TPC/AliTPCParam.h

   1 #ifndef ALITPCPARAM_H
   2 #define ALITPCPARAM_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ////////////////////////////////////////////////
   9 //  Manager class for TPC parameters          //
  10 ////////////////////////////////////////////////
  11
  12 #include "AliDetectorParam.h"
  13 #include "TMath.h"
  14
  15 #include <TGeoMatrix.h>
  16
  17 class TString;
  18
  19 class AliTPCParam : public AliDetectorParam {
  20   //////////////////////////////////////////////////////
  21   //////////////////////////////////////////////////////
  22   //ALITPCParam object to be possible change
  23   //geometry and some other parameters of TPC
  24   //used by AliTPC and AliTPCSector
  25
  26 public:
  27   AliTPCParam();
  28   virtual ~AliTPCParam();
  29   TGeoHMatrix *  Tracking2LocalMatrix(const TGeoHMatrix * geoMatrix, Int_t sector) const;
  30   virtual Bool_t  Transform(Float_t *xyz, Int_t *index, Int_t* oindex);
  31   //transformation from input coodination system to output coordination system
  32   Int_t  Transform0to1(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  33   //trasforamtion from global to global - adjust index[0] sector
  34   //return value is equal to sector corresponding to global position
  35   void Transform1to2Ideal(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  36   //transformation to rotated coordinata - ideal frame
  37   void Transform1to2(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  38   //transformation to rotated coordinata
  39   void Transform2to1(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  40   //transformation from rotated coordinata to global coordinata
  41   void Transform2to2(Float_t *xyz, Int_t *index, Int_t *oindex) const;
  42   //transform rotated coordinata of one sector to rotated
  43   //coordinata relative to another sector
  44   Float_t  Transform2to2NearestWire(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  45   //round x position to nearest wire
  46   Int_t   Transform2to3(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  47   //calulate coresponding index[2] -pad row for straight rows
  48   //does not change xyz[]
  49   //return pad - row
  50   void   Transform3to4(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  51   //valid only for straight rows straight rows
  52   //calculate xyz[0] position relative to given index
  53   //return pad - row
  54   void   Transform4to3(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  55   //valid only for straight rows straight rows
  56   //transform  xyz[0] position relative to given index
  57   void   Transform2to5( Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  58   //transform [x,y,z] to [r,rphi,z]
  59   void   Transform5to2(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  60   //transform [r,rphi,z] coordinata to [x,y,z]
  61   void  Transform4to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  62   //transform xyz coordinata to 'digit' coordinata
  63   void  Transform8to4(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  64   //transform  'digit' coordinata to xyz coordinata
  65   void  Transform6to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  66   //transform dr,f coordinata to 'digit' coordinata
  67   void  Transform8to6(Float_t *xyz, Int_t *index) const;
  68   //transform 'digit' coordinata to dr,f coordinata
  69
  70   virtual Int_t  Transform2toPadRow(Float_t */*xyz*/, Int_t */*index*/) const{return 0;}
  71   //transform rotated to
  72
  73   virtual  Int_t GetPadRow(Float_t *xyz, Int_t *index) const ;
  74   //return pad row of point xyz - xyz is given in coordinate system -(given by index)
  75   //output system is 3 for straight row and 7 for cylindrical row
  76   virtual void XYZtoCRXYZ(Float_t */*xyz*/,
  77                           Int_t &/*sector*/, Int_t &/*padrow*/, Int_t /*option*/) const {;}
  78   //transform global position to the position relative to the sector padrow
  79   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
  80   //if option=1  X           absolute            use input sector
  81   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
  82   //if option=3  X           relative            use input sector
  83
  84   virtual void CRXYZtoXYZ(Float_t */*xyz*/,
  85                           const Int_t &/*sector*/, const Int_t & /*padrow*/, Int_t /*option*/) const {;}
  86   //transform relative position  to the gloabal position
  87
  88   virtual void CRTimePadtoYZ(Float_t &/*y*/, Float_t &/*z*/,
  89                              const Float_t &/*time*/, const Float_t &/*pad*/,
  90                              Int_t /*sector*/, Int_t /*padrow*/ ){;}
  91   //transform position in digit  units (time slices and pads)  to "normal"
  92   //units (cm)
