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 void AliMUONSegmentationSlat::GetNParallelAndOffset(Int_t /*iX*/, Int_t /*iY*/, Int_t *Nparallel, Int_t *Offset)
  81 {
  82   *Nparallel=1;
  83   *Offset=0;
  84 }
  85 //-----------------------------------------------------------
  86 void AliMUONSegmentationSlat::GiveTestPoints(Int_t & /*n*/, Float_t */*x*/, Float_t */*y*/)  const
  87 {;}
  88 //-----------------------------------------------------------
  89 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Distance2AndOffset(Int_t /*iX*/, Int_t /*iY*/, Float_t /*X*/, Float_t /*Y*/, Int_t * /*dummy*/)
  90 {
  91   return 0.;
  92 }
  93 //-----------------------------------------------------------
  94 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpx(Int_t isec) const
  95 {
  96 //
  97 // Returns x-pad size for given sector isec
  98 // isec = 100*islat+iregion
  99 //
 100     Int_t islat, iregion;
 101     islat    = isec/100;
 102     iregion  = isec%100;
 103     return Slat(islat)->Dpx(iregion);
 104 }
 105
 106 Float_t AliMUONSegmentationSlat::Dpy(Int_t /*isec*/) const
 107 {
 108 //
 109 // Returns y-pad (strip)  size for given sector isec
 110    return fDpy;
 111 }
 112
 113 void AliMUONSegmentationSlat::SetPadDivision(Int_t ndiv[4])
 114 {
 115 //
 116 // Defines the pad size perp. to the anode wire (y) for different sectors.
 117 // Pad sizes are defined as integral fractions ndiv of a basis pad size
 118 // fDpx
 119 //
 120     for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 121         (*fNDiv)[i]=ndiv[i];
 122     }
 123 }
 124
 125 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 126     Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &islat, Float_t &xlocal, Float_t &ylocal)
 127 {
 128 //
 129 // Perform local to global transformation for space coordinates
 130 //
 131     Float_t zlocal;
 132     Int_t i;
 133     Int_t index=-1;
 134     Float_t eps = 1.e-4;
 135
 136 // Transform According to slat plane z-position: negative side is shifted down
 137 //                                                 positive side is shifted up
 138 // by half the overlap
 139     zlocal = z-fChamber->Z();
 140     zlocal = (x>0) ? zlocal-2.*fDz : zlocal+2.*fDz;
 141 //  Set the signs for the symmetry transformation and transform to first quadrant
 142     SetSymmetry(x);
 143     Float_t xabs=TMath::Abs(x);
 144
 145     Int_t ifirst = (zlocal < Float_t(0))? 0:1;
 146 //
 147 // Find slat number
 148     for (i=ifirst; i<fNSlats; i+=2) {
 149         index=i;
 150         if ((y >= fYPosition[i]-eps) && (y <= fYPosition[i]+fSlatY+eps)) break;
 151     }
 152
 153 //
 154 // Transform to local coordinate system
 155
 156
 157     if (index >= fNSlats || index < 0 ) {
 158       islat = -1; xlocal=-1; ylocal = -1; }
 159     else {
 160       ylocal = y   -fYPosition[index];
 161       xlocal = xabs-fXPosition[index];
 162       islat  = index;
 163     }
 164 }
 165
 166 void AliMUONSegmentationSlat::GlobalToLocal(
 167     Int_t ix, Int_t iy, Int_t &islat, Int_t &ixlocal, Int_t &iylocal)
 168 {
 169 //
 170 // Perform global to local transformation for pad coordinates
 171 //
 172     Int_t iytemp = iy;
 173     Int_t index  =  0;
 174
 175     iylocal = iytemp;
 176
 177 //
 178 // Find slat number (index) and iylocal
 179     for (Int_t i=0; i<fNSlats; i++) {
 180         iytemp-=Slat(i)->Npy();
 181
 182
 183         if (iytemp <= 0) break;
 184         iylocal = iytemp;
 185         index=i+1;
 186     }
 187
 188     ixlocal=TMath::Abs(ix);
 189     islat=index;
 190 }
 191
 192 void AliMUONSegmentationSlat::
 193 LocalToGlobal(Int_t islat, Float_t  xlocal, Float_t  ylocal, Float_t  &x, Float_t  &y, Float_t &z)
 194 {
 195 // Transform from local to global space coordinates
 196 //
 197 // upper plane (y>0) even slat number is shifted down
 198 // upper plane (y>0)  odd slat number is shifted up
 199 // lower plane (y<0) even slat number is shifted up
 200 // lower plane (y<0)  odd slat number is shifted down
 201 //
 202
 203     x = (xlocal+fXPosition[islat])*fSym;
 204     y=(ylocal+fYPosition[islat]);
