| 1 |
#include <CaloBragg.h> |
| 2 |
|
| 3 |
|
| 4 |
ClassImp(CaloBragg); |
| 5 |
//-------------------------------------- |
| 6 |
/** |
| 7 |
* Default constructor |
| 8 |
*/ |
| 9 |
CaloBragg::CaloBragg(){ |
| 10 |
Clear(); |
| 11 |
}; |
| 12 |
|
| 13 |
CaloBragg::CaloBragg(PamLevel2 *l2p){ |
| 14 |
// |
| 15 |
Clear(); |
| 16 |
LoadParam(); |
| 17 |
// |
| 18 |
L2 = l2p; |
| 19 |
// |
| 20 |
if ( !L2->IsORB() ) printf(" WARNING: OrbitalInfo Tree is needed, the plugin could not work properly without it \n"); |
| 21 |
// |
| 22 |
OBT = 0; |
| 23 |
PKT = 0; |
| 24 |
atime = 0; |
| 25 |
// |
| 26 |
debug = false; |
| 27 |
usetrack = false; |
| 28 |
// |
| 29 |
}; |
| 30 |
|
| 31 |
void CaloBragg::Clear(){ |
| 32 |
// |
| 33 |
tr = 0; |
| 34 |
sntr = 0; |
| 35 |
qtchi2 = 0.; |
| 36 |
qtz = 0.; |
| 37 |
qtetot = 0.; |
| 38 |
qtpskip = 0.; |
| 39 |
lpchi2 = 0.; |
| 40 |
lpz = 0.; |
| 41 |
lpetot = 0.; |
| 42 |
lppskip = 0.; |
| 43 |
memset(calorimetro,0,44*2*sizeof(Float_t)); |
| 44 |
memset(spessore,0,3*sizeof(Float_t)); |
| 45 |
memset(estremi,0,2*2*sizeof(Float_t)); |
| 46 |
Integrale=0.; |
| 47 |
|
| 48 |
// |
| 49 |
}; |
| 50 |
|
| 51 |
void CaloBragg::Print(){ |
| 52 |
// |
| 53 |
|
| 54 |
if(!debug) Process(); |
| 55 |
// |
| 56 |
printf("========================================================================\n"); |
| 57 |
printf(" OBT: %u PKT: %u ATIME: %u Track %i Use track %i \n",OBT,PKT,atime,tr,usetrack); |
| 58 |
printf(" chi 2 from truncated mean: %f \n", qtchi2); |
| 59 |
printf(" Z from truncated mean %f: \n", qtz); |
| 60 |
printf(" energy from truncated mean %f: \n", qtetot); |
| 61 |
printf(" plane not used for truncated mean %f: \n", qtpskip); |
| 62 |
printf(" chi 2 from loop %f: \n", lpchi2); |
| 63 |
printf(" Z from loop %f: \n", lpz); |
| 64 |
printf(" energy from loop %f: \n", lpetot); |
| 65 |
printf(" plane not used for loop %f: \n", lppskip); |
| 66 |
printf("========================================================================\n"); |
| 67 |
// |
| 68 |
}; |
| 69 |
|
| 70 |
void CaloBragg::Delete(){ |
| 71 |
Clear(); |
| 72 |
//delete this; |
| 73 |
}; |
| 74 |
|
| 75 |
|
| 76 |
void CaloBragg::Process(){ |
| 77 |
Process(-1); |
| 78 |
}; |
| 79 |
|
| 80 |
void CaloBragg::Process(Int_t ntr){ |
| 81 |
// |
| 82 |
if ( !L2 ){ |
| 83 |
printf(" ERROR: cannot find PamLevel2 object, use the correct constructor or check your program!\n"); |
| 84 |
printf(" ERROR: CaloBragg variables not filled \n"); |
| 85 |
return; |
| 86 |
}; |
| 87 |
// |
| 88 |
Bool_t newentry = false; |
| 89 |
// |
| 90 |
if ( L2->IsORB() ){ |
| 91 |
if ( L2->GetOrbitalInfo()->pkt_num != PKT || L2->GetOrbitalInfo()->OBT != OBT || L2->GetOrbitalInfo()->absTime != atime || ntr != sntr ){ |
| 92 |
newentry = true; |
| 93 |
OBT = L2->GetOrbitalInfo()->OBT; |
| 94 |
PKT = L2->GetOrbitalInfo()->pkt_num; |
| 95 |
atime = L2->GetOrbitalInfo()->absTime; |
| 96 |
sntr = ntr; |
| 97 |
}; |
| 98 |
} else { |
| 99 |
newentry = true; |
| 100 |
}; |
| 101 |
// |
| 102 |
if ( !newentry ) return; |
| 103 |
// |
| 104 |
tr = ntr; |
| 105 |
// |
| 106 |
if ( debug ) printf(" Processing event at OBT %u PKT %u time %u \n",OBT,PKT,atime); |
| 107 |
// |
| 108 |
Clear(); |
| 109 |
|
| 110 |
// |
| 111 |
// |
| 112 |
// |
| 113 |
Int_t view = 0; |
| 114 |
Int_t plane = 0; |
| 115 |
Int_t strip = 0; |
| 116 |
Float_t mip = 0.; |
| 117 |
Float_t epiano[22][2]; |
| 118 |
memset(epiano,0,22*2*sizeof(Float_t)); |
| 119 |
for ( Int_t i=0; i<L2->GetCaloLevel1()->istrip; i++ ){ |
| 120 |
// |
| 121 |
mip = L2->GetCaloLevel1()->DecodeEstrip(i,view,plane,strip); |
| 122 |
epiano[plane][view]+=mip; |
| 123 |
// |
| 124 |
// |
| 125 |
}; |
| 126 |
// |
| 127 |
// |
| 128 |
PamTrack *ptrack = 0; |
| 129 |
CaloTrkVar *track = 0; |
| 130 |
// |
| 131 |
if ( usetrack ){ |
| 132 |
if ( ntr >= 0 ){ |
| 133 |
ptrack = L2->GetTrack(ntr); |
| 134 |
if ( ptrack ) track = ptrack->GetCaloTrack(); |
| 135 |
} else { |
| 136 |