  93   virtual void CRYZtoTimePad(const Float_t &/*y*/, const Float_t &/*z*/,
  94                              Float_t &/*time*/, Float_t &/*pad*/,
  95                              Int_t /*sector*/, Int_t /*padrow*/){;}
  96   //transform position in cm to position in digit unit
  97   virtual Int_t   CalcResponse(Float_t* /*x*/, Int_t * /*index*/, Int_t /*row*/){return 0;}
  98   //calculate bin response as function of the input position -x and the weight
  99   //if row -pad row is equal -1 calculate response for each pad row
 100   //otherwise it calculate only in given pad row
 101   //return number of valid response bin
 102   virtual void SetDefault();          //set defaut TPCparam
 103   virtual Bool_t Update();            //recalculate and check geometric parameters
 104   virtual Bool_t ReadGeoMatrices();   //read geo matrixes
 105   Bool_t GetStatus() const;         //get information about object consistency
 106   Int_t GetIndex(Int_t sector, Int_t row) const;  //give index of the given sector and pad row
 107   Int_t GetNSegmentsTotal() const {return fNtRows;}
 108   Double_t GetLowMaxY(Int_t irow) const {return irow*0.;}
 109   Double_t GetUpMaxY(Int_t irow) const {return irow*0;}
 110   //additional geometrical function - for Belikov
 111
 112   Bool_t   AdjustSectorRow(Int_t index, Int_t & sector, Int_t &row) const; //return sector and padrow
 113   //for given index
 114
 115   void  AdjustCosSin(Int_t isec, Float_t &cos, Float_t &sin) const;
 116   //set cosinus and sinus of rotation angles for sector isec
 117   Float_t GetAngle(Int_t isec) const;
 118   //  void GetChamberPos(Int_t isec, Float_t* xyz) const;
 119   //  void GetChamberRot(Int_t isec, Float_t* angles) const;
 120   //
 121   //set sector parameters
 122   //
 123   void  SetInnerRadiusLow(Float_t InnerRadiusLow )  { fInnerRadiusLow=InnerRadiusLow;}
 124   void  SetOuterRadiusLow(Float_t OuterRadiusLow )  { fOuterRadiusLow=OuterRadiusLow;}
 125   void  SetInnerRadiusUp(Float_t InnerRadiusUp)  {  fInnerRadiusUp= InnerRadiusUp;}
 126   void  SetOuterRadiusUp(Float_t OuterRadiusUp) {  fOuterRadiusUp= OuterRadiusUp;}
 127   void  SetSectorAngles(Float_t innerangle, Float_t innershift, Float_t outerangle,
 128                         Float_t outershift);
 129   void  SetInnerFrameSpace(Float_t frspace) {fInnerFrameSpace = frspace;}
 130   void  SetOuterFrameSpace(Float_t frspace) {fOuterFrameSpace = frspace;}
 131   void  SetInnerWireMount(Float_t fmount) {fInnerWireMount = fmount;}
 132   void  SetOuterWireMount(Float_t fmount) {fOuterWireMount = fmount;}
 133   void  SetZLength(Float_t zlength) {fZLength = zlength;}
 134   void  SetGeometryType(Int_t type) {fGeometryType = type;}
 135   //
 136   // pad rows geometry
 137   //
 138   void SetRowNLow( Int_t NRowLow){fNRowLow = NRowLow;}
 139   void SetRowNUp1 (Int_t NRowUp1){fNRowUp1 = NRowUp1 ;} //upper sec short pads
 140   void SetRowNUp2 (Int_t NRowUp2){fNRowUp2 = NRowUp2 ;} //upper sec long pads
 141   void SetRowNUp (Int_t NRowUp){fNRowUp = NRowUp ;}
 142   //
 143   //set wire parameters
 144   //
 145   void  SetInnerNWires(Int_t nWires){  fNInnerWiresPerPad=nWires;}
 146   void  SetInnerDummyWire(Int_t dummy) {fInnerDummyWire  = dummy;}
 147   void  SetInnerOffWire(Float_t offset) {fInnerOffWire =offset;}
 148   void  SetOuter1NWires(Int_t nWires){  fNOuter1WiresPerPad=nWires;}
 149   void  SetOuter2NWire(Int_t nWires){  fNOuter2WiresPerPad=nWires;}
 150   void  SetOuterDummyWire(Int_t dummy) {fOuterDummyWire  = dummy;}
 151   void  SetOuterOffWire(Float_t offset) {fOuterOffWire =offset;}
 152   void  SetInnerWWPitch( Float_t wwPitch) {fInnerWWPitch = wwPitch;}
 153   void  SetRInnerFirstWire(Float_t firstWire){fRInnerFirstWire = firstWire;}
 154   void  SetRInnerLastWire(Float_t lastWire){fRInnerLastWire = lastWire;}
 155   void  SetOuterWWPitch(Float_t wwPitch){fOuterWWPitch = wwPitch;}
 156   void  SetLastWireUp1(Float_t wireUp1){fLastWireUp1 = wireUp1;}
 157   void  SetROuterFirstWire(Float_t firstWire){fROuterFirstWire = firstWire;}
 158   void  SetROuterLastWire(Float_t lastWire){fROuterLastWire = lastWire;}
 159   //
 160   //set pad parameter
 161   //
 162   void  SetInnerPadPitchLength(Float_t PadPitchLength){  fInnerPadPitchLength=PadPitchLength;}
 163   void  SetInnerPadPitchWidth(Float_t PadPitchWidth){  fInnerPadPitchWidth = PadPitchWidth;}
 164   void  SetInnerPadLength(Float_t PadLength){  fInnerPadLength=PadLength;}
 165   void  SetInnerPadWidth(Float_t PadWidth) {  fInnerPadWidth=PadWidth;}
 166   void  SetOuter1PadPitchLength(Float_t PadPitchLength){  fOuter1PadPitchLength=PadPitchLength;}
 167   void  SetOuter2PadPitchLength(Float_t PadPitchLength){  fOuter2PadPitchLength=PadPitchLength;}
 168   void  SetOuterPadPitchWidth(Float_t PadPitchWidth){  fOuterPadPitchWidth = PadPitchWidth;}
