initialisation of some pointers
  41
  42 Revision 1.9  2001/01/17 20:53:40  hristov
  43 Destructors corrected to avoid memory leaks
  44
  45 Revision 1.8  2000/12/21 22:12:41  morsch
  46 Clean-up of coding rule violations,
  47
  48 Revision 1.7  2000/11/08 13:01:40  morsch
  49 Chamber half-planes of stations 3-5 at different z-positions.
  50
  51 Revision 1.6  2000/11/06 09:20:43  morsch
  52 AliMUON delegates part of BuildGeometry() to AliMUONSegmentation using the
  53 Draw() method. This avoids code and parameter replication.
  54
  55 Revision 1.5  2000/10/23 13:37:40  morsch
  56 Correct z-position of slat planes.
  57
  58 Revision 1.4  2000/10/22 16:55:43  morsch
  59 Use only x-symmetry in global to local transformations and delegation.
  60
  61 Revision 1.3  2000/10/18 11:42:06  morsch
  62 - AliMUONRawCluster contains z-position.
  63 - Some clean-up of useless print statements during initialisations.
  64
  65 Revision 1.2  2000/10/09 14:06:18  morsch
  66 Some type cast problems of type  (TMath::Sign((Float_t)1.,x)) corrected (P.H.)
  67
  68 Revision 1.1  2000/10/06 09:00:47  morsch
  69 Segmentation class for chambers built out of slats.
  70
  71 */
  72
  73 #include "AliMUONSegmentationSlat.h"
  74 #include "AliMUONSegmentationSlatModule.h"
  75 #include "AliMUON.h"
  76 #include "AliMUONChamber.h"
  77 #include "TArrayI.h"
  78 #include "TObjArray.h"
  79 #include "AliRun.h"
  80 #include <TMath.h>
  81 #include <TBRIK.h>
  82 #include <TNode.h>
  83 #include <TGeometry.h>
  84 #include <iostream.h>
  85
  86 //___________________________________________
  87 ClassImp(AliMUONSegmentationSlat)
  88
  89 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat()
  90 {
  91 // Default constructor
  92   fChamber = 0;
  93   fNDiv = 0;
  94   fSlats = 0;
  95   fCurrentSlat = 0;
  96 }
  97
  98 AliMUONSegmentationSlat::AliMUONSegmentationSlat(Int_t nsec)
  99 {
 100 // Non default constructor
 101     fSlats=0;
 102     fNDiv = new TArrayI(4);
 103     fChamber = 0;
 104     fCurrentSlat = 0;
 105 }
 106
 107 AliMUONSegmentationSlat::~AliMUONSegmentationSlat(){
 108   //PH Delete TObjArrays
 109   if (fSlats) {
 110     fSlats->Delete();
 111     delete fSlats;
 112   }
 113
 114   if (fNDiv) {
 115     delete fNDiv;
 116   }
 117
 118 }
 119
 120 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
 121 {
 122 //  Sets the pad (strip) size
 123 //
 124     fDpx=p1;
 125     fDpy=p2;
 126 }
 127
 128 Float_t AliMUONSegmentationSlat::GetAnod(Float_t xhit) const
 129 {
 130 // Returns for a hit position xhit the position of the nearest anode wire
 131     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
 132     return fWireD*wire;
 133 }
 134
 135 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
 136 {
 137 //
 138 // Returns x-pad size for given sector isec
 139 // isec = 100*islat+iregion
 140 //
 141     Int_t islat, iregion;
 142     islat    = isec/100;
 143     iregion  = isec%100;
 144     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
 145 }
 146
 147 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t isec) const
 148 {
 149 //
 150 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
 151    return fDpy;
 152 }
 153
 154 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 155 {
 156 //
 157 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 158 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 159 // fDpx
 160 //
 161     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 162         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 163     }
 164 }
 165
 166 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 167     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
 168 {
 169 //
 170 // Perform local to global transformation for space coordinates
 171 //
 172     Float_t zlocal;
 173     Int_t i;
 174     Int_t index=-1;
 175     Float_t eps = 1.e-4;
 176
 177 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 178 //                                                 positive side is shifted up
 179 // by half the overlap
 180     zlocal = z-fChamber->Z();
 181     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 182 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 183     SetSymmetry(x);
 184     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 185
 186     Int_t ifirst = (zlocal < Float_t(0))? 0:1;
 187 //
 188 // Find slat number
 189     for (i=ifirst; i<fNSlats; i+=2) {
 190         index=i;
 191         if ((y >= fYPosition[i]-eps) && (y <= fYPosition[i]+fSlatY+eps)) break;
 192     }
 193
 194 //
 195 // Transform to local coordinate system
 196
 197
 198     if (index >= fNSlats || index < 0 ) {
 199       islat = -1; xlocal=-1; ylocal = -1; }
 200     else {
 201       ylocal = y   -fYPosition[index];
 202       xlocal = xabs-fXPosition[index];
 203       islat  = index;
 204     }
 205 }
 206
 207 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 208     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 209 {
 210 //
 211 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 212 //
 213     Int_t iytemp = iy;
 214     Int_t index  =  0;
 215
 216     iylocal = iytemp;
 217
 218 //
 219 // Find slat number (index) and iylocal
 220     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 221         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 222
 223
 224         if (iytemp <= 0) break;
 225         iylocal = iytemp;
 226         index=i+1;
 227     }
 228
 229     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 230     islat=index;
 231 }
 232
 233 void AliMUONSegmentationSlat::
 234 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 235 {
 236 // Transform from local to global space coordinates
 237 //
 238 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 239 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 240 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 241 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 242 //
 243
 244     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 245     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 246
 247     z = (TMath::Even(islat)) ?     -fDz : fDz ;
