TPC/AliTPCParamSR.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.1.4.2  2000/04/10 11:36:13  kowal2
  19
  20 New Detector parameters handling class
  21
  22 */
  23
  24 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25 //  Manager and of geomety  classes for set: TPC                     //
  26 //                                                                   //
  27 //  !sectors are numbered from  0                                     //
  28 //  !pad rows are numbered from 0                                     //
  29 //
  30 //  27.7.   - AliTPCPaaramSr object for TPC
  31 //            TPC with straight pad rows
  32 //  Origin:  Marian Ivanov, Uni. of Bratislava, ivanov@fmph.uniba.sk //
  33 //                                                                   //
  34 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////
  35
  36
  37 #include <iostream.h>
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TObject.h>
  40 #include <AliTPCParamSR.h>
  41
  42
  43
  44 ClassImp(AliTPCParamSR)
  45 const static  Int_t kMaxRows=600;
  46 const static  Float_t  kEdgeSectorSpace = 2.5;
  47 const static Float_t kFacSigmaPadRow=2.;
  48 const static Float_t kFacSigmaPad=3.;
  49 const static Float_t kFacSigmaTime=3.;
  50
  51
  52 AliTPCParamSR::AliTPCParamSR()
  53 {
  54   //
  55   //constructor set the default parameters
  56   fInnerPRF=0;
  57   fOuterPRF=0;
  58   fTimeRF = 0;
  59   fFacSigmaPadRow = Float_t(kFacSigmaPadRow);
  60   fFacSigmaPad = Float_t(kFacSigmaPad);
  61   fFacSigmaTime = Float_t(kFacSigmaTime);
  62
  63
  64   SetDefault();
  65   Update();
  66 }
  67
  68 AliTPCParamSR::~AliTPCParamSR()
  69 {
  70   //
  71   //destructor destroy some dynmicaly alocated variables
  72   if (fInnerPRF != 0) delete fInnerPRF;
  73   if (fOuterPRF != 0) delete fOuterPRF;
  74   if (fTimeRF != 0) delete fTimeRF;
  75 }
  76
  77 void AliTPCParamSR::SetDefault()
  78 {
  79   //set default TPC param
  80   fbStatus = kFALSE;
  81   AliTPCParam::SetDefault();
  82 }
  83
  84 Int_t  AliTPCParamSR::CalcResponse(Float_t* xyz, Int_t * index, Int_t row)
  85 {
  86   //
  87   //calculate bin response as function of the input position -x
  88   //return number of valid response bin
  89   //
  90   //we suppose that coordinate is expressed in float digits
  91   // it's mean coordinate system 8
  92   //xyz[0] - float padrow xyz[1] is float pad  (center pad is number 0) and xyz[2] is float time bin
  93   if ( (fInnerPRF==0)||(fOuterPRF==0)||(fTimeRF==0) ){
  94     Error("AliTPCParamSR", "response function was not adjusted");
  95     return -1;
  96   }
  97
  98   Float_t sfpadrow;   // sigma of response function
  99   Float_t sfpad;      // sigma  of
 100   Float_t sftime= fFacSigmaTime*fTimeRF->GetSigma()/fZWidth;     //3 sigma of time response
 101   if (index[1]<fNInnerSector){
 102     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fInnerPRF->GetSigmaY()/fInnerPadPitchLength;
 103     sfpad    =fFacSigmaPad*fInnerPRF->GetSigmaX()/fInnerPadPitchWidth;
 104   }else{
 105     sfpadrow =fFacSigmaPadRow*fOuterPRF->GetSigmaY()/fOuterPadPitchLength;
 106     sfpad    =fFacSigmaPad*fOuterPRF->GetSigmaX()/fOuterPadPitchWidth;
 107   }
 108
 109   Int_t fpadrow = TMath::Max(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]-sfpadrow),0);  //"first" padrow
 110   Int_t fpad    = TMath::Nint(xyz[1]-sfpad);     //first pad
 111   Int_t ftime   = TMath::Max(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()-sftime),0);  // first time
 112   Int_t lpadrow = TMath::Min(TMath::Nint(index[2]+xyz[0]+sfpadrow),fpadrow+19);  //"last" padrow
 113   lpadrow       = TMath::Min(GetNRow(index[1])-1,lpadrow);
 114   Int_t lpad    = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[1]+sfpad),fpad+19);     //last pad
 115   Int_t ltime   = TMath::Min(TMath::Nint(xyz[2]+GetZOffset()/GetZWidth()+sftime),ftime+19);    // last time
