MUON/AliMUONproto.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 $Log$
  17 Revision 1.3  2000/10/11 09:19:12  egangler
  18 Corrected some bugs - it should compile now
  19
  20 Revision 1.2  2000/06/15 07:58:49  morsch
  21 Code from MUON-dev joined
  22
  23 Revision 1.1.2.1  2000/04/18 09:11:15  morsch
  24 Implementation of MUON Chamber Prototype Class
  25 Both read digits from raw data or use the Monte-Carlo.
  26 Rachid GUERNANE, IPN Lyon guernane@ipnl.in2p3.fr
  27
  28 */
  29
  30 /*
  31 Implementation of MUON Chamber Prototype Class
  32 Both read digits from raw data or use the Monte-Carlo.
  33 1-Feb-2000 Rachid GUERNANE, IPN Lyon guernane@ipnl.in2p3.fr
  34 */
  35
  36
  37 ////////////////////////////////////////////////
  38 //  Manager and hits classes for set:PROTO    //
  39 ////////////////////////////////////////////////
  40
  41 #include <TTUBE.h>
  42 #include <TBRIK.h>
  43 #include <TRotMatrix.h>
  44 #include <TNode.h>
  45 #include <TTree.h>
  46 #include <TRandom.h>
  47 #include <TObject.h>
  48 #include <TVector.h>
  49 #include <TObjArray.h>
  50 #include <TMinuit.h>
  51 #include <TParticle.h>
  52 #include <TROOT.h>
  53 #include <TFile.h>
  54 #include <TNtuple.h>
  55 #include <TCanvas.h>
  56 #include <TPad.h>
  57 #include <TDirectory.h>
  58 #include <TObjectTable.h>
  59 #include <AliPDG.h>
  60 #include <TArrayI.h>
  61 #include <AliDetector.h>
  62
  63 #include "AliMUONChamber.h"
  64 #include "AliMUONproto.h"
  65 #include "AliMUONHit.h"
  66 #include "TTUBE.h"
  67 #include "AliMUONClusterFinder.h"
  68 #include "AliRun.h"
  69 #include "AliMC.h"
  70 #include "iostream.h"
  71 #include "AliCallf77.h"
  72 #include "AliConst.h"
  73 //#include "chainalice2.h"
  74 #include "AliMUONSegmentationV0.h"
  75 //#include "AliMUONSegResV11.h"
  76
  77 ClassImp(AliMUONproto)
  78
  79 //___________________________________________
  80 AliMUONproto::AliMUONproto()
  81         : AliMUON()
  82 {
  83     cout << "\n Calling AliMUONproto constructor..." << endl;
  84
  85         //
  86         //
  87         //
  88 }
  89
  90 //___________________________________________
  91 AliMUONproto::AliMUONproto(const char *name, const char *title)
  92         : AliMUON(name,title)
  93 //  AliMUON defines everything, but the chamber for NCH=1
  94 {
  95
  96 //  z-Positions of Chambers
  97     const Float_t zch[1] = {975.};
  98 //
  99 //  inner diameter
 100     const Float_t dmi[1] = {0.};
 101 //
 102 //  outer diameter
 103     const Float_t dma[1] = {29.2};
 104 //
 105 //
 106 //    Default Parameters for ALICE2 prototype
 107
 108 //
 109     (*fChambers)[0] = new AliMUONChamber();
 110     AliMUONChamber* chamber = (AliMUONChamber*) (*fChambers)[0];
 111     chamber->SetGid(0);
 112     chamber->SetZ(zch[0]);
 113 //
 114     chamber->InitGeo(zch[0]);
 115     chamber->SetRInner(dmi[0]/2);
 116     chamber->SetROuter(dma[0]/2);
 117
 118     for (int i = 0; i <= 99; i++) {
 119         fThreshold[i] = 0.;
 120     }
 121
 122 }
 123
 124 #ifdef WE_FORGET_FOR_THE_MOMENT
 125 //___________________________________________
 126 void AliMUONproto::GetRawDigits(Int_t evnb, Int_t *lptr, Int_t ilen) {
 127
 128     Int_t ip = 0;
 129     Int_t equip = 0;
 130     Int_t nochnl;
 131     Int_t loop;
 132     Int_t val;
 133     Int_t itype;
 134     Int_t id;
 135     Int_t serial;
 136     Int_t equiplen;
 137
 138     Int_t digits[5];
 139
 140     AliMUON* MUON  = (AliMUON*)gAlice->GetModule("MUON");
 141     AliMUONSegmentationV0* seg = (AliMUONSegmentationV0*) Chamber(0).SegmentationModel(1);
 142
 143     Int_t tracks[10];
 144     Int_t charges[10];
 145
