]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - FMD/AliFMDv1.cxx
Removed generated files@
[u/mrichter/AliRoot.git] / FMD / AliFMDv1.cxx
index 9a91fd4c1bda2bc389f6196b7d493746369ebba6..386115768af1796f25089eb21ebb0a78d6fabf5b 100644 (file)
  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  **************************************************************************/
-
 /* $Id$ */
-
+/** @file    AliFMDv1.cxx
+    @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
+    @date    Mon Mar 27 12:48:51 2006
+    @brief   Concrete implementation of FMD detector driver - detailed
+    version 
+    @ingroup FMD_sim
+*/
 //____________________________________________________________________
 //                                                                          
 // Forward Multiplicity Detector based on Silicon wafers. This class
 // contains the base procedures for the Forward Multiplicity detector
-// Detector consists of 5 Si volumes covered pseudorapidity interval
-// from 1.7 to 5.1.
-//
+// Detector consists of 3 sub-detectors FMD1, FMD2, and FMD3, each of
+// which has 1 or 2 rings of silicon sensors. 
 // This class contains the detailed version of the FMD - that is, hits
 // are produced during simulation. 
 //                                                                           
-// The actual code is done by various separate classes.   Below is
-// diagram showing the relationship between the various FMD classes
-// that handles the geometry 
-//
-//
-//       +----------+   +----------+   
-//       | AliFMDv1 |  | AliFMDv1 |   
-//       +----------+   +----------+   
-//            |              |
-//       +----+--------------+
-//       |
-//       |           +------------+ 1  +---------------+
-//       |        +- | AliFMDRing |<>--| AliFMDPolygon | 
-//       V     2  |  +------------+    +---------------+   
-//  +--------+<>--+        |
-//  | AliFMD |             ^                       
-//  +--------+<>--+        V 1..2                     
-//            3  | +-------------------+ 
-//               +-| AliFMDSubDetector | 
-//                 +-------------------+
-//                           ^              
-//                           |
-//             +-------------+-------------+
-//             |             |             |         
-//        +---------+   +---------+   +---------+
-//        | AliFMD1 |   | AliFMD2 |   | AliFMD3 |
-//        +---------+   +---------+   +---------+
-//      
-//
 // See also the class AliFMD for a more detailed explanation of the
 // various componets. 
-#ifndef ROOT_TVirtualMC
-# include <TVirtualMC.h>
-#endif
-#ifndef ALIFMDV1_H
-# include "AliFMDv1.h"
-#endif
-#ifndef ALIRUN_H
-# include "AliRun.h"
-#endif
-#ifndef ALIMC_H
-# include "AliMC.h"
+//
+#include <TVirtualMC.h>                // ROOT_TVirtualMC
+#include <AliRun.h>            // ALIRUN_H
+#include <AliMC.h>             // ALIMC_H
+// #include <AliLog.h>         // ALILOG_H
+#include "AliFMDDebug.h" // Better debug macros
+#include "AliFMDv1.h"          // ALIFMDV1_H
+// #include "AliFMDGeometryBuilder.h"
+#include "AliFMDGeometry.h"
+#include "AliFMDDetector.h"
+#include "AliFMDRing.h"
+#include <TParticlePDG.h>
+#include <TDatabasePDG.h>
+#include "AliFMDHit.h"
+
+//____________________________________________________________________