 169   void  SetOuter1PadLength(Float_t PadLength){  fOuter1PadLength=PadLength;}
 170   void  SetOuter2PadLength(Float_t PadLength){  fOuter2PadLength=PadLength;}
 171   void  SetOuterPadWidth(Float_t PadWidth) {  fOuterPadWidth=PadWidth;}
 172   void  SetMWPCReadout(Bool_t type) {fBMWPCReadout = type;}
 173   void  SetNCrossRows(Int_t rows){fNCrossRows = rows;}
 174   //
 175   //set gas paremeters
 176   //
 177   void  SetDiffT(Float_t DiffT){  fDiffT= DiffT;}
 178   void  SetDiffL(Float_t DiffL){  fDiffL=DiffL;}
 179   void  SetGasGain(Float_t GasGain){  fGasGain=GasGain;}
 180   void  SetDriftV(Float_t DriftV){  fDriftV= DriftV;}
 181   void  SetOmegaTau(Float_t OmegaTau){  fOmegaTau=OmegaTau;}
 182   void  SetAttCoef(Float_t AttCoef){  fAttCoef=AttCoef;}
 183   void  SetOxyCont(Float_t OxyCont){  fOxyCont=OxyCont;}
 184   //
 185   //set electronivc parameters
 186   //
 187   void  SetPadCoupling(Float_t PadCoupling){  fPadCoupling=PadCoupling;}
 188   void  SetZeroSup(Int_t ZeroSup)    {  fZeroSup=ZeroSup;}
 189   void  SetNoise(Float_t Noise )     {  fNoise= Noise;}
 190   void  SetChipGain(Float_t ChipGain){  fChipGain= ChipGain;}
 191   void  SetChipNorm(Float_t ChipNorm){  fChipNorm= ChipNorm;}
 192   void  SetTSample(Float_t TSample)  {  fTSample=TSample;}
 193   void  SetTFWHM(Float_t fwhm)     {  fTSigma=fwhm/2.35;}
 194   void  SetMaxTBin(Int_t maxtbin)  {  fMaxTBin = maxtbin;}
 195   void  SetADCSat(Int_t adcsat)    {  fADCSat  = adcsat;}
 196   void  SetADCDynRange(Float_t adcdynrange) {fADCDynRange = adcdynrange;}
 197   void  SetNominalVoltage(Float_t v, UInt_t i) {if (i<72) fNominalVoltage[i]=v;}
 198   //
 199   //set response  parameters
 200   //
 201   void  SetNResponseMax(Int_t max) { fNResponseMax = max;}
 202   void  SetResponseThreshold(Int_t threshold) {fResponseThreshold = threshold;}
 203   //set L1 parameters
 204   void  SetGateDelay(Float_t delay) {fGateDelay = delay;}
 205   void  SetL1Delay(Float_t delay) {fL1Delay = delay;}
 206   void  SetNTBinsBeforeL1(UShort_t nbins) {fNTBinsBeforeL1 = nbins;}
 207   //
 208   //get sector parameters
 209   //
 210   Float_t  GetInnerRadiusLow() const {return fInnerRadiusLow;}
 211   Float_t  GetInnerRadiusUp() const {return fInnerRadiusUp;}
 212   Float_t  GetOuterRadiusLow() const {return fOuterRadiusLow;}
 213   Float_t  GetOuterRadiusUp() const {return fOuterRadiusUp;}
 214   Float_t  GetInnerFrameSpace() const {return fInnerFrameSpace;}
 215   Float_t  GetOuterFrameSpace() const {return fOuterFrameSpace;}
 216   Float_t  GetInnerWireMount() const {return fInnerWireMount;}
 217   Float_t  GetOuterWireMount() const {return fOuterWireMount;}
 218   Float_t  GetInnerAngle() const ;
 219   Float_t  GetInnerAngleShift() const ;
 220   Float_t  GetOuterAngle() const ;
 221   Float_t  GetOuterAngleShift() const ;
 222   Int_t    GetNInnerSector() const {return fNInnerSector;}
 223   Int_t    GetNOuterSector() const {return fNOuterSector;}
 224   Int_t    GetNSector() const {return fNSector;}
 225   Float_t  GetZLength(Int_t sector=0) const;
 226   Int_t    GetGeometryType() const {return fGeometryType;}
 227
 228   //
 229   //get wires parameter
 230   //
 231   Int_t    GetInnerNWires() const {return fNInnerWiresPerPad;}
 232   Float_t  GetInnerWWPitch() const {return fInnerWWPitch;}
 233   Int_t    GetInnerDummyWire() const {return fInnerDummyWire;}
 234   Float_t  GetInnerOffWire() const {return fInnerOffWire;}
 235   Float_t  GetRInnerFirstWire() const {return fRInnerFirstWire;}
 236   Float_t  GetRInnerLastWire() const {return fRInnerLastWire;}
 237   Int_t    GetOuter1NWires() const {return fNOuter1WiresPerPad;}
 238   Int_t    GetOuter2NWires() const {return fNOuter2WiresPerPad;}
 239   Float_t  GetOuterWWPitch() const {return fOuterWWPitch;}
 240   Int_t    GetOuterDummyWire() const {return fOuterDummyWire;}
 241   Float_t  GetOuterOffWire() const {return fOuterOffWire;}
 242   Float_t  GetLastWireUp1()  const {return fLastWireUp1;}
 243   Float_t  GetROuterFirstWire() const {return fROuterFirstWire;}
 244   Float_t  GetROuterLastWire() const {return fROuterLastWire;}
 245   Float_t  GetWWPitch(Int_t isector = 0) const  {
 246     return ( (isector < fNInnerSector) ? fInnerWWPitch :fOuterWWPitch);}
 247   //
 248   //get pad  parameters
 249   //
 250   Float_t  GetInnerPadPitchLength() const {return fInnerPadPitchLength;}
 251   Float_t  GetInnerPadPitchWidth() const {return fInnerPadPitchWidth;}
 252   Float_t  GetInnerPadLength() const {return fInnerPadLength;}
 253   Float_t  GetInnerPadWidth() const  {return fInnerPadWidth;}
 254   Float_t  GetOuter1PadPitchLength() const {return fOuter1PadPitchLength;}
 255   Float_t  GetOuter2PadPitchLength() const {return fOuter2PadPitchLength;}
 256   Float_t  GetOuterPadPitchWidth() const {return fOuterPadPitchWidth;}
 257   Float_t  GetOuter1PadLength() const {return fOuter1PadLength;}
