ITS/AliITSsimulationSPDdubna.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 1.9  2002/10/22 14:45:45  alibrary
  19 Introducing Riostream.h
  20
  21 Revision 1.8  2002/10/14 14:57:08  hristov
  22 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  23
  24 Revision 1.3.8.2  2002/10/14 13:14:08  hristov
  25 Updating VirtualMC to v3-09-02
  26
  27 Revision 1.7  2002/09/09 17:23:28  nilsen
  28 Minor changes in support of changes to AliITSdigitS?D class'.
  29
  30 Revision 1.6  2002/08/21 22:09:58  nilsen
  31 Updated SPD simulation with difusion effects. ReWritten Hit to SDigits
  32 code.
  33
  34 */
  35 #include <Riostream.h>
  36 #include <TRandom.h>
  37 #include <TH1.h>
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TString.h>
  40 #include <TParticle.h>
  41
  42 #include "AliRun.h"
  43 #include "AliITS.h"
  44 #include "AliITShit.h"
  45 #include "AliITSdigit.h"
  46 #include "AliITSmodule.h"
  47 #include "AliITSMapA2.h"
  48 #include "AliITSpList.h"
  49 #include "AliITSsimulationSPDdubna.h"
  50 #include "AliITSsegmentationSPD.h"
  51 #include "AliITSresponseSPDdubna.h"
  52
  53 //#define DEBUG
  54
  55 ClassImp(AliITSsimulationSPDdubna)
  56 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  57 // Version: 0
  58 // Written by Boris Batyunya
  59 // December 20 1999
  60 //
  61 // AliITSsimulationSPDdubna is the simulation of SPDs
  62 //______________________________________________________________________
  63
  64
  65 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(){
  66     // constructor
  67
  68     fResponse = 0;
  69     fSegmentation = 0;
  70     fMapA2 = 0;
  71     fpList = 0;
  72     fModule = 0;
  73     fEvent = 0;
  74     fHis = 0;
  75     fNoise = 0.;
  76     fBaseline = 0.;
  77     fNPixelsZ = 0;
  78     fNPixelsX = 0;
  79 }
  80 //______________________________________________________________________
  81 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(AliITSsegmentation *seg,
  82                                                    AliITSresponse *resp){
  83     // standard constructor
  84     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
  85
  86     fHis = 0;
  87     fResponse = resp;
  88     fSegmentation = seg;
  89     fModule = 0;
  90     fEvent = 0;
  91
  92     fNPixelsZ=GetSeg()->Npz();
  93     fNPixelsX=GetSeg()->Npx();
  94
  95     GetResp()->GetNoiseParam(fNoise,fBaseline);
  96     GetResp()->SetDistanceOverVoltage(kmictocm*GetSeg()->Dy(),50.0);
  97
  98 //    fMapA2 = new AliITSMapA2(GetSeg());
  99     fMapA2 = 0;
 100
 101     fpList = new AliITSpList(fNPixelsZ+1,fNPixelsX+1);
 102
 103 }
 104 //______________________________________________________________________
 105 AliITSsimulationSPDdubna::~AliITSsimulationSPDdubna(){
 106     // destructor
 107
 108     if(fMapA2) delete fMapA2;
 109
 110     if (fHis) {
 111         fHis->Delete();
 112         delete fHis;
 113     } // end if fHis
 114 }
 115 //______________________________________________________________________
 116 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(const
 117                                                    AliITSsimulationSPDdubna
 118                                                    &source){
 119     //     Copy Constructor
 120     if(&source == this) return;
 121     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 122     this->fNoise = source.fNoise;
 123     this->fBaseline = source.fBaseline;
 124     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 125     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 126     this->fHis = source.fHis;
 127     return;
 128 }
 129 //______________________________________________________________________
 130 AliITSsimulationSPDdubna&  AliITSsimulationSPDdubna::operator=(const
 131                                            AliITSsimulationSPDdubna &source){
 132     //    Assignment operator
 133     if(&source == this) return *this;
 134     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 135     this->fNoise = source.fNoise;
 136     this->fBaseline = source.fBaseline;
 137     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 138     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 139     this->fHis = source.fHis;
 140     return *this;
 141 }
 142 //______________________________________________________________________
 143 void AliITSsimulationSPDdubna::InitSimulationModule(Int_t module, Int_t event){
 144     //  This function creates maps to build the list of tracks for each
 145     //  summable digit.
