e9b027d01963bc29c5220fc2a7ef0b03324e8733
[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 #include "TSystem.h"
24
25 #include "TVector.h"
26
27 #include "AliMagFCM.h"
28
29 ClassImp(AliMagFCM)
30
31 //_______________________________________________________________________
32 AliMagFCM::AliMagFCM():
33   fXbeg(0),
34   fYbeg(0),
35   fZbeg(0),
36   fXdel(0),
37   fYdel(0),
38   fZdel(0),
39   fSolenoid(0),
40   fXdeli(0),
41   fYdeli(0),
42   fZdeli(0),
43   fXn(0),
44   fYn(0),
45   fZn(0),
46   fB(0)
47 {
48   //
49   // Standard constructor
50   //
51   fType = kConMesh;
52   fMap  = 2;
53   SetSolenoidField();
54 }
55
56 //_______________________________________________________________________
57 AliMagFCM::AliMagFCM(const char *name, const char *title, const Int_t integ, 
58                      const Float_t factor, const Float_t fmax):
59   AliMagFC(name,title,integ,factor,fmax),
60   fXbeg(0),
61   fYbeg(0),
62   fZbeg(0),
63   fXdel(0),
64   fYdel(0),
65   fZdel(0),
66   fSolenoid(0),
67   fXdeli(0),
68   fYdeli(0),
69   fZdeli(0),
70   fXn(0),
71   fYn(0),
72   fZn(0),
73   fB(0)
74 {
75   //
76   // Standard constructor
77   //
78   fType = kConMesh;
79   fMap  = 2;
80   SetSolenoidField();
81
82   if(fDebug>-1) Info("ctor",
83      "%s: Constant Mesh Field %s created: map= %d, factor= %f, file= %s\n",
84          ClassName(),fName.Data(), fMap, factor,fTitle.Data());
85 }
86
87 //_______________________________________________________________________
88 AliMagFCM::AliMagFCM(const AliMagFCM &magf):
89   AliMagFC(magf),
90   fXbeg(0),
91   fYbeg(0),
92   fZbeg(0),
93   fXdel(0),
94   fYdel(0),
95   fZdel(0),
96   fSolenoid(0),
97   fXdeli(0),
98   fYdeli(0),
99   fZdeli(0),
100   fXn(0),
101   fYn(0),
102   fZn(0),
103   fB(0)
104 {
105   //
106   // Copy constructor
107   //
108   magf.Copy(*this);
109 }
110
111 //_______________________________________________________________________
112 void AliMagFCM::Field(Float_t *x, Float_t *b)
113 {
114   //
115   // Method to calculate the magnetic field
116   //
117   Double_t ratx, raty, ratz, hix, hiy, hiz, ratx1, raty1, ratz1, 
118     bhyhz, bhylz, blyhz, blylz, bhz, blz, xl[3];
119   const Double_t kone=1;
120   Int_t ix, iy, iz;
121   
122   // --- find the position in the grid ---
123   
124   b[0]=b[1]=b[2]=0;
125
126   
127   if(-700 < -x[2] && -x[2] < fZbeg && x[0] * x[0] +(x[1]+30)*(x[1]+30) < 560*560) {
128     b[2]=  fSolenoid;
129   } else  {
130       // The field map used here was calculated in a coordinate system where the muon arm is at z > 0
131       // Transfom x -> -x and z -> -z 
132       Float_t xm = - x[0];
133       Float_t ym =   x[1];
134       Float_t zm = - x[2];
135  
136       Bool_t infield=(fZbeg <= zm  && zm < fZbeg+fZdel*(fZn-1)
137                       &&  ( fXbeg <= TMath::Abs(xm) && TMath::Abs(xm) < fXbeg+fXdel*(fXn-1) )
138                       &&  ( fYbeg <= TMath::Abs(ym) && TMath::Abs(ym) < fYbeg+fYdel*(fYn-1) ));
139     if(infield) {
140       xl[0]=TMath::Abs(xm)-fXbeg;
141       xl[1]=TMath::Abs(ym)-fYbeg;
142       xl[2]=zm-fZbeg;
143       
144       // --- start with x
145       
146       hix=xl[0]*fXdeli;
147       ratx=hix-int(hix);
148       ix=int(hix);
149       
150       hiy=xl[1]*fYdeli;
151       raty=hiy-int(hiy);
152       iy=int(hiy);
153       
154       hiz=xl[2]*fZdeli;
155       ratz=hiz-int(hiz);
156       iz=int(hiz);
157       
158       if(fMap==2) {
159         // ... simple interpolation
160         ratx1=kone-ratx;
161         raty1=kone-raty;
162         ratz1=kone-ratz;
163         bhyhz = Bx(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
164         bhylz = Bx(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
165         blyhz = Bx(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
166         blylz = Bx(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bx(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