+ClassImp(AliFMDv1)
+#if 0
+  ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
 #endif
-#ifndef ALILOG_H
-# include "AliLog.h"
+
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDv1::VMC2FMD(TLorentzVector& v, UShort_t& detector,
+                 Char_t& ring, UShort_t& sector, UShort_t& strip) const
+{
+  // Convert VMC coordinates to detector coordinates 
+  TVirtualMC*      mc  = TVirtualMC::GetMC();
+  AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
+
+  // Get track position
+  mc->TrackPosition(v);
+  Int_t moduleno; mc->CurrentVolOffID(fmd->GetModuleOff(), moduleno);
+  Int_t iring;    mc->CurrentVolOffID(fmd->GetRingOff(), iring);   
+  ring = Char_t(iring);
+  Int_t det;      mc->CurrentVolOffID(fmd->GetDetectorOff(), det); 
+  detector = det;
+  
+
+  // Get the ring geometry
+  //Int_t     nsec = fmd->GetDetector(detector)->GetRing(ring)->GetNSectors();
+  Int_t     nstr  = fmd->GetDetector(detector)->GetRing(ring)->GetNStrips();
+  Double_t  lowr  = fmd->GetDetector(detector)->GetRing(ring)->GetMinR();
+  Double_t  theta = fmd->GetDetector(detector)->GetRing(ring)->GetTheta();
+  Double_t  pitch = fmd->GetDetector(detector)->GetRing(ring)->GetPitch();
+
+  // Figure out the strip number
+  Double_t r     = TMath::Sqrt(v.X() * v.X() + v.Y() * v.Y());
+  Int_t    str   = Int_t((r - lowr) / pitch);
+  if (str < 0 || str >= nstr) return kFALSE;
+  strip          = str;
+
+  // Figure out the sector number
+  Double_t phi    = TMath::ATan2(v.Y(), v.X()) * 180. / TMath::Pi();
+  if (phi < 0) phi = 360. + phi;
+  Double_t t      = phi - 2 * moduleno * theta;
+  sector          = 2 * moduleno;
+  if (t < 0 || t > 2 * theta) return kFALSE;
+  else if (t > theta)         sector += 1;
+
+  AliFMDDebug(40, ("<1> Inside an active FMD volume FMD%d%c[%2d,%3d] %s",
+                   detector, ring, sector, strip, mc->CurrentVolPath()));
+  return kTRUE;
+}
+
+//____________________________________________________________________
+Bool_t
+AliFMDv1::VMC2FMD(Int_t copy, TLorentzVector& v,
+                 UShort_t& detector, Char_t& ring,
+                 UShort_t& sector, UShort_t& strip) const
+{
+  // Convert VMC coordinates to detector coordinates 
+  TVirtualMC*     mc  = TVirtualMC::GetMC();
+  AliFMDGeometry* fmd = AliFMDGeometry::Instance();
+
+  strip = copy - 1;
+  Int_t sectordiv; mc->CurrentVolOffID(fmd->GetSectorOff(), sectordiv);
+  if (fmd->GetModuleOff() >= 0) {
+    Int_t module;    mc->CurrentVolOffID(fmd->GetModuleOff(), module);
+    sector = 2 * module + sectordiv;
+  }
+  else 
+    sector = sectordiv;
+  AliFMDDebug(30, ("Getting ring volume with offset %d -> %s", 
+                   fmd->GetRingOff(), 
+                   mc->CurrentVolOffName(fmd->GetRingOff())));
+  Int_t iring;     mc->CurrentVolOffID(fmd->GetRingOff(), iring); 
+  ring = Char_t(iring);
+  Int_t det;       mc->CurrentVolOffID(fmd->GetDetectorOff(), det); 
+  detector = det;
+
+  //Double_t  rz  = fmd->GetDetector(detector)->GetRingZ(ring);
+  AliFMDDetector* gdet  = fmd->GetDetector(detector);
+  AliFMDRing*     gring = gdet->GetRing(ring);
+  if (!gring) {
+    AliFatal(Form("Ring %c not found (volume was %s at offset %d in path %s)", 
+                 ring, 
+                 mc->CurrentVolOffName(fmd->GetRingOff()),
+                 fmd->GetRingOff(), 