 258   Float_t  GetOuter2PadLength() const {return fOuter2PadLength;}
 259   Float_t  GetOuterPadWidth()  const {return fOuterPadWidth;}
 260   Bool_t   GetMWPCReadout() const {return fBMWPCReadout;}
 261   Int_t    GetNCrossRows() const {return fNCrossRows;}
 262   Float_t  GetPadPitchWidth(Int_t isector = 0) const  {
 263     return ( (isector < fNInnerSector) ? fInnerPadPitchWidth :fOuterPadPitchWidth);}
 264   Float_t  GetPadPitchLength(Int_t isector = 0, Int_t padrow=0)  const
 265   { if (isector < fNInnerSector) return fInnerPadPitchLength;
 266     else return ((padrow<fNRowUp1) ? fOuter1PadPitchLength:fOuter2PadPitchLength);}
 267   Int_t GetNRowLow() const;   //get the number of pad rows in low sector
 268   Int_t GetNRowUp() const;    //get the number of pad rows in up sector
 269   Int_t GetNRowUp1() const;  // number of short rows in up sector
 270   Int_t GetNRowUp2() const;  // number of long rows in up sector
 271   Int_t GetNRow(Int_t isec) const {return  ((isec<fNInnerSector) ?  fNRowLow:fNRowUp);}
 272   Int_t GetNRowsTotal() const {return fNtRows;}  //get total nuber of rows
 273   Float_t GetPadRowRadiiLow(Int_t irow) const; //get the pad row (irow) radii
 274   Float_t GetPadRowRadiiUp(Int_t irow) const;  //get the pad row (irow) radii
 275   Float_t GetPadRowRadii(Int_t isec,Int_t irow) const {
 276     return ( (isec < fNInnerSector) ?GetPadRowRadiiLow(irow):GetPadRowRadiiUp(irow));}
 277     //retrun radii of the pad row irow in sector i
 278   Int_t GetNPadsLow(Int_t irow) const;    //get the number of pads in row irow
 279   Int_t GetNPadsUp(Int_t irow) const;     //get the number of pads in row irow
 280   Int_t GetNPads(Int_t isector,Int_t irow) const{
 281      return ( (isector < fNInnerSector) ?GetNPadsLow(irow) : GetNPadsUp(irow));}
 282
 283   Float_t GetYInner(Int_t irow) const; // wire length in low sec row
 284   Float_t GetYOuter(Int_t irow) const; // wire length in up sec row
 285   Int_t GetSectorIndex(Float_t angle, Int_t row, Float_t z) const; // get sector index
 286   Float_t GetChamberCenter(Int_t isec, Float_t * center = 0) const; // get readout chamber positions
 287   TGeoHMatrix *GetTrackingMatrix(Int_t isec) const {
 288     return fTrackingMatrix[isec];}
 289   TGeoHMatrix *GetClusterMatrix(Int_t isec) const {
 290     return fClusterMatrix[isec];}
 291   TGeoHMatrix *GetGlobalMatrix(Int_t isec) const {
 292     return fGlobalMatrix[isec];}
 293   Bool_t   IsGeoRead(){ return fGlobalMatrix!=0;}
 294   //
 295   //get GAS parameters
 296   //
 297   Float_t  GetDiffT() const {return fDiffT;}
 298   Float_t  GetDiffL() const {return fDiffL;}
 299   Float_t  GetGasGain() const {return fGasGain;}
 300   Float_t  GetDriftV() const {return fDriftV;}
 301   Float_t  GetOmegaTau() const {return fOmegaTau;}
 302   Float_t  GetAttCoef() const {return fAttCoef;}
 303   Float_t  GetOxyCont() const {return fOxyCont;}
 304   //
 305   //get Electronic parameters
 306   //
 307   Float_t  GetPadCoupling() const {return fPadCoupling;}
 308   Int_t    GetZeroSup() const {return fZeroSup;}
 309   Float_t  GetNoise() const {return fNoise;}
 310   Float_t  GetChipGain() const {return fChipGain;}
 311   Float_t  GetChipNorm() const {return fChipNorm;}
 312   Float_t  GetTSample() const {return fTSample;}
 313   Float_t  GetZWidth() const {return fZWidth;}
 314   Float_t  GetTFWHM() const {return fTSigma*2.35;}
 315   Float_t  GetZSigma() const {return fTSigma*fDriftV;}
 316   virtual  Float_t  GetZOffset() const {return 3*fTSigma*fDriftV;}
 317   Int_t    GetMaxTBin() const {return fMaxTBin;}
 318   Int_t    GetADCSat() const {return fADCSat;}
 319   Float_t  GetADCDynRange() const {return fADCDynRange;}
 320   Float_t  GetTotalNormFac() const {return fTotalNormFac;}
 321   Float_t  GetNoiseNormFac() const {return fNoiseNormFac;}
 322   Float_t  GetNominalVoltage(UInt_t i) const {return (i<72)?fNominalVoltage[i]:0;} //0-35:IROC, 36-71:OROC
 323   //
 324   // get response data
 325   //
 326   Int_t * GetResBin(Int_t i);
 327   //return response bin i  - bin given by  padrow [0] pad[1] timebin[2]
 328   Float_t & GetResWeight(Int_t i);
 329   //return  weight of response bin i
 330
 331   // get L1 data
 332   Float_t  GetGateDelay() const {return fGateDelay;}
 333   Float_t  GetL1Delay() const {return fL1Delay;}
 334   UShort_t GetNTBinsBeforeL1() const {return fNTBinsBeforeL1;}
 335   Float_t  GetNTBinsL1() const {return fNTBinsL1;}
 336 protected :
 337
 338   Bool_t fbStatus;  //indicates consistency of the data
 339   //---------------------------------------------------------------------
 340   //   ALICE TPC sector geometry
 341   //--------------------------------------------------------------------
 342   Float_t fInnerRadiusLow;    // lower radius of inner sector-IP
 343   Float_t fInnerRadiusUp;     // upper radius of inner  sector-IP
