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