 116   ltime         = TMath::Min(ltime,GetMaxTBin()-1);
 117
 118   if (row>=0) { //if we are interesting about given pad row
 119     if (fpadrow<=row) fpadrow =row;
 120     else
 121       return 0;
 122     if (lpadrow>=row) lpadrow = row;
 123     else
 124       return 0;
 125   }
 126
 127
 128   Float_t  padres[20][20];  //I don't expect bigger number of bins
 129   Float_t  timeres[20];
 130   Int_t cindex3=0;
 131   Int_t cindex=0;
 132   Float_t cweight = 0;
 133   if (fpadrow>=0) {
 134   //calculate padresponse function
 135   Int_t padrow, pad;
 136   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 137     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++){
 138       Float_t dy = (-xyz[0]+Float_t(index[2]-padrow));
 139       Float_t dx = (-xyz[1]+Float_t(pad));
 140       if (index[1]<fNInnerSector)
 141         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fInnerPRF->GetPRF(dx*fInnerPadPitchWidth,dy*fInnerPadPitchLength);
 142       else
 143         padres[padrow-fpadrow][pad-fpad]=fOuterPRF->GetPRF(dx*fOuterPadPitchWidth,dy*fOuterPadPitchLength);          }
 144   //calculate time response function
 145   Int_t time;
 146   for (time = ftime;time<=ltime;time++)
 147     timeres[time-ftime]= fTimeRF->GetRF((-xyz[2]+Float_t(time))*fZWidth);
 148   //write over threshold values to stack
 149   for (padrow = fpadrow;padrow<=lpadrow;padrow++)
 150     for (pad = fpad;pad<=lpad;pad++)
 151       for (time = ftime;time<=ltime;time++){
 152         cweight = timeres[time-ftime]*padres[padrow-fpadrow][pad-fpad];
 153         if (cweight>fResponseThreshold) {
 154           fResponseBin[cindex3]=padrow;
 155           fResponseBin[cindex3+1]=pad;
 156           fResponseBin[cindex3+2]=time;
 157           cindex3+=3;
 158           fResponseWeight[cindex]=cweight;
 159           cindex++;
 160         }
 161       }
 162   }
 163   fCurrentMax=cindex;
 164   return fCurrentMax;
 165 }
 166
 167 void AliTPCParamSR::TransformTo8(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 168 {
 169   //
 170   // transformate point to digit coordinate
 171   //
 172   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 173   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 174   if (index[0]==2) Transform2to3(xyz,index);
 175   if (index[0]==3) Transform3to4(xyz,index);
 176   if (index[0]==4) Transform4to8(xyz,index);
 177 }
 178
 179 void AliTPCParamSR::TransformTo2(Float_t *xyz, Int_t *index) const
 180 {
 181   //
 182   //transformate point to rotated coordinate
 183   //
 184   //we suppose that
 185   if (index[0]==0) Transform0to1(xyz,index);
 186   if (index[0]==1) Transform1to2(xyz,index);
 187   if (index[0]==4) Transform4to3(xyz,index);
 188   if (index[0]==8) {  //if we are in digit coordinate system transform to global
 189     Transform8to4(xyz,index);
 190     Transform4to3(xyz,index);
 191   }
 192 }
 193
 194 void AliTPCParamSR::CRXYZtoXYZ(Float_t *xyz,
 195                const Int_t &sector, const Int_t & padrow, Int_t option) const
 196 {
 197   //transform relative coordinates to absolute
 198   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 199   Int_t index[2]={sector,padrow};
 200   if (rel==kTRUE)      Transform4to3(xyz,index);//if the position is relative to pad row
 201   Transform2to1(xyz,index);
 202 }
 203
 204 void AliTPCParamSR::XYZtoCRXYZ(Float_t *xyz,
 205                              Int_t &sector, Int_t & padrow, Int_t option) const
 206 {
 207    //transform global position to the position relative to the sector padrow
 208   //if option=0  X calculate absolute            calculate sector
 209   //if option=1  X           absolute            use input sector
 210   //if option=2  X           relative to pad row calculate sector
 211   //if option=3  X           relative            use input sector