 344   Float_t fOuterRadiusUp;     // upper radius of outer  sector-IP
 345   Float_t fOuterRadiusLow;    // lower radius of outer sector-IP
 346   Float_t fInnerAngle;        //opening angle of Inner sector
 347   Float_t fInnerAngleShift;   //shift of first inner sector center to the 0
 348   Float_t fOuterAngle;        //opening angle of outer sector
 349   Float_t fOuterAngleShift;   //shift of first sector center to the 0
 350   Float_t fInnerFrameSpace;   //space for inner frame in the phi direction
 351   Float_t fOuterFrameSpace;   //space for outer frame in the phi direction
 352   Float_t fInnerWireMount;    //space for wire mount, inner sector
 353   Float_t fOuterWireMount;    //space for wire mount, outer sector
 354   Int_t   fNInnerSector;      //number of inner sectors             -calculated
 355   Int_t   fNOuterSector;      //number of outer sectors             -calculated
 356   Int_t   fNSector;           // total number of sectors            -calculated
 357   Float_t fZLength;           //length of the drift region of the TPC
 358   Float_t *fRotAngle;         //[fNSector]  sin and cos of rotation angles for
 359                               //  diferent sectors -calculated
 360   Int_t   fGeometryType;      //type of geometry -0 straight rows
 361   //  Float_t *fChamberPos;       //[fNSector] displacements of the readout chambers
 362                               //with respect to the 'idead' geometry
 363                               //in local corrdinate system
 364   //  Float_t *fChamberRot;       //[fNSector] rotation angles of the readout chambers
 365                               //with respect to the 'idead' geometry
 366                               //in local corrdinate system
 367   TGeoHMatrix **fTrackingMatrix;   //![fNSector] transformation matrices of the tracking
 368                               //coordinate system
 369   TGeoHMatrix **fClusterMatrix;    //![fNSector] transformation matrices of the cluster
 370                               //coordinate system
 371   TGeoHMatrix **fGlobalMatrix;    //![fNSector] fTrackingMatrix * fClusterMatrix
 372
 373   //1-cylindrical
 374   //---------------------------------------------------------------------
 375   //   ALICE TPC wires  geometry - for GEM we can consider that it is gating
 376   //--------------------------------------------------------------------
 377   Int_t   fNInnerWiresPerPad; //Number of wires per pad
 378   Float_t fInnerWWPitch;      //pitch between wires  in inner sector     - calculated
 379   Int_t   fInnerDummyWire;    //number of wires without pad readout
 380   Float_t fInnerOffWire;      //oofset of first wire to the begining of the sector
 381   Float_t fRInnerFirstWire;   //position of the first wire                -calculated
 382   Float_t fRInnerLastWire;    //position of the last wire                 -calculated
 383   Float_t fLastWireUp1;     //position of the last wire in outer1 sector
 384   Int_t   fNOuter1WiresPerPad; //Number of wires per pad
 385   Int_t   fNOuter2WiresPerPad; // Number of wires per pad
 386   Float_t fOuterWWPitch;      //pitch between wires in outer sector      -calculated
 387   Int_t   fOuterDummyWire;    //number of wires without pad readout
 388   Float_t fOuterOffWire;      //oofset of first wire to the begining of the sector
 389   Float_t fROuterFirstWire;   //position of the first wire                -calulated
 390   Float_t fROuterLastWire;    //position of the last wire                 -calculated
 391   //---------------------------------------------------------------------
 392   //   ALICE TPC pad parameters
 393   //--------------------------------------------------------------------
 394   Float_t   fInnerPadPitchLength;    //Inner pad pitch length
 395   Float_t   fInnerPadPitchWidth;     //Inner pad pitch width
 396   Float_t   fInnerPadLength;         //Inner pad  length
 397   Float_t   fInnerPadWidth;          //Inner pad  width
 398   Float_t   fOuter1PadPitchLength;    //Outer pad pitch length
 399   Float_t   fOuter2PadPitchLength;    //Outer pad pitch length
 400   Float_t   fOuterPadPitchWidth;     //Outer pad pitch width
 401   Float_t   fOuter1PadLength;         //Outer pad  length
 402   Float_t   fOuter2PadLength;         //Outer pad length
 403   Float_t   fOuterPadWidth;          //Outer pad  width
 404   Bool_t    fBMWPCReadout;           //indicate wire readout - kTRUE or GEM readout -kFALSE
 405   Int_t     fNCrossRows;             //number of rows to crostalk calculation
 406
 407   Int_t fNRowLow;           //number of pad rows per low sector        -set
 408   Int_t fNRowUp1;            //number of short pad rows per sector up  -set
 409   Int_t fNRowUp2;            //number of long pad rows per sector up   -set