track = L2->GetCaloStoredTrack(ntr); //al momento e' vera solo questa riga |
| 137 |
}; |
| 138 |
// |
| 139 |
if ( !track && ntr >= 0 ){ |
| 140 |
printf(" ERROR: cannot find any track!\n"); |
| 141 |
printf(" ERROR: CaloBragg variables not completely filled \n"); |
| 142 |
return; |
| 143 |
}; |
| 144 |
} else { |
| 145 |
if ( ntr >= 0 ){ |
| 146 |
if ( debug ) printf(" ERROR: you asked not to use a track but you are looking for track number %i !\n",ntr); |
| 147 |
if ( debug ) printf(" ERROR: CaloBragg variables not completely filled \n"); |
| 148 |
return; |
| 149 |
}; |
| 150 |
}; |
| 151 |
// |
| 152 |
if(L2->GetCaloLevel2()->npcfit[0]==0 && L2->GetCaloLevel2()->npcfit[1]==0 && L2->GetCaloLevel2()->npcfit[2]==0 && L2->GetCaloLevel2()->npcfit[3]==0) return;// controllo sulla traccia nel calorimetro |
| 153 |
|
| 154 |
// |
| 155 |
for(Int_t p=0; p<22; p++){ |
| 156 |
for(Int_t v=0; v<2; v++){ |
| 157 |
/*per usare traccia non del calo camboare cibar*/ |
| 158 |
calorimetro[(2*p)+1-v][0] = L2->GetCaloLevel2()->cibar[p][v];//strip attraversata |
| 159 |
calorimetro[(2*p)+1-v][1] = (epiano[p][v]); //energia del piano //(epiano[p][v])/0.89 |
| 160 |
}; |
| 161 |
}; |
| 162 |
|
| 163 |
/*per ogni evento calcolo la conversione mip e w attraversato in equivalente Si*/ |
| 164 |
conversione(); // out: 1) g/cm2 Si , 2) spessoreW equivalente in Si, 3)Mip corretta per inclinazione |
| 165 |
//cout<<"spessore= "<<spessore[0]<<" gcm2si; "<<spessore[1]<<"W in Si; "<<spessore[2]<<"mip "<<endl; |
| 166 |
|
| 167 |
|
| 168 |
|
| 169 |
/*trova primo e ultimo piano attraversati*/ |
| 170 |
Int_t p = 0;//contatore piani |
| 171 |
//per il primo parte da 0 e va in giù |
| 172 |
while( estremi[0][1] == 0 && p<(2*NPLA) ){ |
| 173 |
//cout<<"piano "<<p <<"; strip "<<calorimetro[p][0]<<"; en "<<calorimetro[p][1]<<endl; |
| 174 |
// if( (calorimetro[p][0] != -1) && (calorimetro[p][1] >50.)){ |
| 175 |
if( (calorimetro[p][0] != -1) && (calorimetro[p][1] >0.7)){ //0.7 soglia minima |
| 176 |
estremi[0][0]=p; |
| 177 |
estremi[0][1]=calorimetro[p][1] *MIP; //energia in MeV |
| 178 |
}; |
| 179 |
p++; |
| 180 |
}; |
| 181 |
//ultimo parte da 44 e sale |
| 182 |
p=43; |
| 183 |
while( (estremi[1][1] == 0) && (p>(int)estremi[0][0]) ){ |
| 184 |
//cout<<"piano "<<p <<"; strip "<<calorimetro[p][0]<<"; en "<<calorimetro[p][1]<<endl; |
| 185 |
// if( (calorimetro[p][0] != -1) && (calorimetro[p][1] >50.)){ |
| 186 |
if( (calorimetro[p][0] != -1) && (calorimetro[p][1] >0.7)){ |
| 187 |
estremi[1][0]=p;//era p |
| 188 |
estremi[1][1]=calorimetro[p][1] *MIP;//energia in MeV |
| 189 |
}; |
| 190 |
p = p-1; |
| 191 |
}; |
| 192 |
// |
| 193 |
|
| 194 |
|
| 195 |
/*integrale: energia totale rilasciata nel calo (aggiungendo quella 'teorica' nel W )*/ |
| 196 |
for(Int_t pl=0; pl<(2*NPLA); pl++){ |
| 197 |
//calcolo intergale in unita di spessori di silicio |
| 198 |
Integrale += calorimetro[pl][1] * MIP;//piano di silicio |
| 199 |
// se non e'il 1o dopo l'Y (tutti i pari) c'e' il W |
| 200 |
if(pl%2!=0){ //equival W in Si |
| 201 |
Integrale+= 0.5*((calorimetro[pl-1][1] * MIP)+(calorimetro[pl][1] * MIP))*(spessore[1]); |
| 202 |
// cout<<" W "<<0.5*((calorimetro[pl-1][1] * MIP)+(calorimetro[pl][1] * MIP))*(spessore[1])<<endl; |
| 203 |
}; |
| 204 |
}; |
| 205 |
|
| 206 |
|
| 207 |
/*z ed energia con media troncata*/ |
| 208 |
// cout<<"Media troncata"<<endl; |
| 209 |
mediatroncata(); // out: 1)chi2, 2)z, 3)Etot, 4)Pskip |
| 210 |
|
| 211 |
/*z ed energia con loop*/ |
| 212 |
// cout<<"Zdaloop"<<endl; |
| 213 |
Zdaloop(); // out: 1)chi2, 2)z, 3)Etot, 4)Pskip |
| 214 |
|
| 215 |
|
| 216 |
/*energia rilasciata da z migliore*/ |
| 217 |
// Float_t dEpianimean[2*NPLA]; |
| 218 |
// Int_t zet=(int)bestchi2mean[1]; |
| 219 |
//Enetrack(&zet, &bestchi2mean[2], &estremi[0][0], dEpianimean);//calcola rilascio energetico sui piani |
| 220 |
|
| 221 |
// Float_t dEpianiloop[2*NPLA]; |
| 222 |
//zet=(int)bestchi2loop[1]; |
| 223 |
//Enetrack(&zet, &bestchi2loop[2], &estremi[0][0], dEpianiloop);//calcola rilascio energetico sui piani |
