RICH/AliRICH.h

   1 #ifndef AliRICH_h
   2 #define AliRICH_h
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 #include <TObjArray.h>
   8 #include <TClonesArray.h>
   9 #include <TLorentzVector.h>
  10 #include <AliDetector.h>
  11 #include <AliHit.h>
  12 #include <AliDigit.h>
  13 #include "AliRICHConst.h"
  14 #include "AliRICHChamber.h"
  15
  16 class AliRICHRawCluster;
  17 class AliRICHRecHit1D;
  18 class AliRICHRecHit3D;
  19
  20 //__________________AliRICHhit______________________________________________________________________
  21 //__________________________________________________________________________________________________
  22 //__________________________________________________________________________________________________
  23 class AliRICHhit : public AliHit
  24 {
  25 public:
  26   inline   AliRICHhit();
  27   inline   AliRICHhit(Int_t fIshunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);
  28   inline   AliRICHhit(Int_t track,Int_t iPID,Int_t iChamber,TLorentzVector x4,Float_t eloss);
  29   virtual ~AliRICHhit()         {;}
  30
  31   Int_t   Chamber()             {return fChamber;}
  32   Int_t   Particle()            {return fParticle;}
  33   Float_t Theta()               {return fTheta;}
  34   Float_t Phi()                 {return fPhi;}
  35   Float_t Tlength()             {return fTlength;}
  36   Float_t Eloss()               {return fEloss;}
  37   Float_t Loss()                {return fLoss;}
  38   Float_t PHfirst()             {return fPHfirst;}
  39   Float_t PHlast()              {return fPHlast;}
  40   Float_t MomX()                {return fMomX;}
  41   Float_t MomY()                {return fMomY;}
  42   Float_t MomZ()                {return fMomZ;}
  43   Float_t CerenkovAngle()       {return fMomX;}
  44   Float_t MomFreoX()            {return fMomX;}
  45   Float_t MomFreoY()            {return fMomY;}
  46   Float_t MomFreoZ()            {return fMomZ;}
  47 protected:
  48   Int_t     fChamber;                      //chamber number
  49   Int_t     fParticle;                     //particle code
  50   Float_t   fTheta,fPhi ;                  //incident theta phi angles in degrees
  51   Float_t   fTlength;                      //track length inside the chamber
  52   Float_t   fEloss;                        //ionisation energy loss in gas
  53   Float_t   fPHfirst;                      //first padhit
  54   Float_t   fPHlast;                       //last padhit
  55   Float_t   fLoss;                         // did it hit the freon?
  56   Float_t   fMomX,fMomY,fMomZ;             //momentum at photochatode entry point
  57   Float_t   fNPads;                        // Pads hit
  58   Float_t   fCerenkovAngle;                // Dummy cerenkov angle
  59   Float_t   fMomFreoX,fMomFreoY,fMomFreoZ; //momentum at freon entry point
  60   ClassDef(AliRICHhit,1)                   //RICH hit class
  61 };//class AliRICHhit
  62
  63   //__________________________________________________________________________________________________
  64 AliRICHhit::AliRICHhit()
  65            :AliHit()
  66 {//default ctor
  67   fChamber=fParticle=kBad;
  68   fTheta=fPhi=fTlength=fEloss=fPHfirst=fPHlast=fLoss=kBad;
  69   fMomX=fMomY=fMomZ=fNPads=fCerenkovAngle=fMomFreoX=fMomFreoY=fMomFreoZ=kBad;
  70 }//AliRICHhit::default ctor
  71 //__________________________________________________________________________________________________
  72 AliRICHhit::AliRICHhit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hit):
  73             AliHit(shunt, track)
  74 {//ctor
  75   fChamber=vol[0];
  76   fParticle=(Int_t)hit[0];
  77   fX=hit[1];fY=hit[2];fZ=hit[3];
  78   fTheta=hit[4];fPhi=hit[5];
  79   fTlength=hit[6];
  80   fEloss=hit[7];
  81   fPHfirst=(Int_t)hit[8];
  82   fPHlast=(Int_t)hit[9];
  83   fLoss=hit[13];
  84   fMomX=hit[14];fMomY=hit[15];fMomZ=hit[16];
  85   fNPads=hit[17];
  86   fCerenkovAngle=hit[18];
  87   fMomFreoX=hit[19];fMomFreoY=hit[20];fMomFreoZ=hit[21];
  88 }//AliRICHhit::ctor
  89 //__________________________________________________________________________________________________
