New version of PHOS introduced with CPV, thanks to Y.Kharlov
[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOS.h
1 #ifndef PHOS_H
2 #define PHOS_H
3 ////////////////////////////////////////////////
4 //  Manager and hits classes for set:PHOS     //
5 ////////////////////////////////////////////////
6  
7 // --- ROOT system ---
8 #include <TArray.h> 
9 #include <TRandom.h> 
10 #include <TH2.h>
11 #include <TVector3.h>
12
13 // --- galice header files ---
14 #include "AliDetector.h"
15 #include "AliHit.h"
16 #include "AliRun.h"
17
18 class AliPHOSgamma : public TObject {
19
20   public:
21                         virtual ~AliPHOSgamma(void) {}
22                         AliPHOSgamma(void) {}
23                         AliPHOSgamma(const AliPHOSgamma &g) { *this=g; }
24                         AliPHOSgamma(Float_t X,  Float_t Y,  Float_t E, 
25                                      Float_t Px, Float_t Py, Float_t Pz,
26                                      Int_t Ipart) :
27                           fX(X),   fY(Y),   fE(E), 
28                           fPx(Px), fPy(Py), fPz(Pz),
29                           fIpart(Ipart)
30                         {}
31
32     Float_t             fX;             // cm. x-coordinate (in beam direction)
33     Float_t             fY;             // cm. y-coordinate (around beam)
34
35     Float_t             fE;             // GeV. energy
36
37     Float_t             fPx;            // GeV. Gamma momentum Px
38     Float_t             fPy;            // GeV. Gamma momentum Py
39     Float_t             fPz;            // GeV. Gamma momentum Pz
40
41     Int_t               fIpart;         // Current particle number (GEANT particle code)
42
43     void                Print(Option_t *options=NULL);
44     AliPHOSgamma       &operator=(const AliPHOSgamma &g);
45
46  private:
47
48     ClassDef(AliPHOSgamma,1)            // Gamma particle in PHOS cradle
49 };
50
51 //______________________________________________________________________________
52
53 class AliPHOShit : public AliHit {
54    
55 public:
56   Int_t     fVolume[5];  //array of volumes
57   Float_t   fELOS;       //ELOS
58  
59 public:
60   AliPHOShit() {}
61   AliPHOShit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);
62   virtual ~AliPHOShit() {}
63  
64   ClassDef(AliPHOShit,1)  //Hits object for set:PHOS
65 };
66  
67 //______________________________________________________________________________
68
69
70 class AliPHOSCradle : public TObject {
71
72   public:
73
74     virtual            ~AliPHOSCradle(void);
75                         AliPHOSCradle(void);
76                         AliPHOSCradle(int   Geometry           ,
77                                       float CrystalSideSize    ,
78                                       float CrystalLength      ,
79                                       float WrapThickness      ,
80                                       float AirThickness       ,
81                                       float PIN_SideSize       ,
82                                       float PIN_Length         ,
83                                       float Radius             ,
84                                       float CPV_Thickness      ,
85                                       float CPV_PHOS_Distance  ,
86                                       int   Nz                 ,
87                                       int   Nphi               ,
88                                       float Angle );
89
90     void                AddCPVHit(float x, float y);
91
92     Float_t             GetCrystalSideSize     (void) const {return fCrystalSideSize;}
93     Float_t             GetCellSideSize        (void) const {return fCrystalSideSize+2*fWrapThickness+2*fAirThickness;}
94     Float_t             GetCrystalLength       (void) const {return fCrystalLength;}
95     Float_t             GetWrapThickness       (void) const {return fWrapThickness;}
96     Float_t             GetAirThickness        (void) const {return fAirThickness;}
97     Float_t             GetPIN_SideSize        (void) const {return fPIN_SideSize;}
98     Float_t             GetPIN_Length          (void) const {return fPIN_Length;}
99     Float_t             GetRadius              (void) const {return fRadius;}
100     Float_t             GetCPV_PHOS_Distance   (void) const {return fCPV_PHOS_Distance;}
101     Float_t             GetCPV_Thikness        (void) const {return fCPV_Thickness;}
102     Int_t               GetNz                  (void) const {return fNz;}
103     Int_t               GetNphi                (void) const {return fNphi;}
104     Float_t             GetPhi                 (void) const {return fPhi;}
105
106     void                Clear(Option_t *opt="");                            // Clear all data.