| 224 |
|
| 225 |
|
| 226 |
if ( debug ) this->Print(); |
| 227 |
if ( debug ) printf(" fine evento \n"); |
| 228 |
// |
| 229 |
}; |
| 230 |
|
| 231 |
|
| 232 |
void CaloBragg::Draw(){ |
| 233 |
|
| 234 |
Process(); |
| 235 |
|
| 236 |
Float_t dEpianimean[44]; |
| 237 |
Float_t dEpianiloop[44]; |
| 238 |
Float_t Depth[44]; |
| 239 |
Int_t tz=(Int_t)qtz; |
| 240 |
Int_t tz1=(Int_t)lpz; |
| 241 |
Enetrack(&tz, &qtetot, &estremi[0][0],&estremi[1][0], dEpianimean);//calcola rilascio energetico sui piani da media troncata |
| 242 |
Enetrack(&tz1, &lpetot, &estremi[0][0],&estremi[1][0], dEpianiloop);//calcola rilascio energetico sui piani da loop |
| 243 |
|
| 244 |
Float_t sp= spessore[0]*spessore[1]; |
| 245 |
for(Int_t i=0;i<44;i++)Depth[i]=i*sp; |
| 246 |
// |
| 247 |
gStyle->SetLabelSize(0.04); |
| 248 |
gStyle->SetNdivisions(510,"XY"); |
| 249 |
// |
| 250 |
|
| 251 |
TString hid = Form("cCaloBragg"); |
| 252 |
TCanvas *tc = dynamic_cast<TCanvas*>(gDirectory->FindObject(hid)); |
| 253 |
|
| 254 |
if ( tc ){ |
| 255 |
// tc->Clear(); |
| 256 |
} else { |
| 257 |
tc = new TCanvas(hid,hid); |
| 258 |
tc->Divide(1,2); |
| 259 |
}; |
| 260 |
// |
| 261 |
TString thid = Form("hCaloBragg"); |
| 262 |
TH2F *th = dynamic_cast<TH2F*>(gDirectory->FindObject(thid)); |
| 263 |
if ( th ) th->Delete(); |
| 264 |
// th->Clear(); |
| 265 |
// th->Reset(); |
| 266 |
// } else { |
| 267 |
th = new TH2F(thid,thid,300,-0.5,300.,1000,0.,150.); |
| 268 |
th->SetMarkerStyle(20); |
| 269 |
// }; |
| 270 |
// |
| 271 |
TString thid2 = Form("hCaloBragg2"); |
| 272 |
TH2F *th2 = dynamic_cast<TH2F*>(gDirectory->FindObject(thid2)); |
| 273 |
if ( th2 ) th2->Delete(); |
| 274 |
th2 = new TH2F(thid2,thid2,300,-0.5,300.,1000,0.,150.); |
| 275 |
th2->SetMarkerStyle(20); |
| 276 |
th2->SetMarkerColor(kRed); |
| 277 |
// |
| 278 |
TString thid3 = Form("hCaloBragg3"); |
| 279 |
TH2F *th3 = dynamic_cast<TH2F*>(gDirectory->FindObject(thid3)); |
| 280 |
if ( th3 ) th3->Delete(); |
| 281 |
th3 = new TH2F(thid3,thid3,300,-0.5,300.,1000,0.,150.); |
| 282 |
th3->SetMarkerStyle(20); |
| 283 |
th3->SetMarkerColor(kBlue); |
| 284 |
|
| 285 |
|
| 286 |
tc->cd(1); |
| 287 |
// |
| 288 |
for(Int_t i=0;i<=estremi[1][0];i++)th->Fill(Depth[i],dEpianimean[i]); |
| 289 |
for(Int_t i=0;i<=estremi[1][0];i++)th2->Fill(Depth[i],calorimetro[i][1]*MIP); |
| 290 |
th->Draw(); |
| 291 |
th2->Draw("same"); |
| 292 |
|
| 293 |
tc->cd(2); |
| 294 |
// |
| 295 |
for(Int_t i=0;i<=estremi[1][0];i++)th3->Fill(Depth[i],dEpianiloop[i]); |
| 296 |
th3->Draw(); |
| 297 |
th2->Draw("same"); |
| 298 |
|
| 299 |
tc->Modified(); |
| 300 |
tc->Update(); |
| 301 |
|
| 302 |
// |
| 303 |
gStyle->SetLabelSize(0); |
| 304 |
gStyle->SetNdivisions(1,"XY"); |
| 305 |
// |
| 306 |
}; |
| 307 |
|
| 308 |
|
| 309 |
|
| 310 |
void CaloBragg::LoadParam(){ |
| 311 |
|
| 312 |
// |
| 313 |
elem[0] = 1.00794; //H 1 |
| 314 |
elem[1] = 4.0026; //He 2 |
| 315 |
elem[2] = 6.941; //Li 3 |
| 316 |
elem[3] = 9.012182;//Be 4 |
| 317 |
elem[4] = 10.811; //B 5 |
| 318 |
elem[5] = 12.0107; //C 6 |
| 319 |
elem[6] = 14.00674;//N 7 |
| 320 |
elem[7] = 15.9994; //O 8 |
| 321 |
elem[8] = 18.9984; //F 9 |
| 322 |
elem[9] = 20.1797; //Ne 10 |
| 323 |
elem[10] = 22.98977;//Na 11 |
| 324 |
elem[11] = 24.3050; //Mg 12 |
| 325 |
elem[12] = 26.9815; //Al 13 |
| 326 |
elem[13] = 28.0855; //Si 14 |
| 327 |
elem[14] = 30.974; //P 15 |
| 328 |
elem[15] = 32.066; //S 16 |
| 329 |
elem[16] = 35.4527; //Cl 17 |
| 330 |
elem[17] = 39.948; //Ar 18 |
| 331 |
elem[18] = 39.0983; //K 19 |
| 332 |
elem[19] = 40.078; //Ca 20 |
| 333 |
elem[20] = 44.95591;//Sc 21 |
| 334 |
elem[21] = 47.867; //Ti 22 |
| 335 |
elem[22] = 50.9415; //V 23 |
| 336 |
elem[23] = 51.9961; //Cr 24 |
| 337 |
elem[24] = 54.938049;//Mn 25 |
| 338 |
elem[25] = 55.845; //Fe 26 |
| 339 |
elem[26] = 58.9332; //Co 27 |
| 340 |
elem[27] = 58.6934; //Ni 28 |
| 341 |
elem[28] = 63.546; //Cu 29 |
| 342 |
elem[29] = 65.39; //Zn 30 |