  90 AliRICHhit::AliRICHhit(Int_t track,Int_t iPID,Int_t iChamber,TLorentzVector x4,Float_t eloss):
  91             AliHit(0, track)
  92 {//ctor
  93   fChamber=iChamber;
  94   fParticle=iPID;
  95   fX=x4.X();fY=x4.Y();fZ=x4.Z();
  96   fEloss=eloss;
  97 }//AliRICHhit::ctor
  98
  99 //__________________AliRICHCerenkov_________________________________________________________________
 100 //__________________________________________________________________________________________________
 101 //__________________________________________________________________________________________________
 102 class AliRICHCerenkov: public AliHit
 103 {
 104 public:
 105   inline   AliRICHCerenkov();
 106   inline   AliRICHCerenkov(Int_t fIshunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *Cerenkovs);
 107   virtual ~AliRICHCerenkov() {;}
 108 public:
 109   Int_t     fChamber;          //chamber number
 110   Float_t   fTheta,fPhi;       //incident theta phi angles in degrees
 111   Float_t   fTlength;          //track length inside the chamber
 112   Float_t   fEloss;            //ionisation energy loss in gas
 113   Int_t     fPHfirst;          //first padhit
 114   Int_t     fPHlast;           //last padhit
 115   Int_t     fCMother;          //index of mother particle
 116   Float_t   fLoss;             //nature of particle loss
 117   Float_t   fIndex;            //index of photon
 118   Float_t   fProduction;       //point of production
 119   Float_t   fMomX,fMomY,fMomZ; //local Momentum
 120   Float_t   fNPads;           // Pads hit
 121   Float_t   fCerenkovAngle;   // Cerenkov Angle
 122
 123   ClassDef(AliRICHCerenkov,1)  //RICH cerenkov class
 124 };//class AliRICHCerenkov
 125
 126 //__________________________________________________________________________________________________
 127 AliRICHCerenkov::AliRICHCerenkov()
 128 {//ctor
 129     fChamber=kBad;
 130     fX=fY=fZ=fTheta=fPhi=fTlength=fEloss=kBad;
 131     fPHfirst=fPHlast=fCMother=kBad;
 132     fLoss=fIndex=fProduction=fMomX=fMomY=fMomZ=fNPads=fCerenkovAngle=kBad;
 133 }//AliRICHCerenkov::ctor
 134 //__________________________________________________________________________________________________
 135 AliRICHCerenkov::AliRICHCerenkov(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 136                 :AliHit(shunt, track)
 137 {//ctor
 138     fChamber=vol[0];
 139     fX=hits[1];fY=hits[2];fZ=hits[3];
 140     fTheta=hits[4];fPhi=hits[5];
 141     fTlength=hits[6];
 142     fEloss=hits[7];
 143     fPHfirst=(Int_t)hits[8];fPHlast=(Int_t)hits[9];
 144     fCMother=Int_t(hits[10]);
 145     fIndex = hits[11];
 146     fProduction = hits[12];
 147     fLoss=hits[13];
 148     fMomX=hits[14];fMomY=hits[15];fMomZ=hits[16];
 149     fNPads=hits[17];
 150     fCerenkovAngle=hits[18];
 151 }//AliRICHCerenkov::ctor
 152
 153 //__________________AliRICHdigit____________________________________________________________________
 154 //__________________________________________________________________________________________________
 155 //__________________________________________________________________________________________________
 156 class AliRICHdigit :public AliDigit
 157 {
 158 public:
 159            AliRICHdigit() {fPadX=fPadY=fChamber=fAdc=fTracks[0]=fTracks[1]=fTracks[2]=kBad;}
 160   inline   AliRICHdigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT1,Int_t iT2,Int_t iT3);
 161   virtual ~AliRICHdigit() {;}
 162   Int_t C()   const{return fChamber;}
 163   Int_t X()   const{return fPadX;}
 164   Int_t Y()   const{return fPadY;}
 165   Int_t Pad() const{return fPad;}
 166   Int_t Adc() const{return fAdc;}
 167 protected:
 168   Int_t fChamber;  //module number
 169   Int_t fPadX;     //pad number along X
 170   Int_t fPadY;     //pad number along Y
 171   Int_t fPad;      //pad number 1000*X+Y
 172   Int_t fAdc;      //ADC value
 173   ClassDef(AliRICHdigit,1) //RICH digit class
 174 };//class AliRICHdigit
 175 //__________________________________________________________________________________________________
 176 AliRICHdigit::AliRICHdigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1,Int_t iT2)
 177 {