 248     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 249
 250     z+=fChamber->Z();
 251 }
 252
 253
 254 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 255     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 256 {
 257 // Transform from local to global pad coordinates
 258 //
 259     Int_t i;
 260     iy=iylocal;
 261
 262 //
 263 // Find slat number (index) and iylocal
 264     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 265
 266     ix=ixlocal*fSym;
 267     iy=iy;
 268 }
 269
 270
 271 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 272 {
 273 // Set set signs for symmetry transformation
 274     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 275 }
 276
 277 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 278 {
 279 // Set set signs for symmetry transformation
 280     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 281 }
 282
 283 void AliMUONSegmentationSlat::
 284 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 285 {
 286 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 287
 288     Int_t islat, i;
 289     Float_t xlocal, ylocal;
 290
 291     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 292     if (islat == -1) {
 293         ix=0; iy=0; return;
 294     }
 295
 296     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 297     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 298
 299     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 300 }
 301
 302
 303 void AliMUONSegmentationSlat::
 304 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 305 {
 306 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 307 //
 308     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 309 //
 310 // Delegation of transforamtion to slat
 311     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 312     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 313 // Slat offset
 314     x+=fXPosition[islat];
 315     y+=fYPosition[islat];
 316
 317 // Symmetry transformation of half planes
 318     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 319
 320 // z-position
 321     z = (TMath::Even(islat)) ?      -fDz : fDz ;
 322     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 323     z += fChamber->Z();
 324 }
 325
 326 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 327 {
 328 // Returns current sector during tracking
 329     Int_t iregion;
 330
 331     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 332     return 100*fSlatIndex+iregion;
 333 }
 334
 335 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 336 {
 337 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 338     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 339
 340     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 341
 342     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 343     return 100*islat+iregion;
 344 }
 345
 346
 347 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 348 {
 349     //
 350     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 351     // outside the tracking program
 352     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 353
 354     SetSymmetry(ix);
 355
 356     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 357     fSlatIndex=islat;
 358     fCurrentSlat=Slat(islat);
 359     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 360 }
 361
 362 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 363 {   //
 364     // Sets current hit coordinates
 365
 366     Float_t xlocal, ylocal;
 367     Int_t islat;
 368
 369
 370
 371     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 372     fSlatIndex=islat;
 373     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 374
 375     fCurrentSlat=Slat(islat);
 376     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 377 }
 378
 379
 380 void AliMUONSegmentationSlat::
 381 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 382 {
 383 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 384 //
 385
 386
 387     Int_t islat;
 388     Float_t xlocal, ylocal;
 389     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 390     fSlatIndex=islat;
 391     if (islat>-1) {
 392       fCurrentSlat=Slat(islat);
 393       fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 394     }
 395
 396 }
 397
 398
 399 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 400 {
 401 // Stepper for the iteration over pads
 402 //
 403     fCurrentSlat->NextPad();
 404 }
 405
 406
 407 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 408 // Stopping condition for the iterator over pads
 409 //
 410 // Are there more pads in the integration region
 411 {
 412     return fCurrentSlat->MorePads();
 413 }
 414
 415 void AliMUONSegmentationSlat::
 416 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 417 {
 418 //  Returns integration limits for current pad
 419 //
 420
 421     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 422
 423 }
 424
 425 void AliMUONSegmentationSlat::
 426 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 427 {
 428 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 429
 430     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 431
 432     SetSymmetry(iX);
 433
 434     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 435
 436     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 437
 438     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 439
 440 }
 441
 442
 443 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 444 {
 445 // Return current pad coordinate ix during stepping
 446     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 447     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 448     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 449
 450     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 451     Int_t ixc, iyc, isc;
 452     Float_t xc, yc;
 453     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 454     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 455     return ix;
 456 }
 457
 458
 459 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 460 {
 461 // Return current pad coordinate iy during stepping
