903cc454bcaa29b694158b4449c608272ecffc40
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliMagFCM.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 //  Class for Alice magnetic field with constant mesh
20 //  Used in the configuration macros (macros/Config.C, etc.)
21 //  Author:
22 //-----------------------------------------------------------------------
23
24 #include "TSystem.h"
25
26 #include "TVector.h"
27
28 #include "AliMagFCM.h"
29
30 ClassImp(AliMagFCM)
31
32 //_______________________________________________________________________
33 AliMagFCM::AliMagFCM():
34   fXbeg(0),
35   fYbeg(0),
36   fZbeg(0),
37   fXdel(0),
38   fYdel(0),
39   fZdel(0),
40   fSolenoid(0),
41   fXdeli(0),
42   fYdeli(0),
43   fZdeli(0),
44   fXn(0),
45   fYn(0),
46   fZn(0),
47   fB(0)
48 {
49   //
50   // Standard constructor
51   //
52   fType = kConMesh;
53   fMap  = 2;
54   SetSolenoidField();
55 }
56
57 //_______________________________________________________________________
58 AliMagFCM::AliMagFCM(const char *name, const char *title, Int_t integ, 
59                      Float_t factor, Float_t fmax):
60   AliMagFC(name,title,integ,factor,fmax),
61   fXbeg(0),
62   fYbeg(0),
63   fZbeg(0),
64   fXdel(0),
65   fYdel(0),
66   fZdel(0),
67   fSolenoid(0),
68   fXdeli(0),
69   fYdeli(0),
70   fZdeli(0),
71   fXn(0),
72   fYn(0),
73   fZn(0),
74   fB(0)
75 {
76   //
77   // Standard constructor
78   //
79   fType = kConMesh;
80   fMap  = 2;
81   SetSolenoidField();
82
83   if(fDebug>-1) Info("ctor",
84      "%s: Constant Mesh Field %s created: map= %d, factor= %f, file= %s\n",
85          ClassName(),fName.Data(), fMap, factor,fTitle.Data());
86 }
87
88 //_______________________________________________________________________
89 AliMagFCM::AliMagFCM(const AliMagFCM &magf):
90   AliMagFC(magf),
91   fXbeg(0),
92   fYbeg(0),
93   fZbeg(0),
94   fXdel(0),
95   fYdel(0),
96   fZdel(0),
97   fSolenoid(0),
98   fXdeli(0),
99   fYdeli(0),
100   fZdeli(0),
101   fXn(0),
102   fYn(0),
103   fZn(0),
104   fB(0)
105 {
106   //
107   // Copy constructor
108   //
109   magf.Copy(*this);
110 }
111
112 //_______________________________________________________________________
113 void AliMagFCM::Field(Float_t *x, Float_t *b) const
114 {
115   //
116   // Method to calculate the magnetic field
117   //
118   Double_t ratx, raty, ratz, hix, hiy, hiz, ratx1, raty1, ratz1, 
119     bhyhz, bhylz, blyhz, blylz, bhz, blz, xl[3];
120   const Double_t kone=1;
121   Int_t ix, iy, iz;
122   
123   // --- find the position in the grid ---
124   
125   b[0]=b[1]=b[2]=0;
126
127   
128   if(-700 < -x[2] && -x[2] < fZbeg && x[0] * x[0] +(x[1]+30)*(x[1]+30) < 560*560) {
129     b[2]=  fSolenoid;
130   } else  {
131       // The field map used here was calculated in a coordinate system where the muon arm is at z > 0
132       // Transfom x -> -x and z -> -z 
133       Float_t xm = - x[0];
134       Float_t ym =   x[1];
135       Float_t zm = - x[2];
136  
137       Bool_t infield=(fZbeg <= zm  && zm < fZbeg+fZdel*(fZn-1)
138                       &&  ( fXbeg <= TMath::Abs(xm) && TMath::Abs(xm) < fXbeg+fXdel*(fXn-1) )
139                       &&  ( fYbeg <= TMath::Abs(ym) && TMath::Abs(ym) < fYbeg+fYdel*(fYn-1) ));
140     if(infield) {
141       xl[0]=TMath::Abs(xm)-fXbeg;
142       xl[1]=TMath::Abs(ym)-fYbeg;
143       xl[2]=zm-fZbeg;
144       
145       // --- start with x
146       
147       hix=xl[0]*fXdeli;
148       ratx=hix-int(hix);
149       ix=int(hix);
150       
151       hiy=xl[1]*fYdeli;
152       raty=hiy-int(hiy);
153       iy=int(hiy);
154       
155       hiz=xl[2]*fZdeli;
156       ratz=hiz-int(hiz);
157       iz=int(hiz);
158       
159       if(fMap==2) {
160         // ... simple interpolation
161         ratx1=kone-ratx;
162         raty1=kone-raty;
163         ratz1=kone-ratz;
164         bhyhz = Bx(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