 205
 206     z = (TMath::Even(islat)) ?     -fDz : fDz ;
 207     z = (x>0)                ? z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 208
 209     z+=fChamber->Z();
 210 }
 211
 212
 213 void AliMUONSegmentationSlat::LocalToGlobal(
 214     Int_t islat, Int_t ixlocal, Int_t iylocal, Int_t &ix, Int_t &iy)
 215 {
 216 // Transform from local to global pad coordinates
 217 //
 218     Int_t i;
 219     iy=iylocal;
 220
 221 //
 222 // Find slat number (index) and iylocal
 223     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 224
 225     ix=ixlocal*fSym;
 226     iy=iy;
 227 }
 228
 229
 230 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Int_t   ix)
 231 {
 232 // Set set signs for symmetry transformation
 233     fSym=TMath::Sign(1,ix);
 234 }
 235
 236 void AliMUONSegmentationSlat::SetSymmetry(Float_t  x)
 237 {
 238 // Set set signs for symmetry transformation
 239     fSym=Int_t (TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 240 }
 241
 242 void AliMUONSegmentationSlat::
 243 GetPadI(Float_t x, Float_t y, Float_t z, Int_t &ix, Int_t &iy)
 244 {
 245 // Returns pad coordinates for given set of space coordinates
 246
 247     Int_t islat, i;
 248     Float_t xlocal, ylocal;
 249
 250     GlobalToLocal(x,y,z,islat,xlocal,ylocal);
 251     if (islat == -1) {
 252         ix=0; iy=0; return;
 253     }
 254
 255     Slat(islat)->GetPadI(xlocal, ylocal, ix, iy);
 256     for (i=0; i<islat; i++) iy+=Slat(islat)->Npy();
 257
 258     ix=ix*Int_t(TMath::Sign((Float_t)1.,x));
 259 }
 260
 261
 262 void AliMUONSegmentationSlat::
 263 GetPadC(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y, Float_t &z)
 264 {
 265 //  Returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
 266 //
 267     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 268 //
 269 // Delegation of transforamtion to slat
 270     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 271     Slat(islat)->GetPadC(ixlocal, iylocal, x, y);
 272 // Slat offset
 273     x+=fXPosition[islat];
 274     y+=fYPosition[islat];
 275
 276 // Symmetry transformation of half planes
 277     x=x*TMath::Sign(1,ix);
 278
 279 // z-position
 280     z = (TMath::Even(islat)) ?      -fDz : fDz ;
 281     z = (x>0)                ?  z+2.*fDz : z-2.*fDz ;
 282     z += fChamber->Z();
 283 }
 284
 285 Int_t AliMUONSegmentationSlat::ISector()
 286 {
 287 // Returns current sector during tracking
 288     Int_t iregion;
 289
 290     iregion =  fCurrentSlat->ISector();
 291     return 100*fSlatIndex+iregion;
 292 }
 293
 294 Int_t AliMUONSegmentationSlat::Sector(Int_t ix, Int_t iy)
 295 {
 296 // Returns sector for pad coordiantes (ix,iy)
 297     Int_t ixlocal, iylocal, iregion, islat;
 298
 299     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 300
 301     iregion =  Slat(islat)->Sector(ixlocal, iylocal);
 302     return 100*islat+iregion;
 303 }
 304
 305
 306 void AliMUONSegmentationSlat::SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
 307 {
 308     //
 309     // Sets virtual pad coordinates, needed for evaluating pad response
 310     // outside the tracking program
 311     Int_t islat, ixlocal, iylocal;
 312
 313     SetSymmetry(ix);
 314
 315     GlobalToLocal(ix,iy,islat,ixlocal,iylocal);
 316     fSlatIndex=islat;
 317     fCurrentSlat=Slat(islat);
 318     fCurrentSlat->SetPad(ixlocal, iylocal);
 319 }
 320
 321 void  AliMUONSegmentationSlat::SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit)
 322 {   //
 323     // Sets current hit coordinates
 324
 325     Float_t xlocal, ylocal;
 326     Int_t islat;
 327
 328
 329
 330     GlobalToLocal(xhit,yhit,zhit,islat,xlocal,ylocal);
 331     fSlatIndex=islat;
 332     if (islat < 0) printf("\n SetHit: %d", islat);
 333
 334     fCurrentSlat=Slat(islat);
 335     fCurrentSlat->SetHit(xlocal, ylocal);
 336 }
 337
 338
 339 void AliMUONSegmentationSlat::
 340 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t zhit, Float_t dx, Float_t dy)
 341 {
 342 // Initialises iteration over pads for charge distribution algorithm
 343 //
 344
 345
 346     Int_t islat;