 462     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 463     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 464     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 465     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 466     return iy;
 467 }
 468
 469
 470
 471    // Signal Generation Condition during Stepping
 472 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 473 {
 474 //
 475 //  True if signal generation condition fullfilled
 476     Float_t xlocal, ylocal;
 477     Int_t islat;
 478     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 479     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 480 }
 481
 482 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 483 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 484 {
 485 // Initialize the signal generation condition
 486 //
 487     Float_t xlocal, ylocal;
 488     Int_t islat;
 489
 490     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 491     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 492 }
 493
 494
 495
 496 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 497 {
 498 //
 499 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 500 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 501 //
 502   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 503 //
 504
 505 // Initialize Slat modules
 506     Int_t islat, i;
 507     Int_t ndiv[4];
 508 // Pad division
 509     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 510 //
 511     fDz=0.813;
 512 // Slat height
 513     fSlatY=40.;
 514     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 515
 516 // Initialize array of slats
 517     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 518 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 519     fNpy=0;
 520     fNpx=0;
 521 // for each slat in the quadrant (+,+)
 522     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 523         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 524
 525         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 526         // Configure Slat
 527         slat->SetId(islat);
 528
 529 // Foward pad size
 530         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 531 // Forward wire pitch
 532         slat->SetDAnod(fWireD);
 533 // Foward segmentation
 534         slat->SetPadDivision(ndiv);
 535         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 536 // Initialize slat module
 537         slat->Init(chamber);
 538 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 539         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 540 //
 541         fNpy+=slat->Npy();
 542         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 543         Int_t isec;
 544         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 545         {
 546             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 547         }
 548
 549     }
 550 // Set parent chamber number
 551     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 552     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 553     fId=chamber;
 554 }
 555
 556
 557
 558
 559
 560 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 561 {
 562     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 563     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 564         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 565         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 566         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 567         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 568     }
 569 }
 570
 571
 572 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 573 {
 574 // Set x-positions of Slats
 575     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 576 }
 577
 578 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 579   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 580 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 581
 582
 583 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 584 CreateSlatModule()
 585 {
 586     // Factory method for slat module
 587     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 588 }
 589
 590
 591 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 592 {
 593 // Draw method for event display
 594 //
 595   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 596     const int kColorMUON1 = kYellow;
 597     const int kColorMUON2 = kBlue;
 598     //
 599     //  Drawing Routines for example for Event Display
 600     Int_t i,j;
 601     Int_t npcb[15];
 602     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 603
 604     //
 605     // Number of modules per slat
 606     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 607       npcb[i]=0;
 608       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 609     }
 610     //
 611     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 612     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 613     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 614     top->cd();
 615     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 616     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 617
 618     node->SetLineColor(kBlack);
 619     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 620     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 621     TNode* nodeSlat;
 622     Int_t color;
 623
 624     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 625       {
 626         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 627         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 628         Float_t dy = 20;
 629         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 630         node->cd();
 631         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 632
 633         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 634         nodeSlat =
 635           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 636         nodeSlat->SetLineColor(color);
 637         node->cd();
 638         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 639         nodeSlat =
 640           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 641         nodeSlat->SetLineColor(color);
 642       }
 643   }
 644 }
 645
 646
 647