 410   Int_t fNRowUp;            //number of pad rows per sector up     -calculated
 411   Int_t fNtRows;            //total number of rows in TPC          -calculated
 412   Float_t  fPadRowLow[600]; //Lower sector, pad row radii          -calculated
 413   Float_t  fPadRowUp[600];  //Upper sector, pad row radii          -calculated
 414   Int_t    fNPadsLow[600];  //Lower sector, number of pads per row -calculated
 415   Int_t    fNPadsUp[600];   //Upper sector, number of pads per row -calculated
 416   Float_t  fYInner[600];     //Inner sector, wire-length
 417   Float_t  fYOuter[600];     //Outer sector, wire-length
 418   //---------------------------------------------------------------------
 419   //   ALICE TPC Gas Parameters
 420   //--------------------------------------------------------------------
 421   Float_t  fDiffT;          //tangencial diffusion constant
 422   Float_t  fDiffL;          //longutudinal diffusion constant
 423   Float_t  fGasGain;        //gas gain constant
 424   Float_t  fDriftV;         //drift velocity constant
 425   Float_t  fOmegaTau;       //omega tau ExB coeficient
 426   Float_t  fAttCoef;        //attachment coefitients
 427   Float_t  fOxyCont;        //oxygen content
 428   //---------------------------------------------------------------------
 429   //   ALICE TPC  Electronics Parameters
 430   //--------------------------------------------------------------------
 431   Float_t fPadCoupling;     //coupling factor ration of  anode signal
 432                             //and total pads signal
 433   Int_t fZeroSup;           //zero suppresion constant
 434   Float_t fNoise;           //noise sigma constant
 435   Float_t fChipGain;        //preamp shaper constant
 436   Float_t fChipNorm;         //preamp shaper normalisation
 437   Float_t fTSample;         //sampling time
 438   Float_t fZWidth;          //derived value calculated using TSample and driftw  -computed
 439   Float_t fTSigma;          //width of the Preamp/Shaper function
 440   Int_t   fMaxTBin;         //maximum time bin number
 441   Int_t   fADCSat;          //saturation value of ADC (10 bits)
 442   Float_t fADCDynRange;     //input dynamic range (mV)
 443   Float_t fTotalNormFac;    //full normalisation factor - calculated
 444   Float_t fNoiseNormFac;    //normalisation factor to transform noise in electron to ADC channel
 445   Float_t fNominalVoltage[72];  //nominal voltage in [V] per chamber
 446
 447   //---------------------------------------------------------------------
 448   // ALICE TPC response data
 449   //---------------------------------------------------------------------
 450   Int_t   fNResponseMax;   //maximal dimension of response
 451   Float_t fResponseThreshold; //threshold for accepted response
 452   Int_t   fCurrentMax;     //!current maximal dimension            -calulated
 453   Int_t   *fResponseBin;    //!array with bins                     -calulated
 454   Float_t *fResponseWeight; //!array with response                 -calulated
 455
 456   //---------------------------------------------------------------------
 457   //   ALICE TPC L1 Parameters
 458   //--------------------------------------------------------------------
 459   Float_t fGateDelay;       //Delay of L1 arrival for the TPC gate signal
 460   Float_t fL1Delay;         //Delay of L1 arrival for the TPC readout
 461   UShort_t fNTBinsBeforeL1; //Number of time bins before L1 arrival which are being read out
 462   Float_t fNTBinsL1;        //Overall L1 delay in time bins
 463
 464 private:
 465   AliTPCParam(const AliTPCParam &);
 466   AliTPCParam & operator=(const AliTPCParam &);
 467
 468   void CleanGeoMatrices();
 469
 470   ClassDef(AliTPCParam,4)  //parameter  object for set:TPC
 471 };
 472
 473
 474 inline Int_t * AliTPCParam::GetResBin(Int_t i)
 475 {
 476   //return response bin i  - bin given by  padrow [0] pad[1] timebin[2]
 477   if (i<fCurrentMax) return &fResponseBin[i*3];
 478   else return 0;
 479 }
 480
 481 inline Float_t &AliTPCParam::GetResWeight(Int_t i)
 482 {
 483   //return  weight of response bin i
 484   if (i<fCurrentMax) return fResponseWeight[i];
 485   else return fResponseWeight[i];
 486 }
 487
 488
 489 inline void  AliTPCParam::AdjustCosSin(Int_t isec, Float_t &cos, Float_t &sin) const
 490 {
 491   //
 492   //set cosinus and sinus of rotation angles for sector isec
 493   //
 494   cos=fRotAngle[isec*4];
 495   sin=fRotAngle[isec*4+1];
 496 }
 497
 498 inline Float_t   AliTPCParam::GetAngle(Int_t isec) const
 499 {
 500   //
 501   //return rotation angle of given sector
 502   //
 503   return fRotAngle[isec*4+2];
 504 }
 505
 506
 507 inline void AliTPCParam::Transform1to2Ideal(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 508 {
 509   //transformation to rotated coordinates
 510   //we must have information about sector!