107     void                Print(Option_t *opt="");
108     void                Distortion(const TH2F *Noise=NULL, const TH2F *Stochastic=NULL, const TH2F *Calibration=NULL);
109     TH2F               *CreateHistForDistortion(const char *name, const char *title, Int_t Nx, Int_t Ny, 
110                                                  Float_t MU_mu, Float_t MU_sigma, Float_t SIGMA_mu, Float_t SIGMA_sigma);
111     Float_t             GetDistortedValue(const TH2F *h, UInt_t n);
112
113     void                Reconstruction(Float_t signal_step, UInt_t min_signal_reject);
114
115     void                GetXY(const TVector3 &p,const TVector3 &v,float R,float &x,float &y,float &l) const;
116
117     TObjArray          &GetGammasReconstructed (void)       {return fGammasReconstructed;}
118     TObjArray          &GetParticles           (void)       {return fParticles;}
119
120     TH2F                fCellEnergy;                            // GeV. Energy in cells
121     TH2S                fChargedTracksInPIN;                    // amount. hits in PIN
122
123     TArrayF             fCPV_hitsX;                             // cm. X-hits in CPV detector. (0 - cradle center)
124     TArrayF             fCPV_hitsY;                             // cm. Y-hits in CPV detector. (0 - cradle center)
125
126   private:
127
128     Int_t               fGeometry;                              // Geometry type: 1 or 2
129     Float_t             fCrystalSideSize;                       // cm.
130     Float_t             fCrystalLength;                         // cm.
131     Float_t             fWrapThickness;                         // cm.
132     Float_t             fAirThickness;                          // cm.
133     Float_t             fPIN_SideSize;                          // cm.
134     Float_t             fPIN_Length;                            // cm.
135
136     Float_t             fRadius;                                // cm. Distance to PHOS
137
138     Float_t             fCPV_PHOS_Distance;                     // cm. Distance from CPV to PHOS.
139     Float_t             fCPV_Thickness;                         // cm. CPV thikness.
140
141     Int_t               fNz;                                    // Cells amount in beam direction
142     Int_t               fNphi;                                  // Cells amount around beam
143
144     Float_t             fPhi;                                   // degree. Position of CRADLE center
145
146     TObjArray           fGammasReconstructed;                   // List of reconstructed gammas
147     TObjArray           fParticles;                             // List of particles in the direction of this cradle
148
149     TRandom             r;                                      //! Random number class, do not stream
150
151 //  friend class AliPHOS;
152
153     ClassDef(AliPHOSCradle,1)   // PHOS cradle
154 };
155
156 class AliPHOS : public AliDetector {
157
158  public:
159
160     enum {CradlesBranch_Bit=1};
161
162                         AliPHOS();
163                         AliPHOS(const char *name, const char *title);
164   virtual              ~AliPHOS();
165   virtual void          AddHit(Int_t, Int_t*, Float_t*);
166   virtual void          BuildGeometry();
167   virtual void          CreateGeometry() {}
168   virtual void          CreateMaterials();
169   Int_t                 DistancetoPrimitive(Int_t px, Int_t py);
170   void                  FinishEvent(void);
171
172   virtual void          Init();
173   virtual Int_t         IsVersion() const =0;
174   void                  MakeBranch(Option_t *option);
175   void                  SetTreeAddress(void);
176   void                  FinishRun(void);
177   void                  ResetDigits(void);
178   void                  Print(Option_t *opt="");
179   AliPHOSCradle        *GetCradleOfTheParticle(const TVector3 &p,const TVector3 &v) const;
180   AliPHOSCradle        &GetCradle(int n) {return *(AliPHOSCradle*)fCradles->operator[](n);}
181   //  AliPHOSCradle        &GetCradle(int n) {return *((AliPHOSCradle*) (*fCradles)[n]) ;}
182   void                  Reconstruction(Float_t signal_step, UInt_t min_signal_reject);