 146     for (Int_t i = 0; i < 10; i++) {
 147         tracks[i] = 0;
 148         charges[i] = 0;
 149     }
 150
 151     Int_t ich = 0;
 152
 153   nwtype:
 154
 155     itype = lptr[ip++];
 156     id = lptr[ip++];
 157     equiplen = lptr[ip++];
 158
 159     if (equiplen < 0 ) return;
 160
 161     if (itype != (int)(0XCACCA008)) {
 162         ip += equiplen;
 163         if (ip < ilen-2)  goto nwtype;
 164     }
 165     else {
 166         serial = id >> 16;
 167         equip = id & 0x1;
 168         if ((serial == 190) && (equip == 1)) {
 169             for (loop = 0; loop < equiplen; loop++) {
 170                 nochnl = (lptr[ip] & 0x7ff000 ) >> 12;
 171                 val = lptr[ip] & 0x3ff;
 172                 // fill digits from raw data according to cathode connexions
 173                 if (group[nochnl][2][1]!=0)
 174                     digits[0] = group[nochnl][2][1] - 12;
 175                 else if  (group[nochnl][1][1]!=0)
 176                     digits[0] = group[nochnl][1][1] - 12;
 177                 else
 178                     digits[0] = group[nochnl][0][1] - 12;
 179                 digits[1] = group[nochnl][0][0];
 180                 if (digits[0] != seg->Ix(digits[0], digits[1]))
 181                     printf("Pb pour ix=%d,iy=%d\n", digits[0], digits[1]);
 182                 digits[2] = val;
 183                 digits[3] = 0;
 184                 digits[4] = 0;
 185                 if (digits[2] >= fThreshold[nochnl])
 186                     MUON->AddDigits(ich, tracks, charges, digits);
 187
 188                 ip++;
 189             }
 190         }
 191         else
 192             ip += equiplen;
 193
 194         if (ip < ilen-2) goto nwtype;
 195     }
 196
 197     gAlice->TreeD()->Fill();
 198     MUON->ResetDigits();
 199
 200     gAlice->TreeD()->Fill();
 201     MUON->ResetDigits();
 202
 203     char hname[30];
 204     sprintf(hname, "TreeD%d", evnb);
 205     gAlice->TreeD()->Write(hname,TObject::kOverwrite);
 206     // reset tree
 207     gAlice->TreeD()->Reset();
 208
 209 }
 210 #endif
 211
 212 //___________________________________________
 213 void AliMUONproto::SetPadSize(Int_t id, Int_t isec, Float_t p1, Float_t p2)
 214 {
 215     Int_t i=2*(id-1);
 216     ((AliMUONChamber*)(*fChambers)[i])->SetPadSize(isec,p1,p2);
 217 }
 218
 219 //___________________________________________
 220 void AliMUONproto::SetChargeSlope(Int_t id, Float_t p1)
 221 {
 222     Int_t i=2*(id-1);
 223     ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetChargeSlope(p1);
 224 }
 225
 226 //___________________________________________
 227 void AliMUONproto::SetChargeSpread(Int_t id, Float_t p1, Float_t p2)
 228 {
 229     Int_t i=2*(id-1);
 230     ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetChargeSpread(p1,p2);
 231 }
 232
 233 //___________________________________________
 234 void AliMUONproto::SetMaxAdc(Int_t id, Float_t p1)
 235 {
 236     Int_t i=2*(id-1);
 237     ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[i])->SetMaxAdc(p1);
 238 }
 239
 240 //___________________________________________
 241 void AliMUONproto::CreateGeometry()
 242 {
 243     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1099;
 244 //
 245     Float_t zpos;
 246     Float_t bpar[3];
 247     Int_t idGas=idtmed[1100];
 248
 249     AliMUONChamber *iChamber;
 250 //********************************************************************
 251 //                          Prototype ALICE2                        **
 252 //********************************************************************
 253     iChamber=(AliMUONChamber*) (*fChambers)[0];
 254
 255     zpos=iChamber->Z();
 256 //