| 343 |
elem[30] = 69.723; //Ga 31 |
| 344 |
elem[31] = 72.61; //Ge 32 |
| 345 |
|
| 346 |
|
| 347 |
//parametri calorimetro |
| 348 |
NPLA = 22; |
| 349 |
NCHA = 96; |
| 350 |
nView = 2; |
| 351 |
|
| 352 |
AA = 0.96;//mm larghezza strip |
| 353 |
ADIST = 80.5;//mm distanza tra pad |
| 354 |
PIANO = 8.59;//mm distanza |
| 355 |
|
| 356 |
ySi = 0.38;//mm spessore silicio |
| 357 |
yW = 2.66;//mm spessore tungsteno |
| 358 |
rhoSi = 2.33;//g/cm3 densita' silicio |
| 359 |
rhoW = 19.3;//g/cm3 densita' tugsteno |
| 360 |
MIP = 0.106;//Mev g/cm2 energia al minimo nel silicio per 0.38 mm |
| 361 |
|
| 362 |
emin = 0.; |
| 363 |
|
| 364 |
//parametri bethe-bloch |
| 365 |
pigr = 3.1415; |
| 366 |
Na = 6.02e-23; |
| 367 |
ZA = 0.49; /*Z/A per Si*/ |
| 368 |
ISi =182e-06; /*MeV*/ |
| 369 |
Me = 0.511; /* MeV*/ |
| 370 |
MassP = 931.27;/*MeV*/ |
| 371 |
r2 = 7.95e-26; /*ro*ro in cm */ |
| 372 |
|
| 373 |
}; |
| 374 |
|
| 375 |
|
| 376 |
|
| 377 |
// |
| 378 |
void CaloBragg::conversione(){ |
| 379 |
|
| 380 |
// calcolo spessore Si attraverato in funzione dell'inclinazione |
| 381 |
// e conversione dello spessore di W in Si e correzione del valore |
| 382 |
// della Mip pe lo spessore effettivo |
| 383 |
// |
| 384 |
// in : evento |
| 385 |
// |
| 386 |
// out: out[0] = gcm2Si = spessore silicio attraversato nel piano |
| 387 |
// out[1] = WinSi = spessore equivalente in Si del W attraversato |
| 388 |
// out[2] = Mip = fattore conversione energia riscalato allo spessore attrversatonel piano |
| 389 |
|
| 390 |
Float_t SiCross=0.; |
| 391 |
Float_t WCross = 0.; |
| 392 |
Float_t ytgx = 0; |
| 393 |
Float_t ytgy = 0; |
| 394 |
Float_t a = 0.; |
| 395 |
|
| 396 |
|
| 397 |
/*silicio*/ |
| 398 |
ytgx = ySi * L2->GetCaloLevel2()->tanx[0]; |
| 399 |
ytgy = ySi * L2->GetCaloLevel2()->tany[0]; |
| 400 |
|
| 401 |
//lunghezza effettiva di silicio attraversata (mm) |
| 402 |
SiCross = sqrt(SQ(ySi) + SQ(ytgx) + SQ(ytgy)); |
| 403 |
|
| 404 |
spessore[0] = SiCross/10. * rhoSi; //spessore silicio in g/cm2 |
| 405 |
|
| 406 |
|
| 407 |
/*tungsteno*/ |
| 408 |
ytgx = yW * L2->GetCaloLevel2()->tanx[0]; |
| 409 |
ytgy = yW * L2->GetCaloLevel2()->tany[0]; |
| 410 |
|
| 411 |
//rapporto tra rilasci energetici nei due materiali |
| 412 |
WCross = sqrt((yW*yW) + (ytgx*ytgx) + (ytgy*ytgy));//mm* rapporto lunghezze rad |
| 413 |
//gcm2W = WCross/10. * rhoW; |
| 414 |
|
| 415 |
a=(WCross/SiCross)*(rhoW/rhoSi)*(1.145/1.664); //(gcm2W)/(SiCross/10. * rhoSi)* (1.145/1.664); |
| 416 |
|
| 417 |
// (g/cm2W)/(g/cm2Si) |
| 418 |
spessore[1] = a; |
| 419 |
|
| 420 |
|
| 421 |
//riscala mip allo spessore attraversato |
| 422 |
spessore[2] = MIP*(SiCross/ySi); |
| 423 |
|
| 424 |
};//end conversione |
| 425 |
|
| 426 |
|
| 427 |
|
| 428 |
|
| 429 |
|
| 430 |
void CaloBragg::BetheBloch(Float_t *x, Float_t *z, Float_t *Mass, Float_t *gam, Float_t *Bet, Float_t *out){ |
| 431 |
|
| 432 |
//rilascio energetico con bethe bloch con correzioni |
| 433 |
//in: x: g/cm2 |
| 434 |
// z: carica |
| 435 |
// Mass: Massa uma |
| 436 |
// Ene: energia particella MeV//tolta |
| 437 |
// gam: (etot/massa) |
| 438 |
// Bet: rad((g2-1)/g2) |
| 439 |
// |
| 440 |
//out: energia rilasciata MeV |
| 441 |
|
| 442 |
|
| 443 |
Float_t eta =0.; |
| 444 |
Float_t Wmax =0.; |
| 445 |
Float_t lg =0.; |
| 446 |
Float_t Energia=0.; |
| 447 |
Float_t C=0.; |
| 448 |
|
| 449 |
eta = (*gam)*(*Bet); |
| 450 |
|
| 451 |
//Bet=3/gam; SQ(*gam) * SQ(*Bet) |
| 452 |
Wmax = 2.* Me * SQ(eta) / (1. + 2.*(*gam)*Me/(*Mass) + SQ(Me)/SQ(*Mass)); |
| 453 |
|
| 454 |
lg = 2.* Me * SQ(eta) * Wmax / SQ(ISi); |
| 455 |
// Energia = x* 2 * pigr * Na * r2 * Me * rhoSi *ZA* SQ(z)/SQ(Bet) * lg; |
| 456 |
C=(0.42237*pow(eta,-2.) + 0.0304*pow(eta,-4.) - 0.00038*pow(eta,-6.))*pow(10.,-6.)* pow(ISi,2.) + |
| 457 |
(3.858*pow(eta,-2.) - 0.1668*pow(eta,-4.) + 0.00158*pow(eta,-6.))*pow(10.,-9.)*pow(ISi,3.); |
| 458 |
|
| 459 |
if(eta <= 0.13) C= C * log(eta/0.0653)/log(0.13/0.0653); |
| 460 |