183   virtual void          SetFlags(Float_t p1,Float_t p2=0,Float_t p3=0,Float_t p4=0,
184                                Float_t p5=0,Float_t p6=0,Float_t p7=0,Float_t p8=0,Float_t p9=0);
185   virtual void          SetCell(Float_t p1,Float_t p2=0,Float_t p3=0,Float_t p4=0,
186                                Float_t p5=0,Float_t p6=0,Float_t p7=0,Float_t p8=0,Float_t p9=0);
187   virtual void          SetRadius(Float_t radius);
188   virtual void          SetCradleSize(Int_t nz, Int_t nphi, Int_t ncradles);
189   virtual void          SetCradleA(Float_t angle);
190   virtual void          SetCPV(Float_t p1,Float_t p2=0,Float_t p3=0,Float_t p4=0,
191                                Float_t p5=0,Float_t p6=0,Float_t p7=0,Float_t p8=0,Float_t p9=0);
192   virtual void          SetExtra(Float_t p1,Float_t p2=0,Float_t p3=0,Float_t p4=0,
193                                Float_t p5=0,Float_t p6=0,Float_t p7=0,Float_t p8=0,Float_t p9=0);
194   virtual void          SetTextolitWall(Float_t dx, Float_t dy, Float_t dz);
195   virtual void          SetInnerAir(Float_t dx, Float_t dy, Float_t dz);
196   virtual void          SetFoam(Float_t dx, Float_t dy, Float_t dz, Float_t dr);
197   virtual void          StepManager()=0;
198   virtual void          DefPars();
199   virtual void          AddPHOSCradles();
200
201
202
203   virtual Int_t GetPHOS_IDTMED_PbWO4         (void){return gAlice->Idtmed()[700-1];}
204   virtual Int_t GetPHOS_IDTMED_CPV           (void){return gAlice->Idtmed()[701-1];}
205   virtual Int_t GetPHOS_IDTMED_Al            (void){return gAlice->Idtmed()[702-1];}
206   virtual Int_t GetPHOS_IDTMED_Tyvek         (void){return gAlice->Idtmed()[703-1];}
207   virtual Int_t GetPHOS_IDTMED_PIN           (void){return gAlice->Idtmed()[706-1];}
208   virtual Int_t GetPHOS_IDTMED_AIR           (void){return gAlice->Idtmed()[799-1];}
209   
210   
211   virtual Int_t   &GetPHOS_Ndiv_magic    (void) {return PHOS_Ndiv_magic;}
212   virtual Float_t  GetCrystalSideSize    (void) const {return PHOScell[0]; }
213   virtual Float_t  GetCrystalLength      (void) const {return PHOScell[1]; }
214   virtual Float_t  GetWrapThickness      (void) const {return PHOScell[2]; }
215   virtual Float_t  GetAirThickness       (void) const {return PHOScell[3]; }
216   virtual Float_t  GetPIN_SideSize       (void) const {return PHOScell[4]; }
217   virtual Float_t  GetPIN_Length         (void) const {return PHOScell[5]; }
218   virtual Float_t  GetRadius             (void) const {return PHOSradius;  }
219   virtual Float_t  GetCPV_Thickness      (void) const {return PHOSCPV[0];  }
220   virtual Float_t  GetCPV_PHOS_Distance  (void) const {return PHOSCPV[1];  }
221   virtual Int_t    GetNz                 (void) const {return PHOSsize[0]; }
222   virtual Int_t    GetNphi               (void) const {return PHOSsize[1]; }
223   virtual Int_t    GetCradlesAmount      (void) const {return PHOSsize[2]; }
224   virtual Float_t  GetAngleBetweenCradles(void) const {return PHOScradlesA;}
225   virtual Float_t  GetPHOS_flag          (Int_t n) const {return PHOSflags[n];}
226   virtual Float_t  GetPHOSextra          (Int_t n) const {return PHOSextra[n];}
227   virtual Float_t  GetPHOSFoam           (Int_t n) const {return PHOSFTI[n];}
228   virtual Float_t  GetPHOStxwall         (Int_t n) const {return PHOSTXW[n];}
229   virtual Float_t  GetPHOSAir            (Int_t n) const {return PHOSAIR[n];}
230   virtual Float_t &GetCradleAngle        (Int_t n) {return PHOSangle[n];}
231
232
233   TObjArray            *fCradles;               //!  Cradles in PHOS
234   Int_t                 fDebugLevel;
235
236   TTree                *fTreePHOS;              //! Pointer to PHOS tree.
237
238 private:
239
240   TString               fBranchNameOfCradles;   // 
241   TString               fTreeName;              // Name of PHOS tree: "PHOS"
242
243 #define MAXCRAD 100
244
245   Float_t PHOSflags[9], PHOScell[9], PHOSradius, PHOSCPV[9];
246   Int_t   PHOSsize[3];
247   Float_t PHOScradlesA,PHOSTXW[3],PHOSAIR[3],PHOSFTI[4],PHOSextra[9],
248         PHOSangle[MAXCRAD];
249   Int_t   PHOS_Ndiv_magic;
250
251  ClassDef(AliPHOS,1)  //Hits manager for set:PHOS
252 };
253  
254 #endif
255