 257     const Float_t X_POS = 11*.975/2; //half x
 258     const Float_t Y_POS = 18*.55/2;  //half y
 259     const Float_t Z_POS = 0.325;
 260
 261     bpar[0] = X_POS;
 262     bpar[1] = Y_POS;
 263     bpar[2] = Z_POS;
 264
 265     gMC->Gsvolu("C01G", "BOX", idGas, bpar, 3);
 266     gMC->Gspos("C01G", 1, "ALIC", -bpar[0], bpar[1], zpos, 0, "ONLY");
 267 }
 268
 269 //___________________________________________
 270 void AliMUONproto::CreateMaterials()
 271 {
 272   // *** DEFINITION OF AVAILABLE MUON MATERIALS ***
 273   //
 274   //     Ar-CO2 gas
 275     Float_t ag1[3]   = { 39.95,12.01,16. };
 276     Float_t zg1[3]   = { 18.,6.,8. };
 277     Float_t wg1[3]   = { .8,.0667,.13333 };
 278     Float_t dg1      = .001821;
 279
 280     Float_t epsil  = .001; // Tracking precision,
 281     Float_t tmaxfd = -20.; // Maximum angle due to field deflection
 282     Float_t stmin  = -.8;
 283     Int_t ISXFLD   = gAlice->Field()->Integ();
 284     Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
 285
 286     //
 287     // --- Define the various materials for GEANT ---
 288     AliMixture(22, "ArCO2 80%$", ag1, zg1, dg1, 3, wg1);
 289
 290     //
 291     //    Ar/CO2
 292     AliMedium(1, "ARG_CO2   ", 22, 1, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, fMaxStepGas,
 293               fMaxDestepAlu, epsil, stmin);
 294     //    Air
 295         //AliMedium(1, "AIR_CH_US         ", 15, 1, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, -1., -.3, epsil, stmin);
 296 }
 297
 298 //___________________________________________
 299 void AliMUONproto::Init()
 300 {
 301    printf("\n\n\n Start Init for Prototype ALICE2 - CPC chamber type\n\n\n");
 302
 303    //
 304    // Initialize Tracking Chambers
 305    //
 306
 307    ( (AliMUONChamber*) (*fChambers)[0])->Init();
 308
 309    //
 310    // Set the chamber (sensitive region) GEANT identifier
 311    AliMC* gMC = AliMC::GetMC();
 312    ((AliMUONChamber*)(*fChambers)[0])->SetGid(gMC->VolId("C01G"));
 313
 314    printf("\n\n\n Finished Init for Prototype ALICE2 - CPC chamber type\n\n\n");
 315
 316 }
 317
 318 //___________________________________________
 319 void AliMUONproto::StepManager()
 320 {
 321   Int_t          copy, id;
 322   static Int_t   idvol;
 323   static Int_t   vol[2];
 324   Int_t          ipart;
 325   TLorentzVector pos;
 326   TLorentzVector mom;
 327   Float_t        theta,phi;
 328   Float_t        destep, step;
 329
 330   static Float_t eloss, eloss2, xhit, yhit, tlength;
 331   const  Float_t big=1.e10;
 332
 333   //  modifs perso
 334   static Float_t hits[14];
 335
 336   TClonesArray &lhits = *fHits;
 337
 338   //
 339   // Set maximum step size for gas
 340   // numed=gMC->GetMedium();
 341   //
 342   // Only charged tracks
 343   if( !(gMC->TrackCharge()) ) return;
 344   //
 345   // Only gas gap inside chamber
 346   // Tag chambers and record hits when track enters
 347   idvol=-1;
 348   id=gMC->CurrentVolID(copy);
 349
 350     for (Int_t i=1; i<=kNCH; i++) {
 351       if(id==((AliMUONChamber*)(*fChambers)[i-1])->GetGid()){
 352           vol[0]=i;
 353           idvol=i-1;
 354       }
 355     }
 356     if (idvol == -1) return;
 357   //
 358   // Get current particle id (ipart), track position (pos)  and momentum (mom)
 359   gMC->TrackPosition(pos);
 360   gMC->TrackMomentum(mom);
 361
 362   ipart  = gMC->TrackPid();
 363   //Int_t ipart1 = gMC->IdFromPDG(ipart);
 364   //printf("ich, ipart %d %d \n",vol[0],ipart1);
 365
 366   //
 367   // momentum loss and steplength in last step
 368   destep = gMC->Edep();
 369   step   = gMC->TrackStep();
 370
 371   //
 372   // record hits when track enters ...
