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