+                 mc->CurrentVolPath()));
+  }
+  Int_t n = gring->GetNSectors();
+#if 0
+  if (rz < 0) {
+    Int_t s = ((n - sector + n / 2) % n) + 1;
+    AliFMDDebug(1, ("Recalculating sector to %d (=%d-%d+%d/2%%%d+1 z=%f)",
+                    s, n, sector, n, n, rz));
+    sector = s;
+  }
 #endif
+  if (sector < 1 || sector > n) {
+    AliWarning(Form("sector # %d out of range (0-%d)", sector-1, n-1));
+    return kFALSE;
+  }
+  sector--;
+  // Get track position
+  mc->TrackPosition(v);
+  AliFMDDebug(40, ("<2> Inside an active FMD volume FMD%d%c[%2d,%3d] %s",
+                   detector, ring, sector, strip, mc->CurrentVolPath()));
+
+  return kTRUE;
+}
+
 
 //____________________________________________________________________
-ClassImp(AliFMDv1);
+Bool_t
+AliFMDv1::CheckHit(Int_t trackno, Int_t pdg, Float_t absQ, 
+                  const TLorentzVector& p, Float_t edep) const
+{
+  // Check that a hit is good 
+  if (AliLog::GetDebugLevel("FMD", "AliFMD") < 5) return kFALSE;
+  TVirtualMC* mc   = TVirtualMC::GetMC();
+  Double_t mass    = mc->TrackMass();
+  Double_t poverm  = (mass == 0 ? 0 : p.P() / mass);
+    
+  // This `if' is to debug abnormal energy depositions.  We trigger on
+  // p/m approx larger than or equal to a MIP, and a large edep - more 
+  // than 1 keV - a MIP is 100 eV. 
+  if (!(edep > absQ * absQ && poverm > 1)) return kFALSE;
+  
+  TArrayI procs;
+  mc->StepProcesses(procs);
+  TString processes;
+  for (Int_t ip = 0; ip < procs.fN; ip++) {
+    if (ip != 0) processes.Append(",");
+    processes.Append(TMCProcessName[procs.fArray[ip]]);
+  }
+  TDatabasePDG* pdgDB        = TDatabasePDG::Instance();
+  TParticlePDG* particleType = pdgDB->GetParticle(pdg);
+  TString pname(particleType ? particleType->GetName() : "???");
+  TString what;
+  if (mc->IsTrackEntering())    what.Append("entering ");
+  if (mc->IsTrackExiting())     what.Append("exiting ");
+  if (mc->IsTrackInside())      what.Append("inside ");
+  if (mc->IsTrackDisappeared()) what.Append("disappeared ");
+  if (mc->IsTrackStop())        what.Append("stopped ");
+  if (mc->IsNewTrack())         what.Append("new ");
+  if (mc->IsTrackAlive())       what.Append("alive ");
+  if (mc->IsTrackOut())         what.Append("out ");
+      
+  Int_t mother = gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(trackno);
+  AliFMDDebug(15, ("Track # %5d deposits a lot of energy\n" 
+                   "  Volume:    %s\n" 
+                   "  Momentum:  (%7.4f,%7.4f,%7.4f)\n"
+                   "  PDG:       %d (%s)\n" 
+                   "  Edep:      %-14.7f keV (mother %d)\n"
+                   "  p/m:       %-7.4f/%-7.4f = %-14.7f\n"
+                   "  Processes: %s\n"
+                   "  What:      %s\n",
+                   trackno, mc->CurrentVolPath(), p.X(), p.Y(), p.Z(),
+                   pdg, pname.Data(), edep, mother, p.P(), mass, 
+                   poverm, processes.Data(), what.Data()));
+  return kTRUE;
+}
 
 
 //____________________________________________________________________
 void 
 AliFMDv1::StepManager()
 {
-  //
-  // Called for every step in the Forward Multiplicity Detector
+  // Member function that is executed each time a hit is made in the
+  // FMD.  None-charged particles are ignored.   Dead tracks  are
+  // ignored. 