// spessorecm x ??/massSi x Zsi |
| 461 |
// Energia = (*x)* rhoSi * 0.307/28.09 * 14. *SQ(*z)/SQ(*Bet)*(0.5*log(lg) - SQ(*Bet) - C/14.); |
| 462 |
|
| 463 |
|
| 464 |
/*se ho gia' lo spessore in g/cm2 non se mejo???*/ |
| 465 |
Energia = (*x) * 0.307/28.09 * 14. *SQ(*z)/SQ(*Bet)*(0.5*log(lg) - SQ(*Bet) - C/14.); |
| 466 |
|
| 467 |
*out =Energia;//out |
| 468 |
|
| 469 |
};//end Bethebloch |
| 470 |
|
| 471 |
|
| 472 |
|
| 473 |
|
| 474 |
void CaloBragg::ELOSS(Float_t *dx, Int_t *Z, Float_t *Etot, Float_t *out){ |
| 475 |
|
| 476 |
/*perdita di energia per ioni pesanti (come da routine geant)*/ |
| 477 |
// in : dx => spessore g/cm2 |
| 478 |
// Z => carica |
| 479 |
// Etot => energia perticella |
| 480 |
// |
| 481 |
// out: energia persa |
| 482 |
|
| 483 |
|
| 484 |
Float_t Q=0.; |
| 485 |
Float_t v=0.; |
| 486 |
// Float_t Mass=0.; |
| 487 |
Float_t gam=0.; |
| 488 |
Float_t Bet=0.; |
| 489 |
Float_t dEP=0.; |
| 490 |
|
| 491 |
// gamma // Mass = A * MassP; /*in Mev/c2*/ |
| 492 |
gam = (*Etot)/(elem[*Z-1]*MassP); // E = gamma M c2 |
| 493 |
|
| 494 |
|
| 495 |
Bet = sqrt((SQ(gam) -1.)/SQ(gam)); |
| 496 |
|
| 497 |
v= 121.4139*(Bet/pow((*Z),(2./3.))) + 0.0378*sin(190.7165*(Bet/pow((*Z),(2./3.)))); |
| 498 |
|
| 499 |
//carica effettiva |
| 500 |
Q= (*Z)*(1- (1.034 - 0.1777*exp(-0.08114*(*Z)))*exp(-v)); |
| 501 |
|
| 502 |
//perdita energia per un protone |
| 503 |
Float_t protone =1.; |
| 504 |
Float_t Mass=MassP; |
| 505 |
BetheBloch(dx, &protone, &Mass, &gam, &Bet, &dEP);//ene non serve..go gamma.. BetheBloch(dx, 1, MassP, Etot/A, gam, Bet, &dEP); |
| 506 |
|
| 507 |
*out= (SQ(Q)*(dEP));//*dx; |
| 508 |
|
| 509 |
|
| 510 |
};//end ELOSS |
| 511 |
|
| 512 |
|
| 513 |
|
| 514 |
|
| 515 |
void CaloBragg::Enetrack(Int_t* Z, Float_t* E0, Float_t* primo,Float_t* ultimo, Float_t out[]){ |
| 516 |
|
| 517 |
//calcola energia rilasciata sulla traccia (usa ELOSS) |
| 518 |
// in : Z =>carica |
| 519 |
// E0 =>energia |
| 520 |
// spess2[3] => conversione spessore Si, Si in W, mip |
| 521 |
// primo => posizione primo piano attraversato |
| 522 |
// |
| 523 |
// out: array[44] =>rilasci energetici calcolati per ogni piano[44] dopo il primo(estremi[0][0]) |
| 524 |
|
| 525 |
|
| 526 |
|
| 527 |
Float_t dE=0.; //energia rilasciata |
| 528 |
Float_t Ezero= *E0;//energia iniziale |
| 529 |
|
| 530 |
//azzero energia rilasciata sui piani |
| 531 |
memset(out, 0, 2*NPLA*sizeof(Float_t)); |
| 532 |
|
| 533 |
Float_t Massa = (elem[(*Z)-1] * MassP); |
| 534 |
|
| 535 |
|
| 536 |
//loop piani (dal primo in cui entra) |
| 537 |
// for( Int_t ipla=((int)(*primo)); ipla< (2*NPLA); ipla++){ |
| 538 |
for( Int_t ipla=((int)(*primo)); ipla<= ((int)(*ultimo)); ipla++){ |
| 539 |
dE=0.; |
| 540 |
|
| 541 |
//spessore silicio corretto x inclinazione, z, energia, out:rilascio |
| 542 |
ELOSS(&spessore[0], Z, &Ezero, &dE);//spessore in g/cm2!! |
| 543 |
if((Ezero-dE) <= Massa){//se l'energia depositata e' maggiore dell'energia della perticella stop |
| 544 |
out[ipla] = Ezero - Massa; //MeV |
| 545 |
return; |
| 546 |
|
| 547 |
}else{ |
| 548 |
out[ipla] = dE; //MeV |
| 549 |
Ezero = Ezero - dE;//energia residua |
| 550 |
}; |
| 551 |
|
| 552 |
//se sono su un piano Y (tutti i pari) dopo c'e' il tungsteno |
| 553 |
if(ipla%2 == 0){ |
| 554 |
/*tungsteno*/ |
| 555 |
dE=0.; |
| 556 |
Float_t sp= spessore[0]*spessore[1]; //((gcm2Si)*(WinSi))//spessore attraversato in g/cm2 |
| 557 |
ELOSS(&sp, Z, &Ezero, &dE); |
| 558 |
// cout<<"perdita per piano di W ="<<dE<<endl; |
| 559 |
if((Ezero-dE) <= Massa){//se l'energia depositata e' maggiore dell'energia della perticella stop |
| 560 |
return; |
| 561 |
}else{ |
| 562 |
Ezero = Ezero -dE;//energia residua |
| 563 |
// cout<<"w calc "<<dE<<endl; |
| 564 |
}; |
| 565 |
}; |
| 566 |
};//fine loop piani |
| 567 |
|
| 568 |
// for(Int_t i=0;i< 44; i++)cout<<"deposito energetico (teorico) per il piano i"<<i<<", "<<out[i]<<endl; |
| 569 |
|
| 570 |
};//end Enetrack |
| 571 |
|
| 572 |
|
| 573 |
|
| 574 |
|
| 575 |