 212   //!!!!!!!!! WE start to calculate rows from row = 0
 213   Int_t index[2];
 214   Bool_t rel = ( (option&2)!=0);
 215
 216   //option 0 and 2  means that we don't have information about sector
 217   if ((option&1)==0)   Transform0to1(xyz,index);  //we calculate sector number
 218   else
 219     index[0]=sector;
 220   Transform1to2(xyz,index);
 221   Transform2to3(xyz,index);
 222   //if we store relative position calculate position relative to pad row
 223   if (rel==kTRUE) Transform3to4(xyz,index);
 224   sector = index[0];
 225   padrow = index[1];
 226 }
 227
 228 Float_t AliTPCParamSR::GetPrimaryLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 229 {
 230   //
 231   //
 232   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 233   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 234   a1*=a1;
 235   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 236   a2*=a2;
 237   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 238   return length*fNPrimLoss;
 239 }
 240
 241 Float_t AliTPCParamSR::GetTotalLoss(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 242 {
 243   //
 244   //
 245   Float_t padlength=GetPadPitchLength(index[1]);
 246   Float_t a1=TMath::Sin(angle[0]);
 247   a1*=a1;
 248   Float_t a2=TMath::Sin(angle[1]);
 249   a2*=a2;
 250   Float_t length =padlength*TMath::Sqrt(1+a1+a2);
 251   return length*fNTotalLoss;
 252
 253 }
 254
 255
 256 void AliTPCParamSR::GetClusterSize(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle, Int_t mode, Float_t *sigma)
 257 {
 258   //
 259   //return cluster sigma2 (x,y) for particle at position x
 260   // in this case x coordinata is in drift direction
 261   //and y in pad row direction
 262   //we suppose that input coordinate system is digit system
 263
 264   Float_t  xx;
 265   Float_t lx[3] = {x[0],x[1],x[2]};
 266   Int_t   li[3] = {index[0],index[1],index[2]};
 267   TransformTo2(lx,li);
 268   //  Float_t  sigmadiff;
 269   sigma[0]=0;
 270   sigma[1]=0;
 271
 272   xx = lx[2];  //calculate drift length in cm
 273   if (xx>0) {
 274     sigma[0]+= xx*GetDiffL()*GetDiffL();
 275     sigma[1]+= xx*GetDiffT()*GetDiffT();
 276   }
 277
 278
 279   //sigma[0]=sigma[1]=0;
 280   if (GetTimeRF()!=0) sigma[0]+=GetTimeRF()->GetSigma()*GetTimeRF()->GetSigma();
 281   if ( (index[1]<fNInnerSector) &&(GetInnerPRF()!=0))
 282     sigma[1]+=GetInnerPRF()->GetSigmaX()*GetInnerPRF()->GetSigmaX();
 283   if ( (index[1]>=fNInnerSector) && (GetOuterPRF()!=0))
 284     sigma[1]+=GetOuterPRF()->GetSigmaX()*GetOuterPRF()->GetSigmaX();
 285
 286
 287   sigma[0]/= GetZWidth()*GetZWidth();
 288   sigma[1]/=GetPadPitchWidth(index[0])*GetPadPitchWidth(index[0]);
 289 }
 290
 291
 292
 293
 294 void AliTPCParamSR::GetSpaceResolution(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle,
 295                                        Float_t amplitude, Int_t mode, Float_t *sigma)
 296 {
 297   //
 298   //
 299   //
 300
 301 }
 302 Float_t  AliTPCParamSR::GetAmp(Float_t *x, Int_t *index, Float_t *angle)
 303 {
 304   //
 305   //
 306   //
 307   return 0;
 308 }
 309
 310 Float_t * AliTPCParamSR::GetAnglesAccMomentum(Float_t *x, Int_t * index, Float_t* momentum, Float_t *angle)
 311 {
 312   //
 313   //calculate angle of track to padrow at given position
 314   // for given magnetic field and momentum of the particle
 315   //
 316
 317   TransformTo2(x,index);
 318   AliDetectorParam::GetAnglesAccMomentum(x,index,momentum,angle);
 319   Float_t addangle = TMath::ASin(x[1]/GetPadRowRadii(index[1],index[2]));
 320   angle[1] +=addangle;
 321   return angle;
 322 }
 323
 324
 325 Bool_t AliTPCParamSR::Update()
 326 {
 327
 328   //
 329   // update some calculated parameter which must be updated after changing "base"
 330   // parameters
 331   // for example we can change size of pads and according this recalculate number
 332   // of pad rows, number of of pads in given row ....