 373   if( gMC->IsTrackEntering()) {
 374       gMC->SetMaxStep(fMaxStepGas);
 375       Double_t tc = mom[0]*mom[0]+mom[1]*mom[1];
 376       Double_t rt = TMath::Sqrt(tc);
 377       Double_t pmom = TMath::Sqrt(tc+mom[2]*mom[2]);
 378       Double_t tx=mom[0]/pmom;
 379       Double_t ty=mom[1]/pmom;
 380       Double_t tz=mom[2]/pmom;
 381       Double_t s=((AliMUONChamber*)(*fChambers)[idvol])
 382           ->ResponseModel()
 383           ->Pitch()/tz;
 384       theta   = Float_t(TMath::ATan2(rt,Double_t(mom[2])))*kRaddeg;
 385       phi     = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(mom[1]),Double_t(mom[0])))*kRaddeg;
 386       hits[0] = Float_t(ipart);         // Geant3 particle type
 387       hits[1] = pos[0]+s*tx;                 // X-position for hit
 388       hits[2] = pos[1]+s*ty;                 // Y-position for hit
 389       hits[3] = pos[2]+s*tz;                 // Z-position for hit
 390       hits[4] = theta;                  // theta angle of incidence
 391       hits[5] = phi;                    // phi angle of incidence
 392       hits[8] = (Float_t) fNPadHits;   // first padhit
 393       hits[9] = -1;                     // last pad hit
 394
 395       // modifs perso
 396       hits[10] = mom[3]; // hit momentum P
 397       hits[11] = mom[0]; // Px/P
 398       hits[12] = mom[1]; // Py/P
 399       hits[13] = mom[2]; // Pz/P
 400       // fin modifs perso
 401
 402       // phi angle of incidence
 403       tlength = 0;
 404       eloss   = 0;
 405       eloss2  = 0;
 406       xhit    = pos[0];
 407       yhit    = pos[1];
 408       // Only if not trigger chamber
 409       if(idvol<10) {
 410           //
 411           //  Initialize hit position (cursor) in the segmentation model
 412           ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[idvol])
 413               ->SigGenInit(pos[0], pos[1], pos[2]);
 414       } else {
 415           //geant3->Gpcxyz();
 416           //printf("In the Trigger Chamber #%d\n",idvol-9);
 417       }
 418   }
 419   eloss2+=destep;
 420
 421   //
 422   // Calculate the charge induced on a pad (disintegration) in case
 423   //
 424   // Mip left chamber ...
 425   if( gMC->IsTrackExiting() || gMC->IsTrackStop() || gMC->IsTrackDisappeared()){
 426       gMC->SetMaxStep(big);
 427       eloss   += destep;
 428       tlength += step;
 429
 430       // Only if not trigger chamber
 431       if(idvol<10) {
 432           if (eloss > 0)
 433               MakePadHits(0.5*(xhit+pos[0]),0.5*(yhit+pos[1]),eloss,0.0,idvol);
 434       }
 435
 436       hits[6]=tlength;
 437       hits[7]=eloss2;
 438       if (fNPadHits > (Int_t)hits[8]) {
 439           hits[8]= hits[8]+1;
 440           hits[9]= (Float_t) fNPadHits;
 441       }
 442
 443       new(lhits[fNhits++])
 444           AliMUONHit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 445       eloss = 0;
 446       //
 447       // Check additional signal generation conditions
 448       // defined by the segmentation
 449       // model (boundary crossing conditions)
 450   } else if
 451       (((AliMUONChamber*) (*fChambers)[idvol])
 452        ->SigGenCond(pos[0], pos[1], pos[2]))
 453   {
 454       ((AliMUONChamber*) (*fChambers)[idvol])
 455           ->SigGenInit(pos[0], pos[1], pos[2]);
 456 //      printf("\n-> MakePadHits, reason special %d",ipart);
 457       if (eloss > 0)
 458           MakePadHits(0.5*(xhit+pos[0]),0.5*(yhit+pos[1]),eloss,0.0,idvol);
 459       xhit     = pos[0];
 460       yhit     = pos[1];
 461       eloss    = destep;
 462       tlength += step ;
 463       //
 464       // nothing special  happened, add up energy loss
 465   } else {
 466       eloss   += destep;
 467       tlength += step ;
 468   }
 469 }
 470
 471 //___________________________________________
 472 void AliMUONproto::BuildGeometry()
 473 {
 474     TNode *Node;
 475     TNode *Top;