|
| 576 |
void CaloBragg::chiquadro(Float_t dE[], Float_t out[]){ |
| 577 |
|
| 578 |
// calcola chi2 tra energia calcolata e misurata |
| 579 |
// in : dE[44] =>energia calcolata |
| 580 |
// calo3[44][2]=> [0]strip attraversata [1]energia misurata per ogni piano |
| 581 |
// estr2 => array con primo[0][0] e ultimo[1][0] piano attraversati ed energie[][1] |
| 582 |
// |
| 583 |
// out: array[3]=> (chi2; piani scartati consecutivi(79= >3 quindi frammentato); piani scartati totale) |
| 584 |
|
| 585 |
|
| 586 |
Float_t sum = 0.; |
| 587 |
Float_t PianoPrecedente=0.; |
| 588 |
Float_t badplane=0.; |
| 589 |
Float_t badplanetot=0.; |
| 590 |
Float_t w,wi; |
| 591 |
|
| 592 |
for(Int_t ipla=0; ipla<2*NPLA; ipla++){ |
| 593 |
|
| 594 |
//tutti i piani attraversati dalla traiettoria |
| 595 |
if(calorimetro[ipla][0] != -1.){ |
| 596 |
w=0.; //normalizzazione; |
| 597 |
wi=1.;//peso |
| 598 |
|
| 599 |
//tolgo piani attraversati dalla traccia ma precedenti il piano individuato come ingresso |
| 600 |
if (ipla<estremi[0][0]) wi=0.; |
| 601 |
|
| 602 |
//tolgo piani attraversati da traccia ma successivi all'ultimo se sono diversi da 0 |
| 603 |
//if((ipla>estremi[1][0]) && (calorimetro[ipla][1] >0.) ) wi=0.; |
| 604 |
if((ipla>estremi[1][0])) wi=0.; |
| 605 |
|
| 606 |
//normalizzazione |
| 607 |
if (calorimetro[ipla][1] != 0.) w=1./(calorimetro[ipla][1]* MIP); |
| 608 |
|
| 609 |
//tolgo piani con rilasci inferiori al 30% del precedente |
| 610 |
if(calorimetro[ipla][1] <= (0.7*PianoPrecedente)){ |
| 611 |
wi=0.; |
| 612 |
//se sono piani intermedi (non si è fermta) li considero non buoni |
| 613 |
if( (ipla <= estremi[1][0]) && (calorimetro[ipla][1] !=0.)){ |
| 614 |
badplane+=1.; |
| 615 |
badplanetot+=1.; |
| 616 |
}; |
| 617 |
}; |
| 618 |
|
| 619 |
//meno peso ai piani con rilasci maggiori di 1000 MIP |
| 620 |
if(calorimetro[ipla][1] > 1000) wi=0.5; |
| 621 |
|
| 622 |
Float_t arg = w*wi*(dE[ipla] - (calorimetro[ipla][1] * MIP)); |
| 623 |
|
| 624 |
sum += SQ(arg); // w*wi*(dEpiani[p][v]-(eplane[p][v]*MIP))));//( dEpiani[p][v] - (eplane[p][v]*MIP)); |
| 625 |
|
| 626 |
//se trovo piano non buono (tolto quindi wi=0) non modifico il piano precedente |
| 627 |
if(wi != 0.){ |
| 628 |
PianoPrecedente= calorimetro[ipla][1];//tengo piano precedente |
| 629 |
badplane = 0.;//azzero contatore piani scartati consecutivi |
| 630 |
}; |
| 631 |
}; |
| 632 |
|
| 633 |
if(badplane > 2) out[1] =79.; |
| 634 |
|
| 635 |
};//fine loop piani |
| 636 |
//chi2,frammentato,pskip |
| 637 |
out[0]=sum; |
| 638 |
out[2]=badplanetot; |
| 639 |
|
| 640 |
if(out[1] ==79.)cout<<"frammentato !!!!!"<<endl; |
| 641 |
|
| 642 |
};//end chiquadro |
| 643 |
|
| 644 |
|
| 645 |
|
| 646 |
//loopze(Integrale,&zero,&zmin, &zmax, spess1 , estr3, calo1, bestchi2); |
| 647 |
void CaloBragg::loopze( Float_t step, Float_t E0,Float_t Zstart, Float_t Zlimite){ |
| 648 |
// |
| 649 |
//loop su z ed energie per trovare miglior z (ed energia) |
| 650 |
//in: nloop => energia massima da provare (nloop x E0) |
| 651 |
// E0 => energia iniziale (intergale) |
| 652 |
// Zstart => minimo z da cui patire |
| 653 |
// Zlimite => z a cui fermarsi (z al minimo di ionizz sul 1o piano) |
| 654 |
// |
| 655 |
//out: array[4]=> chi2,Zbest,Ebest,piani saltati nel chi2 |
| 656 |
// |
| 657 |
|
| 658 |
|
| 659 |
|
| 660 |
Float_t dEplan[2*NPLA];//energia rilasciata calcolata |
| 661 |
memset(dEplan,0,2*NPLA*sizeof(Float_t)); |
| 662 |
|
| 663 |
Int_t Z = 0;// z iniziale |
| 664 |
|
| 665 |
Float_t Massa = 0.; |
| 666 |
|
| 667 |
Float_t Stepint =(step)/100.;//passo per il calcolo di energia //era 1000 |
| 668 |
|
| 669 |
Float_t energia =0.;//energia del loop |
| 670 |
|
| 671 |
Float_t chi2[3] = {0,0,0};//out dal calcolo chi2: chi2, piani consecutivi saltati, piani totali saltati |
| 672 |
|
| 673 |
Int_t max=32;//max z di cui so la massa :P |
| 674 |
if((Zlimite)<=31) max=(int)(Zlimite) + 1; |
| 675 |
|
| 676 |
Int_t colmax=32; |
| 677 |
Int_t rowmax=3000; |
| 678 |