165         bhylz = Bx(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
166         blyhz = Bx(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
167         blylz = Bx(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
168         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
169         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
170         b[0]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
171         //
172         bhyhz = By(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
173         bhylz = By(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
174         blyhz = By(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
175         blylz = By(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
176         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
177         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
178         b[1]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
179         //
180         bhyhz = Bz(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
181         bhylz = Bz(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
182         blyhz = Bz(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
183         blylz = Bz(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
184         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
185         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
186         b[2]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
187         //printf("ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2] %f %f %f %f %f %f\n",
188         //ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2]);
189         //
190         // ... use the dipole symmetry
191         if (xm*ym < 0) b[1]=-b[1];
192         if (xm<0)      b[2]=-b[2];
193         b[0] = -b[0];
194         b[2] = -b[2];
195         
196       } else {
197         printf("Invalid field map for constant mesh %d\n",fMap);
198       }
199     } else {
200 //This is the ZDC part
201         ZDCField(x,b);
202     }
203     
204     if(fFactor!=1) {
205         b[0]*=fFactor;
206         b[1]*=fFactor;
207         b[2]*=fFactor;
208     }
209   }
210 }
211
212 //_______________________________________________________________________
213 void AliMagFCM::ReadField()
214 {
215   // 
216   // Method to read the magnetic field map from file
217   //
218   FILE *magfile;
219   Int_t ix, iy, iz, ipx, ipy, ipz;
220   Float_t bx, by, bz;
221   char *fname;
222   if(fDebug) printf("%s: Reading Magnetic Field %s from file %s\n",ClassName(),fName.Data(),fTitle.Data());
223   fname = gSystem->ExpandPathName(fTitle.Data());
224   magfile=fopen(fname,"r");
225   delete [] fname;
226   if (magfile) {
227     fscanf(magfile,"%d %d %d %f %f %f %f %f %f",
228            &fXn, &fYn, &fZn, &fXdel, &fYdel, &fZdel, &fXbeg, &fYbeg, &fZbeg);
229     if(fDebug>1) printf("%s: fXn %d, fYn %d, fZn %d, fXdel %f, fYdel %f, fZdel %f, fXbeg %f, fYbeg %f, fZbeg %f\n",
230                         ClassName(),fXn, fYn, fZn, fXdel, fYdel, fZdel, fXbeg, fYbeg, fZbeg);
231     fXdeli=1./fXdel;
232     fYdeli=1./fYdel;
233     fZdeli=1./fZdel;
234     fB = new TVector(3*fXn*fYn*fZn);
235     for (iz=0; iz<fZn; iz++) {
236       ipz=iz*3*(fXn*fYn);
237       for (iy=0; iy<fYn; iy++) {
238         ipy=ipz+iy*3*fXn;
239         for (ix=0; ix<fXn; ix++) {
240           ipx=ipy+ix*3;
241           fscanf(magfile,"%f %f %f",&bz,&by,&bx);
242           (*fB)(ipx+2)=bz;
243           (*fB)(ipx+1)=by;
244           (*fB)(ipx  )=bx;
245         }
246       }
247     }
248   } else { 
249     printf("%s: File %s not found !\n",ClassName(),fTitle.Data());
250     exit(1);
251   }
252 }
253
254 //_______________________________________________________________________
255 void AliMagFCM::Copy(TObject & /* magf */) const
256 {
257   //
258   // Copy *this onto magf -- Not implemented
259   //
260   Fatal("Copy","Not implemented!\n");
261 }
262