 333   Int_t i;
 334   if (AliTPCParam::Update()==kFALSE) return kFALSE;
 335   fbStatus = kFALSE;
 336
 337   // adjust lower sectors pad row positions and pad numbers
 338   fNRowLow   =  (Int_t(1.001+((fRInnerLastWire-fRInnerFirstWire)/fInnerWWPitch))
 339                -2*fInnerDummyWire)/fNInnerWiresPerPad;
 340   if ( kMaxRows<fNRowLow) fNRowUp = kMaxRows;
 341   if (1>fNRowLow) return kFALSE;
 342
 343   //Float_t firstpad = fRInnerFirstWire+(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 344   //    +fInnerPadPitchLength/2.;
 345   Float_t lastpad = fRInnerLastWire-(fInnerDummyWire-0.5)*fInnerWWPitch
 346     -fInnerPadPitchLength/2.;
 347   Float_t firstpad = lastpad-Float_t(fNRowLow-1)*fInnerPadPitchLength;
 348
 349   for (i = 0;i<fNRowLow;i++)
 350     {
 351        Float_t x  = firstpad +fInnerPadPitchLength*(Float_t)i;
 352        Float_t y = (x-0.5*fInnerPadPitchLength)*tan(fInnerAngle/2.)-fInnerWireMount-
 353                     fInnerPadPitchWidth/2.;
 354        fPadRowLow[i] = x;
 355        fNPadsLow[i] = 1+2*(Int_t)(y/fInnerPadPitchWidth) ;
 356        }
 357
 358   // adjust upper sectors pad row positions and pad numbers
 359   fNRowUp   = (Int_t(1.001+((fROuterLastWire-fROuterFirstWire)/fOuterWWPitch))
 360                -2*fOuterDummyWire)/fNOuterWiresPerPad;
 361   if ( kMaxRows<fNRowUp) fNRowUp = kMaxRows;
 362   if (1>fNRowUp) return kFALSE;
 363   firstpad = fROuterFirstWire+(fOuterDummyWire-0.5)*fOuterWWPitch
 364     +fOuterPadPitchLength/2.;
 365
 366   for (i = 0;i<fNRowUp;i++)
 367     {
 368        Float_t x  = firstpad + fOuterPadPitchLength*(Float_t)i;
 369        Float_t y = (x-0.5*fOuterPadPitchLength)*tan(fOuterAngle/2.)-fOuterWireMount-
 370                     fInnerPadPitchWidth/2.;
 371        fPadRowUp[i] = x;
 372        fNPadsUp[i] = 1+2*(Int_t)(y/fOuterPadPitchWidth) ;
 373     }
 374   fNtRows = fNInnerSector*fNRowLow+fNOuterSector*fNRowUp;
 375   return kTRUE;
 376 }
 377
 378
 379
 380 void AliTPCParamSR::Streamer(TBuffer &R__b)
 381 {
 382    // Stream an object of class AliTPC.
 383
 384    if (R__b.IsReading()) {
 385       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
 386       //      TObject::Streamer(R__b);
 387       AliTPCParam::Streamer(R__b);
 388       //      if (R__v < 2) return;
 389        Update();
 390    } else {
 391       R__b.WriteVersion(AliTPCParamSR::IsA());
 392       //TObject::Streamer(R__b);
 393       AliTPCParam::Streamer(R__b);
 394    }
 395 }
 396
 397
 398
 399