 178   fChamber=iC;fPadX=iX;fPadY=iY;fPad=1000*fPadX+fPadY;fAdc=iAdc;
 179   fTracks[0]=iT0;fTracks[1]=iT1;fTracks[2]=iT2;
 180 }//AliRICHdigit::ctor
 181
 182 //__________________AliRICH_________________________________________________________________________
 183 //__________________________________________________________________________________________________
 184 //__________________________________________________________________________________________________
 185 class AliRICHParam;
 186 class AliRICHSDigit;
 187
 188 class AliRICH : public AliDetector
 189 {
 190 public:
 191             AliRICH();
 192             AliRICH(const char *name, const char *title);
 193             AliRICH(const AliRICH& RICH):AliDetector(RICH) {;}
 194   virtual  ~AliRICH();
 195
 196   AliRICH&  operator=(const AliRICH&)                 {return *this;}
 197   virtual Int_t  IsVersion()const =0;
 198
 199   inline  void    AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits);//virtual
 200   inline  void    AddHit(Int_t track,Int_t iPID,Int_t iChamber,TLorentzVector x4,Float_t eloss);
 201   inline  void    AddCerenkov(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *cerenkovs);
 202   inline  void    AddSDigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1=kBad,Int_t iT2=kBad);
 203   inline  void    AddDigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1=kBad,Int_t iT2=kBad);
 204
 205   inline  void    ResetHits();    //virtual
 206   inline  void    ResetSDigits();
 207           void    ResetDigits();  //virtual
 208
 209   virtual void    Hits2SDigits();
 210   virtual void    SDigits2Digits();
 211   virtual void    Digits2Reco();
 212
 213   AliRICHChamber* C(Int_t i)                       const{return (AliRICHChamber*)fChambers->At(i-1);}
 214   AliRICHParam*   Param()                          const{return fpParam;}
 215   TClonesArray*   SDigits()                        const{return fSDigits;}
 216   TClonesArray*   Cerenkovs()                      const{return fCerenkovs;}
 217
 218           void    CreateChambers();
 219   virtual void    CreateMaterials(); //GEANT materials definition
 220           Float_t AbsoCH4(Float_t x);
 221           Float_t Fresnel(Float_t ene,Float_t pdoti, Bool_t pola);
 222   virtual void    BuildGeometry();   //TNode ROOT variant for event display
 223   virtual void    CreateGeometry();  //GEANT volumes tree for simulation
 224
 225   virtual void    StepManager()=0;
 226           void    GenerateFeedbacks(Float_t eloss);
 227
 228   AliRICHChamber& Chamber(Int_t id)      {return *((AliRICHChamber *) (*fChambers)[id]);}
 229
 230           void  AddDigits(Int_t id, Int_t *tracks, Int_t *charges, Int_t *digits);
 231           void  AddRawCluster(Int_t id, const AliRICHRawCluster& cluster);
 232           void  AddRecHit1D(Int_t id, Float_t* rechit, Float_t* photons, Int_t* padsx, Int_t* padsy);
 233           void  AddRecHit3D(Int_t id, Float_t* rechit, Float_t omega, Float_t theta, Float_t phi);
 234           void  ResetRawClusters();
 235           void  ResetRecHits1D();
 236           void  ResetRecHits3D();
 237   virtual void  FindClusters(Int_t nev);
 238           Int_t DistancetoPrimitive(Int_t /*px*/, Int_t /*py*/)      {return 9999;}
 239
 240   virtual void   MakeBranch(Option_t *opt=" ");
 241   virtual void   MakeBranchInTreeD(TTree *treeD, const char *file=0);
 242   virtual void   SetTreeAddress();
 243
 244
 245   TObjArray     *Dchambers()                     {return fDchambers;}
 246   TObjArray     *RecHits3D()                const{return fRecHits3D;}
 247   TObjArray     *RecHits1D()                const{return fRecHits1D;}
 248   Int_t         *Ndch()                          {return fNdch;}
 249   Int_t         *Nrechits1D()                    {return fNrechits1D;}
 250   Int_t         *Nrechits3D()                    {return fNrechits3D;}
 251   TClonesArray  *DigitsAddress(Int_t id)         {return ((TClonesArray *) (*fDchambers)[id]);}
 252   TClonesArray  *RecHitsAddress1D(Int_t id) const{return ((TClonesArray *) (*fRecHits1D)[id]);}
 253   TClonesArray  *RecHitsAddress3D(Int_t id) const{return ((TClonesArray *) (*fRecHits3D)[id]);}