 511   //rotate to given sector
 512   // ideal frame
 513
 514   Float_t cos,sin;
 515   AdjustCosSin(index[1],cos,sin);
 516   Float_t x1=xyz[0]*cos + xyz[1]*sin;
 517   Float_t y1=-xyz[0]*sin + xyz[1]*cos;
 518   xyz[0]=x1;
 519   xyz[1]=y1;
 520   xyz[2]=fZLength-TMath::Abs(xyz[2]);
 521   index[0]=2;
 522 }
 523
 524
 525 inline void AliTPCParam::Transform1to2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 526 {
 527   //transformation to rotated coordinates
 528   //we must have information about sector!
 529   //rotate to given sector
 530   Double_t xyzmaster[3] = {xyz[0],xyz[1],xyz[2]};
 531   Double_t xyzlocal[3]={0,0,0};
 532   if (index[1]>=0 && index[1]<fNSector)
 533     fGlobalMatrix[index[1]]->MasterToLocal(xyzmaster,xyzlocal);
 534   xyz[0] = xyzlocal[0];
 535   xyz[1] = xyzlocal[1];
 536   xyz[2] = xyzlocal[2];
 537   index[0]=2;
 538 }
 539
 540
 541
 542
 543 inline void AliTPCParam::Transform2to1(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 544 {
 545   //
 546   //transformation from  rotated coordinates to global coordinates
 547   //
 548   Float_t cos,sin;
 549   AdjustCosSin(index[1],cos,sin);
 550   Float_t x1=xyz[0]*cos - xyz[1]*sin;
 551   Float_t y1=xyz[0]*sin + xyz[1]*cos;
 552   xyz[0]=x1;
 553   xyz[1]=y1;
 554   xyz[2]=fZLength-xyz[2];
 555   if (index[1]<fNInnerSector)
 556     {if ( index[1]>=(fNInnerSector>>1)) xyz[2]*=-1.;}
 557   else
 558     {if ( (index[1]-fNInnerSector) >= (fNOuterSector>>1) )    xyz[2]*=-1;}
 559   index[0]=1;
 560 }
 561
 562 inline void AliTPCParam::Transform2to2(Float_t *xyz, Int_t *index, Int_t *oindex) const
 563 {
 564   //transform rotated coordinats of one sector to rotated
 565   //coordinates relative to another sector
 566   Transform2to1(xyz,index);
 567   Transform1to2(xyz,oindex);
 568   index[0]=2;
 569   index[1]=oindex[1];
 570 }
 571
 572 inline Float_t  AliTPCParam::Transform2to2NearestWire(Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 573 {
 574   //
 575   // asigns the x-position of the closest wire to xyz[0], return the
 576   // electron to closest wire distance
 577   //
 578   Float_t xnew,dx;
 579   if (index[1]<fNInnerSector) {
 580      xnew = fRInnerFirstWire+TMath::Nint((xyz[0]-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch)*fInnerWWPitch;
 581     }
 582     else {
 583      xnew = fROuterFirstWire+TMath::Nint((xyz[0]-fROuterFirstWire)/fOuterWWPitch)*fOuterWWPitch;
 584     }
 585   dx = xnew-xyz[0];
 586   xyz[0]=xnew;
 587   return  dx;
 588 }
 589
 590 inline Int_t   AliTPCParam::Transform2to3(Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 591 {
 592   //
 593   //calulates coresponding pad row number, sets index[2] for straight rows
 594   //does not change xyz[] information
 595   //valid only for straight row
 596   //
 597   if  (index[1]<fNInnerSector)
 598     index[2] =TMath::Nint((xyz[0]-fPadRowLow[0])/fInnerPadPitchLength);
 599   else
 600     if (xyz[0] < fLastWireUp1 )
 601       index[2] = TMath::Nint((xyz[0]-fPadRowUp[0])/fOuter1PadPitchLength);
 602     else
 603       index[2] = TMath::Nint(fNRowUp1+(xyz[0]-fPadRowUp[64])/fOuter2PadPitchLength);
 604   index[0]=3;
 605   return index[2];
 606 }
 607
 608 inline void   AliTPCParam::Transform3to4(Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 609 {
 610   //
 611   //valid only for straight rows straight rows
 612   //calculate xyz[0] position relative to given index
 613   //
 614   if  (index[1]<fNInnerSector)
 615     xyz[0] -=index[2]*fInnerPadPitchLength+fPadRowLow[0];
 616   else
 617     if (index[2]<fNRowUp1)
 618       xyz[0] -=index[2]*fOuter1PadPitchLength+fPadRowUp[0];
 619     else
 620       xyz[0] -=(index[2]-fNRowUp1)*fOuter2PadPitchLength+fPadRowUp[64];
 621   index[0]  =4;
 622 }
 623
 624 inline void   AliTPCParam::Transform4to3(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 625 {
 626   //
 627   //valid only for straight rows
 628   //transforms  relative xyz[0] to the global one within given sector
 629   //