167         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
168         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
169         b[0]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
170         //
171         bhyhz = By(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
172         bhylz = By(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
173         blyhz = By(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
174         blylz = By(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+By(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
175         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
176         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
177         b[1]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
178         //
179         bhyhz = Bz(ix  ,iy+1,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz+1)*ratx;
180         bhylz = Bz(ix  ,iy+1,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy+1,iz  )*ratx;
181         blyhz = Bz(ix  ,iy  ,iz+1)*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz+1)*ratx;
182         blylz = Bz(ix  ,iy  ,iz  )*ratx1+Bz(ix+1,iy  ,iz  )*ratx;
183         bhz   = blyhz             *raty1+bhyhz             *raty;
184         blz   = blylz             *raty1+bhylz             *raty;
185         b[2]  = blz               *ratz1+bhz               *ratz;
186         //printf("ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2] %f %f %f %f %f %f\n",
187         //ratx,raty,ratz,b[0],b[1],b[2]);
188         //
189         // ... use the dipole symmetry
190         if (xm*ym < 0) b[1]=-b[1];
191         if (xm<0)      b[2]=-b[2];
192         b[0] = -b[0];
193         b[2] = -b[2];
194         
195       } else {
196         printf("Invalid field map for constant mesh %d\n",fMap);
197       }
198     } else {
199 //This is the ZDC part
200         ZDCField(x,b);
201     }
202     
203     if(fFactor!=1) {
204         b[0]*=fFactor;
205         b[1]*=fFactor;
206         b[2]*=fFactor;
207     }
208   }
209 }
210
211 //_______________________________________________________________________
212 void AliMagFCM::ReadField()
213 {
214   // 
215   // Method to read the magnetic field map from file
216   //
217   FILE *magfile;
218   Int_t ix, iy, iz, ipx, ipy, ipz;
219   Float_t bx, by, bz;
220   char *fname;
221   if(fDebug) printf("%s: Reading Magnetic Field %s from file %s\n",ClassName(),fName.Data(),fTitle.Data());
222   fname = gSystem->ExpandPathName(fTitle.Data());
223   magfile=fopen(fname,"r");
224   delete [] fname;
225   if (magfile) {
226     fscanf(magfile,"%d %d %d %f %f %f %f %f %f",
227            &fXn, &fYn, &fZn, &fXdel, &fYdel, &fZdel, &fXbeg, &fYbeg, &fZbeg);
228     if(fDebug>1) printf("%s: fXn %d, fYn %d, fZn %d, fXdel %f, fYdel %f, fZdel %f, fXbeg %f, fYbeg %f, fZbeg %f\n",
229                         ClassName(),fXn, fYn, fZn, fXdel, fYdel, fZdel, fXbeg, fYbeg, fZbeg);
230     fXdeli=1./fXdel;
231     fYdeli=1./fYdel;
232     fZdeli=1./fZdel;
233     fB = new TVector(3*fXn*fYn*fZn);
234     for (iz=0; iz<fZn; iz++) {
235       ipz=iz*3*(fXn*fYn);
236       for (iy=0; iy<fYn; iy++) {
237         ipy=ipz+iy*3*fXn;
238         for (ix=0; ix<fXn; ix++) {
239           ipx=ipy+ix*3;
240           fscanf(magfile,"%f %f %f",&bz,&by,&bx);
241           (*fB)(ipx+2)=bz;
242           (*fB)(ipx+1)=by;
243           (*fB)(ipx  )=bx;
244         }
245       }
246     }
247   } else { 
248     printf("%s: File %s not found !\n",ClassName(),fTitle.Data());
249     exit(1);
250   }
251 }
252
253 //_______________________________________________________________________
254 void AliMagFCM::Copy(TObject & /* magf */) const
255 {
256   //
257   // Copy *this onto magf -- Not implemented
258   //
259   Fatal("Copy","Not implemented!\n");
260 }
261