 347     Float_t xlocal, ylocal;
 348     GlobalToLocal(xhit, yhit, zhit, islat, xlocal, ylocal);
 349     fSlatIndex=islat;
 350     if (islat>-1) {
 351       fCurrentSlat=Slat(islat);
 352       fCurrentSlat->FirstPad(xlocal, ylocal, dx, dy);
 353     }
 354
 355 }
 356
 357
 358 void AliMUONSegmentationSlat::NextPad()
 359 {
 360 // Stepper for the iteration over pads
 361 //
 362     fCurrentSlat->NextPad();
 363 }
 364
 365
 366 Int_t AliMUONSegmentationSlat::MorePads()
 367 // Stopping condition for the iterator over pads
 368 //
 369 // Are there more pads in the integration region
 370 {
 371     return fCurrentSlat->MorePads();
 372 }
 373
 374 void AliMUONSegmentationSlat::
 375 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 376 {
 377 //  Returns integration limits for current pad
 378 //
 379
 380     fCurrentSlat->IntegrationLimits(x1, x2, y1, y2);
 381
 382 }
 383
 384 void AliMUONSegmentationSlat::
 385 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[10], Int_t Ylist[10])
 386 {
 387 // Returns list of neighbours of pad with coordinates iX, iY
 388
 389     Int_t i, xListLocal[10], yListLocal[10], iXlocal, iYlocal, islat;
 390
 391     SetSymmetry(iX);
 392
 393     GlobalToLocal(iX, iY, islat, iXlocal, iYlocal);
 394
 395     Slat(islat)->Neighbours(iXlocal, iYlocal, Nlist, xListLocal, yListLocal);
 396
 397     for (i=0; i<*Nlist; i++) LocalToGlobal(islat, xListLocal[i], yListLocal[i], Xlist[i], Ylist[i]);
 398
 399 }
 400
 401
 402 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Ix()
 403 {
 404 // Return current pad coordinate ix during stepping
 405     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 406     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 407     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 408
 409     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 410     Int_t ixc, iyc, isc;
 411     Float_t xc, yc;
 412     GlobalToLocal(ix, iy, isc, ixc, iyc);
 413     Slat(isc)->GetPadC(ixc,iyc,xc,yc);
 414     return ix;
 415 }
 416
 417
 418 Int_t  AliMUONSegmentationSlat::Iy()
 419 {
 420 // Return current pad coordinate iy during stepping
 421     Int_t ixl,iyl,ix,iy;
 422     ixl=fCurrentSlat->Ix();
 423     iyl=fCurrentSlat->Iy();
 424     LocalToGlobal(fSlatIndex, ixl, iyl, ix, iy);
 425     return iy;
 426 }
 427
 428
 429
 430    // Signal Generation Condition during Stepping
 431 Int_t AliMUONSegmentationSlat::SigGenCond(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 432 {
 433 //
 434 //  True if signal generation condition fullfilled
 435     Float_t xlocal, ylocal;
 436     Int_t islat;
 437     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 438     return Slat(islat)->SigGenCond(xlocal, ylocal, z);
 439 }
 440
 441 // Initialise signal generation at coord (x,y,z)
 442 void  AliMUONSegmentationSlat::SigGenInit(Float_t x, Float_t y, Float_t z)
 443 {
 444 // Initialize the signal generation condition
 445 //
 446     Float_t xlocal, ylocal;
 447     Int_t islat;
 448
 449     GlobalToLocal(x, y, z, islat, xlocal, ylocal);
 450     Slat(islat)->SigGenInit(xlocal, ylocal, z);
 451 }
 452
 453
 454
 455 void AliMUONSegmentationSlat::Init(Int_t chamber)
 456 {
 457 //
 458 // Initialize slat modules of quadrant +/+
 459 // The other three quadrants are handled through symmetry transformations
 460 //
 461   //printf("\n Initialise Segmentation Slat \n");
 462 //
 463
 464 // Initialize Slat modules
 465     Int_t islat, i;
 466     Int_t ndiv[4];
 467 // Pad division
 468     for (i=0; i<4; i++) ndiv[i]=(*fNDiv)[i];
 469 //
 470     fDz=0.813;
 471 // Slat height
 472     fSlatY=40.;
 473     for (i=0; i<15; i++) fSlatX[i]=0.;
 474
 475 // Initialize array of slats
 476     fSlats  = new TObjArray(fNSlats);
 477 // Maximum number of strips (pads) in x and y
 478     fNpy=0;
 479     fNpx=0;
 480 // for each slat in the quadrant (+,+)
 481     for (islat=0; islat<fNSlats; islat++) {
 482         fSlats->AddAt(CreateSlatModule(),islat);
 483
 484         AliMUONSegmentationSlatModule *slat =  Slat(islat);
 485         // Configure Slat
 486         slat->SetId(islat);