 476
 477     const int kColorMUON = kBlue;
 478     //
 479     Top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 480     //
 481     //
 482     //
 483     float dx, dy, dz, zpos;
 484
 485     const Float_t cz[1]={975.};
 486
 487     zpos=cz[0];
 488
 489     dx=11*.975/2;
 490     dy=18*.55/2;
 491     dz=0.325;
 492
 493     new TBRIK("C_MUON101","Mother volume for Proto.","void",dx*2,dy*2,dz*2);
 494     TBRIK* PROTO = new TBRIK("PROT", "Proto. Sens. Region","void",dx,dy,dz);
 495     Top->cd();
 496     Node = new TNode("MUON101","ChamberNode","C_MUON101",0,0,zpos,"");
 497     Node->SetLineColor(kColorMUON);
 498     Node->SetVisibility(0);
 499     fNodes->Add(Node);
 500     Node->cd();
 501     Node = new TNode("MUON201", "Proto. Sens. Region Node", PROTO, -dx, dy, dz);
 502     Node->SetLineColor(kColorMUON);
 503
 504 }
 505
 506 //_____________________________________________________________________________
 507 void AliMUONproto::FindClusters(Int_t nev, Int_t last_entry)
 508 {
 509
 510 //
 511 // Loop on chambers and on cathode planes
 512 //
 513   for (Int_t icat = 0; icat < 2; icat++) {
 514             gAlice->ResetDigits();
 515             gAlice->TreeD()->GetEvent(last_entry+icat);
 516
 517       for (Int_t ich = 0; ich < kNTrackingCh; ich++) {
 518           AliMUONChamber* iChamber=(AliMUONChamber*) (*fChambers)[ich];
 519           TClonesArray *MUONdigits  = this->DigitsAddress(ich);
 520           if (MUONdigits == 0) continue;
 521           //
 522           // Get ready the current chamber stuff
 523           //
 524
 525           AliMUONResponse* response = iChamber->ResponseModel();
 526           AliMUONSegmentation* seg = iChamber->SegmentationModel(icat+1);
 527           AliMUONClusterFinder* rec = iChamber->ReconstructionModel();
 528
 529           if (seg) {
 530               rec->SetSegmentation(seg);
 531               rec->SetResponse(response);
 532               rec->SetDigits(MUONdigits);
 533               rec->SetChamber(ich);
 534               rec->FindRawClusters();
 535           }
 536
 537           TClonesArray *fRch;
 538           fRch=RawClustAddress(ich);
 539           fRch->Sort();
 540           // it seems to work
 541
 542       } // for ich
 543       // fill the tree
 544       gAlice->TreeR()->Fill();
 545
 546       ResetRawClusters();
 547   } // for icat
 548
 549   char hname[30];
 550   sprintf(hname,"TreeR%d",nev);
 551   gAlice->TreeR()->Write(hname);
 552   gAlice->TreeR()->Reset();
 553 }
 554
 555 #ifdef WE_FORGRET_THIS_SHIT
 556 //_____________________________________________________________________________
 557 void AliMUONproto::SetThreshold()
 558 {
 559
 560     ifstream inputFile("/home/alice/guernane/aliroot/pro/MUON/crped190.dat", ios::in);
 561
 562     if (inputFile.fail()) {
 563         cout << "Error opening file" << endl;
 564         exit(2);
 565     }
 566
 567     char buff[32];
 568     Int_t Serial;
 569     Int_t Ntrigger;
 570     Int_t Nchannel;
 571     Int_t i1;
 572     Int_t i2;
 573
 574     inputFile >> buff;
 575
 576     inputFile >> Serial;
 577     inputFile >> Ntrigger;
 578     inputFile >> Nchannel;
 579     inputFile >> i1;
 580     inputFile >> i2;
 581
 582     Float_t ped0[Nchannel];
 583     Float_t sig0[Nchannel];
 584     Float_t ped1[Nchannel];
 585     Float_t sig1[Nchannel];
 586     Int_t ichannel;
 587
 588     for (Int_t i = 0; i < Nchannel-1; i++) {
 589     ped0[i] = 0;
 590     sig0[i] = 0;
 591     ped1[i] = 0;
 592     sig1[i] = 0;
 593     }
 594
 595     for (Int_t i = 0; i < Nchannel-1; i++) {
 596         inputFile >> ichannel;
 597         inputFile >> ped0[i];
 598         inputFile >> sig0[i];
 599         inputFile >> ped1[i];
 600         inputFile >> sig1[i];
 601         fThreshold[i] = fNsigma*sig1[i];
 602     }
 603
 604     inputFile.close();
 605 }
 606 #endif