   //
   // The procedure is as follows: 
   // 
@@ -109,102 +242,91 @@ AliFMDv1::StepManager()
   //   -   Create a hit 
   //   - ENDIF
   //     
-  //
-  // DebugGuard guard("AliFMDv1::StepManager");
-  AliDebug(10, "AliFMDv1::StepManager");
-  // return;
-
-  // If the track is gone, return
-  if (!gMC->IsTrackAlive()) return;
+  TVirtualMC* mc = TVirtualMC::GetMC();
+  if (!mc->IsTrackAlive()) return;
+  Double_t absQ = TMath::Abs(mc->TrackCharge());
+  if (absQ <= 0) return;
   
-  // Only process charged particles 
-  if(TMath::Abs(gMC->TrackCharge()) <= 0) return; 
-
-  // Only do stuff is the track is in one of the strips. 
-  TString vol(gMC->CurrentVolName());
-  if (!vol.Contains("STR")) return;
-
-
-  // Get the strip number.  Note, that GEANT numbers divisions from 1,
-  // so we subtract one 
-  Int_t strip;             
-  gMC->CurrentVolID(strip);
-  strip--;                 
-
-  // Get the phi division of the module 
-  Int_t phiDiv;                         // * The phi division number (1 or 2)
-  gMC->CurrentVolOffID(1, phiDiv);      //   in the module  
-
-  // Active volume number - not used. 
-  // Int_t active;                         
-  // gMC->CurrentVolOffID(2, active);      
-
-  // Get the module number in the ring. 
-  Int_t module;                    
-  gMC->CurrentVolOffID(3, module); 
-  
-  // Ring copy number - the same as the detector number - not used
-  // Int_t ringCopy;                       // * Ring copy number
-  // gMC->CurrentVolOffID(4, ringCopy);    //   Same as detector number 
-  
-  // Get the detector number from the path name 
-  Int_t detector = Int_t((gMC->CurrentVolOffName(5)[3]) - 48);
-
-  // The sector number, calculated from module and phi division # 
-  Int_t  sector =  2 * module + phiDiv - 1;
-
-  // The ring ID is encoded in the volume name 
-  Char_t ring = vol[3];
-
-  // Get a pointer to the sub detector structure 
-  AliFMDSubDetector* det = 0;
-  switch (detector) {
-  case 1: det = fFMD1; break;
-  case 2: det = fFMD2; break;
-  case 3: det = fFMD3; break;
+  Int_t copy;
+  Int_t vol = mc->CurrentVolID(copy);
+  AliFMDGeometry*  fmd = AliFMDGeometry::Instance();
+  if (!fmd->IsActive(vol)) {
+    AliFMDDebug(50, ("Not an FMD volume %d '%s'",vol,mc->CurrentVolName()));
+    return;
   }
-  if (!det) return;
-
-  // Get the current track position 
   TLorentzVector v;
-  gMC->TrackPosition(v);
+  UShort_t       detector;
+  Char_t         ring;
+  UShort_t       sector;
+  UShort_t       strip;
+  
+  if (fmd->IsDetailed()) {
+    if (!VMC2FMD(copy, v, detector, ring, sector, strip)) return;
+  } else {
+    if (!VMC2FMD(v, detector, ring, sector, strip)) return;
+  }
+  TLorentzVector p;
+  mc->TrackMomentum(p);
+  Int_t    trackno = gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber();
+  Int_t    pdg     = mc->TrackPid();
+  Double_t edep    = mc->Edep() * 1000; // keV
+  Bool_t   isBad   = CheckHit(trackno, pdg, absQ, p, edep);
+  
   // Check that the track is actually within the active area 
-  Bool_t isWithin = det->CheckHit(ring, module, v.X(), v.Y());
-  Bool_t entering = gMC->IsTrackEntering() && isWithin;
-  Bool_t inside   = gMC->IsTrackInside()   && isWithin;
-  Bool_t out      = (gMC->IsTrackExiting() 
-                    || gMC->IsTrackDisappeared() 
-                    || gMC->IsTrackStop() 
-                    || !isWithin);
-// Reset the energy deposition for this track, and update some of
+  Bool_t entering = mc->IsTrackEntering();
+  Bool_t inside   = mc->IsTrackInside();
+  Bool_t out      = (mc->IsTrackExiting()|| mc->IsTrackDisappeared()||
+                    mc->IsTrackStop());
+  // Reset the energy deposition for this track, and update some of
   // our parameters.