 630   if  (index[1]<fNInnerSector)
 631     xyz[0] +=index[2]*fInnerPadPitchLength+fPadRowLow[0];
 632   else
 633     if(index[2]<fNRowUp1)
 634       xyz[0] +=index[2]*fOuter1PadPitchLength+fPadRowUp[0];
 635     else
 636       xyz[0] +=index[2]*fOuter2PadPitchLength+fPadRowUp[64];
 637   index[0]  =3;
 638 }
 639
 640
 641 inline void   AliTPCParam::Transform2to5( Float_t *xyz, Int_t *index) const
 642 {
 643   //
 644   //transform [x,y,z] to [r,phi,z]
 645   //
 646   Float_t angle;
 647   Float_t r = TMath::Sqrt(xyz[0]*xyz[0]+xyz[1]*xyz[1]);
 648   if ((xyz[0]==0)&&(xyz[1]==0)) angle = 0;
 649   else
 650     {
 651       angle =TMath::ASin(xyz[1]/r);
 652       if   (xyz[0]<0)   angle=TMath::Pi()-angle;
 653       if ( (xyz[0]>0) && (xyz[1]<0) ) angle=2*TMath::Pi()+angle;
 654     }
 655   xyz[0]=r;
 656   xyz[1]=angle;
 657   index[0]=5;
 658 }
 659
 660 inline void   AliTPCParam::Transform5to2( Float_t *xyz, Int_t *index)  const
 661 {
 662   //
 663   //transform [r,rphi,z] to [x,y,z]
 664   //
 665   Float_t r = xyz[0];
 666   Float_t angle= xyz[1];
 667   xyz[0]=r*TMath::Cos(angle);
 668   xyz[1]=r*TMath::Sin(angle);
 669   index[0]=2;
 670 }
 671
 672 inline void AliTPCParam::Transform4to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 673 {
 674   //
 675   //transform xyz coordinates to 'digit' coordinates
 676   //
 677
 678   if (index[1]<fNInnerSector) {
 679     if ( index[1]>=(fNInnerSector>>1)) xyz[1]*=-1.;
 680   }
 681   else {
 682     if ( (index[1]-fNInnerSector) >= (fNOuterSector>>1) ) xyz[1]*=-1;
 683   }
 684
 685   xyz[2]/=fZWidth;
 686   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 687     xyz[0]/=fInnerPadPitchLength;
 688     xyz[1]/=fInnerPadPitchWidth;
 689   }
 690   else{
 691     xyz[1]/=fOuterPadPitchWidth;
 692     if (index[2]<fNRowUp1 ) xyz[0]/=fOuter1PadPitchLength;
 693     else xyz[0]/=fOuter2PadPitchLength;
 694   }
 695   xyz[1]-=0.5;
 696   index[0]=8;
 697 }
 698
 699 inline void AliTPCParam::Transform8to4(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 700 {
 701   //
 702   //transforms 'digit' coordinates to xyz coordinates
 703   //
 704   if (index[1]<fNInnerSector) {
 705     if ( index[1]>=(fNInnerSector>>1)) xyz[1]*=-1.;
 706   }
 707   else {
 708     if ( (index[1]-fNInnerSector) >= (fNOuterSector>>1) ) xyz[1]*=-1;
 709   }
 710
 711   xyz[2]*=fZWidth;
 712   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 713     xyz[0]*=fInnerPadPitchLength;
 714     xyz[1]*=fInnerPadPitchWidth;
 715   }
 716   else{
 717     xyz[1]*=fOuterPadPitchWidth;
 718     if (index[2] < fNRowUp1 ) xyz[0]*=fOuter1PadPitchLength;
 719     else xyz[0]*=fOuter2PadPitchLength;
 720   }
 721   index[0]=4;
 722 }
 723
 724 inline void  AliTPCParam::Transform6to8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 725 {
 726   //
 727   //transforms cylindrical xyz coordinates to 'digit' coordinates
 728   //
 729   xyz[2]/=fZWidth;
 730   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 731     xyz[0]/=fInnerPadPitchLength;
 732     xyz[1]*=xyz[0]/fInnerPadPitchWidth;
 733   }
 734   else{
 735     xyz[1]*=xyz[0]/fOuterPadPitchWidth;
 736     if (index[2] < fNRowUp1 ) xyz[0]/=fOuter1PadPitchLength;
 737     else xyz[0]/=fOuter2PadPitchLength;
 738   }
 739   index[0]=8;
 740 }
 741
 742 inline void  AliTPCParam::Transform8to6(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 743 {
 744   //
 745   //transforms 'digit' coordinates to cylindrical xyz coordinates
 746   //
 747   xyz[2]*=fZWidth;
 748   if  (index[1]<fNInnerSector) {
 749     xyz[0]*=fInnerPadPitchLength;
 750     xyz[1]/=xyz[0]/fInnerPadPitchWidth;
 751   }
 752   else{
 753     xyz[1]/=xyz[0]/fOuterPadPitchWidth;
 754     if (index[2] < fNRowUp1 ) xyz[0]*=fOuter1PadPitchLength;
 755     else xyz[0]*=fOuter2PadPitchLength;
 756   }
 757   index[0]=6;
 758 }
 759 inline Float_t AliTPCParam::GetZLength(Int_t sector) const
 760 { if(sector <18 || (sector>35&&sector<54)) return   fZLength-0.275;
 761   else return fZLength-0.302;
 762 }
 763 #endif