|
| 679 |
Float_t matrixchi2[colmax][rowmax][3]; |
| 680 |
memset(matrixchi2, 0, colmax*rowmax*3*sizeof(Float_t)); |
| 681 |
|
| 682 |
|
| 683 |
//loop elementi |
| 684 |
for(Int_t inucl=(int)(Zstart); inucl<max; inucl++){ |
| 685 |
|
| 686 |
Z= inucl; |
| 687 |
|
| 688 |
Massa = elem[inucl-1]*MassP; |
| 689 |
|
| 690 |
//loop energia |
| 691 |
for(Int_t iene= 0; iene<1000; iene++){ |
| 692 |
|
| 693 |
energia= Massa + (E0)+ iene*Stepint;//gli do un'energia totale (momento) massa+energia cinetica, aumentando la cinetica.. |
| 694 |
|
| 695 |
Enetrack(&Z, &energia, &estremi[0][0],&estremi[1][0], dEplan);//calcola rilascio energetico sui piani |
| 696 |
|
| 697 |
//calcolo chi2 |
| 698 |
chiquadro(dEplan,chi2); |
| 699 |
|
| 700 |
if( (chi2[1] != 79) ){//salto quelli che frammentano |
| 701 |
matrixchi2[inucl][iene][0]=chi2[0];//valore chi2 per questo z a questa energia |
| 702 |
matrixchi2[inucl][iene][1]=energia;//energia per questo chi2 |
| 703 |
matrixchi2[inucl][iene][2]=chi2[2];//piani saltati nel chi2 |
| 704 |
} else { |
| 705 |
matrixchi2[inucl][iene][0]=1000;//valore chi2 per questo z a questa energia |
| 706 |
matrixchi2[inucl][iene][1]=1000;//energia per questo chi2 |
| 707 |
matrixchi2[inucl][iene][2]=1000;//piani saltati nel chi2 |
| 708 |
} |
| 709 |
}//fine loop energia |
| 710 |
|
| 711 |
|
| 712 |
};//fine loop z |
| 713 |
|
| 714 |
for (Int_t nu=0; nu<colmax; nu++){ |
| 715 |
for (Int_t en=0; en<rowmax; en++){ |
| 716 |
if((matrixchi2[nu][en][0]<bestchi2[0]) && (matrixchi2[nu][en][0] !=0.)){ |
| 717 |
bestchi2[0]= matrixchi2[nu][en][0];// chi2 |
| 718 |
bestchi2[1]= (Float_t)nu; // z |
| 719 |
bestchi2[2]= matrixchi2[nu][en][1];//energia; |
| 720 |
bestchi2[3]= matrixchi2[nu][en][2];// totale piani saltati |
| 721 |
} |
| 722 |
} |
| 723 |
} |
| 724 |
//==========================// |
| 725 |
Int_t testz = (Int_t)bestchi2[1]; |
| 726 |
|
| 727 |
Enetrack(&testz, &bestchi2[2], &estremi[0][0],&estremi[1][0], dEplan);//calcola rilascio energetico sui piani |
| 728 |
for(Int_t i=0;i<=estremi[1][0];i++){ |
| 729 |
cout<<"dEplan "<<dEplan[i]*10<<endl; |
| 730 |
cout<<"calorimetro "<<calorimetro[i][1]<<endl; |
| 731 |
} |
| 732 |
//==========================// |
| 733 |
};//endloopze |
| 734 |
|
| 735 |
|
| 736 |
|
| 737 |
|
| 738 |
|
| 739 |
void CaloBragg::mediatroncata(){ |
| 740 |
//calcolo Z con media troncata e utilizzo questo Z per trovare l'energia migliore |
| 741 |
//in: ordplane[44] => array con energia dei piani |
| 742 |
// spess[3] => conversioni spessore di silicio, w, mip |
| 743 |
// estr[2][2] => primo[0][0] e ultimo[1][0] piano attraversati ed energie[][1] |
| 744 |
// calo[44][2]=> energia[][1] e strip[][0] passaggio su ogni piano |
| 745 |
// integrale => energia totale nel calorimetro considerando il W |
| 746 |
// |
| 747 |
// out[4] chi2,z,Etot,Pskip |
| 748 |
|
| 749 |
Float_t ordplane[44];//mi serve per la media troncata |
| 750 |
memset(ordplane,0,44*sizeof(Float_t)); |
| 751 |
|
| 752 |
for(Int_t ipla=0; ipla< 2*NPLA; ipla++) ordplane[ipla]=calorimetro[ipla][1]; //energia del piano |
| 753 |
|
| 754 |
|
| 755 |
//ordino tutte le energie dei piani in ordine crescente |
| 756 |
//Int_t ii=0; |
| 757 |
|
| 758 |
Long64_t work[200]; |
| 759 |
Int_t ind = 0; |
| 760 |
Int_t l = 0; |
| 761 |
Int_t RN = 0; |
| 762 |
Float_t sum4 = 0.; |
| 763 |
Float_t qm = 0.; |
| 764 |
// |
| 765 |
//Float_t qmt = ethr*0.8; // *0.9 |
| 766 |
// |
| 767 |
//Int_t uplim = TMath::Max(3,N); |
| 768 |
// |
| 769 |
while ( l < 4 && ind < 44 ){ |
| 770 |
qm = TMath::KOrdStat(44,ordplane,ind,work); |
| 771 |
if (qm >= 0.7 ){ |
| 772 |
if ( l < 4 ){ |
| 773 |
sum4 += qm; |
| 774 |
RN++; |
| 775 |
}; |
| 776 |
l++; |
| 777 |
if ( debug ) printf(" value no %i qm %f sum4 %f \n",l,qm,sum4); |
| 778 |
}; |
| 779 |
ind++; |
| 780 |
}; |
| 781 |
// |
| 782 |
sum4 /= (Float_t)RN; |
| 783 |
Float_t Zmean = (sqrt((sum4*MIP)/(4.*spessore[2]))); |
| 784 |
if(Zmean ==0.) Zmean=1.; |
| 785 |
|
| 786 |