   if (entering) {
-    fCurrentDeltaE = 0;
-
-    // Get production vertex and momentum of the track 
-    fCurrentV = v;
-    gMC->TrackMomentum(fCurrentP);
-    fCurrentPdg = gMC->IdFromPDG(gMC->TrackPid());
-
-    // if (fAnalyser) 
-    //   fAnalyser->Update(detector, ring, isWithin, v.X(), v.Y());
+    AliFMDDebug(15, ("Track # %8d entering active FMD volume %s: "
+                     "Edep=%f (%f,%f,%f)", trackno, mc->CurrentVolPath(),
+                     edep, v.X(), v.Y(), v.Z()));
+    fCurrentP      = p;
+    fCurrentV      = v;    
+    fCurrentDeltaE = edep;
+    fCurrentPdg    = pdg; // mc->IdFromPDG(pdg);
   }
-  
   // If the track is inside, then update the energy deposition
-  if (inside && fCurrentDeltaE >= 0) 
-    fCurrentDeltaE += 1000 * gMC->Edep();
-
+  if (inside && fCurrentDeltaE >= 0) {
+    fCurrentDeltaE += edep;
+    AliFMDDebug(15, ("Track # %8d inside active FMD volume %s: Edep=%f, "
+                     "Accumulated Edep=%f  (%f,%f,%f)", trackno, 
+                     mc->CurrentVolPath(), edep, fCurrentDeltaE, 
+                     v.X(), v.Y(), v.Z()));
+  }
   // The track exits the volume, or it disappeared in the volume, or
   // the track is stopped because it no longer fulfills the cuts
   // defined, then we create a hit. 
-  if (out && fCurrentDeltaE >= 0) {
-    fCurrentDeltaE += 1000 * gMC->Edep();
-
-    AddHit(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(),
-          detector, ring,  sector, strip,
-          fCurrentV.X(), fCurrentV.Y(), fCurrentV.Z(),
-          fCurrentP.X(), fCurrentP.Y(), fCurrentP.Z(), 
-          fCurrentDeltaE, fCurrentPdg, fCurrentV.T());
+  if (out) {
+    if (fCurrentDeltaE >= 0) {
+      fCurrentDeltaE += edep;
+      AliFMDDebug(15, ("Track # %8d exiting active FMD volume %s: Edep=%g, "
+                       "Accumulated Edep=%g (%f,%f,%f)", trackno, 
+                       mc->CurrentVolPath(), edep, fCurrentDeltaE, 
+                       v.X(), v.Y(), v.Z()));
+      TVector3 cur(v.Vect());
+      cur -= fCurrentV.Vect();
+      Double_t len = cur.Mag();
+      AliFMDHit* h = 
+       AddHitByFields(trackno, detector, ring, sector, strip,
+                      fCurrentV.X(),  fCurrentV.Y(), fCurrentV.Z(),
+                      fCurrentP.X(),  fCurrentP.Y(), fCurrentP.Z(), 
+                      fCurrentDeltaE, fCurrentPdg,   fCurrentV.T(), 
+                      len, mc->IsTrackDisappeared()||mc->IsTrackStop());
+      // Add a copy 
+      if (isBad && fBad) { 
+       new ((*fBad)[fBad->GetEntries()]) AliFMDHit(*h);
+      }
+      // Check the geometry that we can get back the coordinates. 
+#ifdef CHECK_TRANS
+      Double_t x, y, z;
+      fmd->Detector2XYZ(detector, ring, sector, strip, x, y ,z);
+      AliFMDDebug(1, ("Hit at (%f,%f,%f), geometry says (%f,%f,%f)", 
+                      fCurrentV.X(), fCurrentV.Y(), fCurrentV.Z(), x, y, z));
+#endif
+    }
     fCurrentDeltaE = -1;
   }
 }