 254   TClonesArray  *RawClustAddress(Int_t id)  const{return ((TClonesArray *) (*fRawClusters)[id]);}
 255   AliRICHSDigit* FirstPad(AliRICHhit *hit, TClonesArray *clusters);
 256   AliRICHSDigit* NextPad(TClonesArray *clusters);
 257
 258
 259   virtual void Print(Option_t *option)const;
 260
 261 protected:
 262   AliRICHParam         *fpParam;             //main RICH parametrization
 263   TObjArray            *fChambers;           //list of RICH chambers
 264   Int_t                 fNsdigits;           //Current number of sdigits
 265   Int_t                 fNcerenkovs;         //Current number of cerenkovs
 266   TClonesArray         *fSDigits;            //! List of sdigits
 267   TObjArray            *fDchambers;          //! Array of lists of digits
 268   TClonesArray         *fCerenkovs;          //! List of cerenkovs
 269   Int_t                 fNdch[kNCH];         //Array of current numbers of digits
 270   TObjArray            *fRawClusters;        //!List of raw clusters
 271   TObjArray            *fRecHits1D;          //!List of rec. hits
 272   TObjArray            *fRecHits3D;          //!List of rec. hits
 273   Int_t                 fNrawch[kNCH];       //Array of current numbers of raw clusters
 274   Int_t                 fNrechits1D[kNCH];   //Array of current numbers of rec hits 1D
 275   Int_t                 fNrechits3D[kNCH];   //Array of current numbers of rec hits 3D
 276
 277   Int_t fCkovNumber;                         // Number of Cerenkov photons
 278   Int_t fFreonProd;                          // Cerenkovs produced in freon
 279   Int_t fFeedbacks;                          // Number of feedback photons
 280
 281   ClassDef(AliRICH,2)                        //Main RICH class
 282 };//class AliRICH
 283
 284 //__________________________________________________________________________________________________
 285 void AliRICH::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 286 {//Adds the current hit to the RICH hits list
 287   TClonesArray &tmp=*fHits;
 288   new(tmp[fNhits++])AliRICHhit(fIshunt,track,vol,hits);
 289 }
 290 //__________________________________________________________________________________________________
 291 void AliRICH::AddHit(Int_t track,Int_t iPID,Int_t iChamber,TLorentzVector x4,Float_t eloss)
 292 {//Adds the current hit to the RICH hits list
 293   TClonesArray &tmp=*fHits;
 294   new(tmp[fNhits++])AliRICHhit(track,iPID,iChamber,x4,eloss);
 295 }
 296 //__________________________________________________________________________________________________
 297 void AliRICH::AddCerenkov(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *cerenkovs)
 298 {//Adds the current RICH cerenkov hit to the Cerenkovs list
 299   TClonesArray &tmp=*fCerenkovs;
 300   new(tmp[fNcerenkovs++]) AliRICHCerenkov(fIshunt,track,vol,cerenkovs);
 301 }
 302 //__________________________________________________________________________________________________
 303 void AliRICH::ResetHits()
 304 {//Resets hits and cerenkovs
 305   AliDetector::ResetHits();
 306   fNcerenkovs=0;
 307   if(fCerenkovs)fCerenkovs->Clear();
 308 }
 309 //__________________________________________________________________________________________________
 310 void AliRICH::AddSDigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1,Int_t iT2)
 311 {//Adds the current Sdigit to the RICH list of Sdigits
 312   TClonesArray &tmp=*fSDigits;
 313   new(tmp[fNsdigits++])AliRICHdigit(iC,iX,iY,iAdc,iT0,iT1,iT2);
 314 }
 315 //__________________________________________________________________________________________________
 316 void AliRICH::ResetSDigits()
 317 {//Resets sdigits
 318   fNsdigits=0;
 319   if(fSDigits)fSDigits->Clear();
 320 }
 321 //__________________________________________________________________________________________________
 322 void AliRICH::AddDigit(Int_t iC,Int_t iX,Int_t iY,Int_t iAdc,Int_t iT0,Int_t iT1,Int_t iT2)
 323 {//Adds the current Digit to the RICH list of digits
 324
 325    TClonesArray &tmp=*fDigits;
 326    new(tmp[fNdigits++]) AliRICHdigit(iC,iX,iY,iAdc,iT0,iT1,iT2);
 327 }
 328 #endif