// cout<<"sum4="<<sum4<<endl; |
| 787 |
// cout<<"Zmean="<<Zmean<<endl; |
| 788 |
|
| 789 |
|
| 790 |
//calcolo energia migliore per Z trovato con media troncata |
| 791 |
|
| 792 |
Float_t zmin=Zmean; |
| 793 |
|
| 794 |
bestchi2[0]=10000.; |
| 795 |
bestchi2[1]=0.; |
| 796 |
bestchi2[2]=0.; |
| 797 |
bestchi2[3]=0.; |
| 798 |
Float_t zero=0.; |
| 799 |
|
| 800 |
cout<<"inizio media troncata"<<endl; |
| 801 |
cout<<"input: step "<<Integrale<<", zero "<<zero<<", zmin "<<zmin<<", zmax"<<zmin<<endl; |
| 802 |
|
| 803 |
|
| 804 |
// step energia zstart zstop |
| 805 |
loopze(Integrale,zero,zmin,zmin); |
| 806 |
|
| 807 |
cout<<"fine media troncata"<<endl; |
| 808 |
cout<<"output: chi2 "<<bestchi2[0]<<", z"<<bestchi2[1]<<", Etot "<<bestchi2[2]<<", Pskip "<<bestchi2[3]<<endl; |
| 809 |
|
| 810 |
|
| 811 |
|
| 812 |
qtchi2=bestchi2[0]; |
| 813 |
qtz=bestchi2[1]; |
| 814 |
qtetot=bestchi2[2]; |
| 815 |
qtpskip=bestchi2[3]; |
| 816 |
};//end mediatroncata |
| 817 |
// cout<<"z media troncata ok"<<endl; |
| 818 |
|
| 819 |
|
| 820 |
|
| 821 |
void CaloBragg::Zdaloop(){ |
| 822 |
//calcolo Z con un loop su tutti i possibli Z ed energie |
| 823 |
//in: ordplane[44]=> array con energia dei piani |
| 824 |
// spess1[3]=> conversioni spessore di silicio, w e mip |
| 825 |
// estr3[2][2]=> primo[0][0] e ultimo[1][0] piano ed energie |
| 826 |
// calo1[44][2]=> energia[][1] e strip[][0] passaggio su ogni piano |
| 827 |
// integrale=> energia totale nel calorimetro considerando il W |
| 828 |
// |
| 829 |
// out[4] chi2,z,Etot,Pskip |
| 830 |
|
| 831 |
|
| 832 |
/*z se particella fosse al minimo*/ //energia1piano/mip corretta |
| 833 |
Float_t zmax = (sqrt(estremi[0][1]/spessore[2])); |
| 834 |
if(zmax<31)zmax=zmax+1; |
| 835 |
|
| 836 |
/*calcolo Z ed E con loop sui vari elementi ed energie*/ |
| 837 |
|
| 838 |
Float_t zmin=1.; |
| 839 |
Float_t bestchitemp[4] = {0,0,0,0}; |
| 840 |
|
| 841 |
bestchi2[0]=10000.; |
| 842 |
bestchi2[1]=0.; |
| 843 |
bestchi2[2]=0.; |
| 844 |
bestchi2[3]=0.; |
| 845 |
Float_t zero=0.; |
| 846 |
//primo loop |
| 847 |
// energia ezero, zstart zstop Si attrav 1 piano energie piani out |
| 848 |
|
| 849 |
cout<<"inizio primo loop"<<endl; |
| 850 |
cout<<"input: step "<<Integrale<<", zero "<<zero<<", zmin "<<zmin<<", zmax"<<zmax<<endl; |
| 851 |
|
| 852 |
loopze(Integrale,zero,zmin,zmax); |
| 853 |
|
| 854 |
cout<<"fine primo loop"<<endl; |
| 855 |
cout<<"output: chi2 "<<bestchi2[0]<<", z"<<bestchi2[1]<<", Etot "<<bestchi2[2]<<", Pskip "<<bestchi2[3]<<endl; |
| 856 |
|
| 857 |
//secondo loop |
| 858 |
for(Int_t i=0;i<4;i++) bestchitemp[i]=bestchi2[i]; |
| 859 |
bestchi2[0] = 10000.; |
| 860 |
bestchi2[1] = 0.; |
| 861 |
bestchi2[2] = 0.; |
| 862 |
bestchi2[3] = 0.;//riazzero |
| 863 |
|
| 864 |
Float_t step = bestchitemp[2]/100.;//Integrale/10.;//era 1000 |
| 865 |
//zero=bestchitemp[2]-step/2.;//energia da 1 giro - 1step |
| 866 |
//Float_t step = bestchitemp[2]/1000.; |
| 867 |
//zero=bestchitemp[2]-step; |
| 868 |
zero=0; |
| 869 |
zmin=bestchitemp[1]-2;// zda primo giro |
| 870 |
if(zmin<1)zmin=1; |
| 871 |
zmax=bestchitemp[1]+1;// |
| 872 |
|
| 873 |
cout<<"inizio secondo loop"<<endl; |
| 874 |
cout<<"input: step "<<step<<", zero "<<zero<<", zmin "<<zmin<<", zmax"<<zmax<<endl; |
| 875 |
|
| 876 |
loopze(step,zero,zmin,zmax); // |
| 877 |
|
| 878 |
cout<<"fine secondo loop"<<endl; |
| 879 |
cout<<"output: chi2 "<<bestchi2[0]<<", z"<<bestchi2[1]<<", Etot "<<bestchi2[2]<<", Pskip "<<bestchi2[3]<<endl; |
| 880 |
|
| 881 |
|
| 882 |
// cout<<"z loop ok"<<endl; |
| 883 |
|
| 884 |
//chi2,z,Etot,Pskip |
| 885 |
lpchi2=bestchi2[0]; |
| 886 |
lpz=bestchi2[1]; |
| 887 |
lpetot=bestchi2[2]; |
| 888 |
lppskip=bestchi2[3]; |
| 889 |
|
| 890 |
};//endZdaloop |
| 891 |
|
| 892 |
|
| 893 |
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| 894 |
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| 895 |
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| 896 |
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