 487
 488 // Foward pad size
 489         slat->SetPadSize(fDpx, fDpy);
 490 // Forward wire pitch
 491         slat->SetDAnod(fWireD);
 492 // Foward segmentation
 493         slat->SetPadDivision(ndiv);
 494         slat->SetPcbBoards(fPcb[islat]);
 495 // Initialize slat module
 496         slat->Init(chamber);
 497 // y-position of slat module relative to the first (closest to the beam)
 498         fYPosition[islat]= fYPosOrigin+islat*(fSlatY-2.*fShift);
 499 //
 500         fNpy+=slat->Npy();
 501         if (slat->Npx() > fNpx) fNpx=slat->Npx();
 502         Int_t isec;
 503         for (isec=0; isec< 4; isec++)
 504         {
 505             fSlatX[islat]+=40.*fPcb[islat][isec];
 506         }
 507
 508     }
 509 // Set parent chamber number
 510     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 511     fChamber=&(pMUON->Chamber(chamber));
 512     fId=chamber;
 513 }
 514
 515
 516
 517
 518
 519 void AliMUONSegmentationSlat::SetNPCBperSector(Int_t *npcb)
 520 {
 521     //  PCB distribution for station 4 (6 rows with 1+3 segmentation regions)
 522     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++){
 523         fPcb[islat][0] = *(npcb + 4 * islat);
 524         fPcb[islat][1] = *(npcb + 4 * islat + 1);
 525         fPcb[islat][2] = *(npcb + 4 * islat + 2);
 526         fPcb[islat][3] = *(npcb + 4 * islat + 3);
 527     }
 528 }
 529
 530
 531 void  AliMUONSegmentationSlat::SetSlatXPositions(Float_t *xpos)
 532 {
 533 // Set x-positions of Slats
 534     for (Int_t islat=0; islat<fNSlats; islat++) fXPosition[islat]=xpos[islat];
 535 }
 536
 537 AliMUONSegmentationSlatModule*  AliMUONSegmentationSlat::Slat(Int_t index) const
 538   //PH { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) (*fSlats)[index]);}
 539 { return ((AliMUONSegmentationSlatModule*) fSlats->At(index));}
 540
 541
 542 AliMUONSegmentationSlatModule* AliMUONSegmentationSlat::
 543 CreateSlatModule()
 544 {
 545     // Factory method for slat module
 546     return new AliMUONSegmentationSlatModule(4);
 547 }
 548
 549
 550 void AliMUONSegmentationSlat::Draw(const char* opt) const
 551 {
 552 // Draw method for event display
 553 //
 554   if (!strcmp(opt,"eventdisplay")) {
 555     const int kColorMUON1 = kYellow;
 556     const int kColorMUON2 = kBlue;
 557     //
 558     //  Drawing Routines for example for Event Display
 559     Int_t i,j;
 560     Int_t npcb[15];
 561     char nameChamber[9], nameSlat[9], nameNode[9];
 562
 563     //
 564     // Number of modules per slat
 565     for (i=0; i<fNSlats; i++) {
 566       npcb[i]=0;
 567       for (j=0; j<4; j++) npcb[i]+=fPcb[i][j];
 568     }
 569     //
 570     TNode* top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 571     sprintf(nameChamber,"C_MUON%d",fId+1);
 572     new TBRIK(nameChamber,"Mother","void",340,340,5.);
 573     top->cd();
 574     sprintf(nameNode,"MUON%d",100+fId+1);
 575     TNode* node = new TNode(nameNode,"Chambernode",nameChamber,0,0,fChamber->Z(),"");
 576
 577     node->SetLineColor(kBlack);
 578     AliMUON *pMUON  = (AliMUON *) gAlice->GetModule("MUON");
 579     (pMUON->Nodes())->Add(node);
 580     TNode* nodeSlat;
 581     Int_t color;
 582
 583     for (j=0; j<fNSlats; j++)
 584       {
 585         sprintf(nameSlat,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 586         Float_t dx = 20.*npcb[j];
 587         Float_t dy = 20;
 588         new TBRIK(nameSlat,"Slat Module","void",dx,20.,0.25);
 589         node->cd();
 590         color =  TMath::Even(j) ? kColorMUON1 : kColorMUON2;
 591
 592         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j);
 593         nodeSlat =
 594           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat, dx+fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 595         nodeSlat->SetLineColor(color);
 596         node->cd();
 597         sprintf(nameNode,"SLAT%d",100*fId+1+j+fNSlats);
 598         nodeSlat =
 599           new TNode(nameNode,"Slat Module",nameSlat,-dx-fXPosition[j],fYPosition[j]+dy,0,"");
 600         nodeSlat->SetLineColor(color);
 601       }
 602   }
 603 }
 604
 605
 606