 146     //
 147     //  Inputs:
 148     //    Int_t module   // Module number to be simulated
 149     //    Int_t event    // Event number to be simulated
 150     //
 151     //  Outputs:
 152     //    none
 153     //
 154     //  Returns:
 155     //    none
 156
 157     fModule = module;
 158     fEvent  = event;
 159 //    fMapA2->ClearMap();
 160     fpList->ClearMap();
 161 }
 162 //_____________________________________________________________________
 163 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t mask,
 164                                                Int_t event){
 165     //  This function begins the work of creating S-Digits
 166     //
 167     //  Inputs:
 168     //    AliITSmodule *mod  //  module
 169     //    Int_t mask         //  mask to be applied to the module
 170     //
 171     //  Outputs:
 172     //    none
 173     //
 174     //  Return:
 175     //    test              //  test returns kTRUE if the module contained hits
 176     //                      //  test returns kFALSE if it did not contain hits
 177
 178     Int_t module = 0;
 179
 180     if(!(mod->GetNhits())) return;// if module has no hits don't create Sdigits
 181     fModule = mod->GetIndex();
 182     HitToSDigit(mod, module, mask, fpList);
 183     WriteSDigits(fpList);
 184 //    fMapA2->ClearMap();
 185     fpList->ClearMap();
 186 }
 187 //______________________________________________________________________
 188 void AliITSsimulationSPDdubna::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
 189     //  This function adds each S-Digit to pList
 190     //
 191     //  Inputs:
 192     //    AliITSpList *pList
 193     //
 194     //  Outputs:
 195     //    none
 196     //
 197     //  Return:
 198     //    none
 199     Int_t ix, nix, iz, niz;
 200     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 201
 202     pList->GetMaxMapIndex(niz, nix);
 203     for(iz=0; iz<niz-1; iz++)for(ix=0; ix<nix-1; ix++){
 204         if(pList->GetSignalOnly(iz+1,ix+1)>0.0){
 205             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(iz+1,ix+1)));
 206 #ifdef DEBUG
 207             cout <<"SDigits " << iz << "," << ix << "," <<
 208                 *(pList->GetpListItem(iz+1,ix+1)) << endl;
 209 #endif
 210         } // end if pList
 211     } // end for iz,ix
 212     return;
 213 }
 214 //______________________________________________________________________
 215 void AliITSsimulationSPDdubna::FinishSDigitiseModule(){
 216     //  This function calls SDigitsToDigits which creates Digits from SDigits
 217     //
 218     //  Inputs:
 219     //    none
 220     //
 221     //  Outputs:
 222     //    none
 223     //  Return
 224     //    none
 225
 226     SDigitsToDigits(fModule, fpList);
 227     return;
 228 }
 229 //______________________________________________________________________
 230 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitsToDigits(Int_t module,
 231                                                AliITSpList *pList){
 232     //  This function adds electronic noise to the S-Digits and then adds them
 233     // to  a new pList
 234     //
 235     //  Inputs:
 236     //    Int_t       module  // module number
 237     //    AliITSpList *pList  // pList
 238     //
 239     //  Outputs:
 240     //    pList is passed along to the functions ChargeToSignal and GetList
 241     //
 242     //  Return:
 243     //    none
 244
 245     fModule = module;
 246     ChargeToSignal(pList); // Charge To Signal both adds noise and
 247 //    fMapA2->ClearMap();
 248     pList->ClearMap();
 249 }
 250 //______________________________________________________________________
 251 void AliITSsimulationSPDdubna::DigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 252                                               Int_t dummy){
 253     //  This function creates Digits straight from the hits and then adds
 254     //  electronic noise to the digits before adding them to pList
 255     //
 256     //  Inputs:
 257     //    AliITSmodule *mod    // module
 258     //    Int_t        module  // module number  Dummy.
 259     //    Int_t        dummy
 260     //
 261     //  Outputs:
 262     //    Each of the input variables is passed along to HitToSDigit
 263     //
 264     //  Return:
 265     //    none
 266
 267     fModule = mod->GetIndex();  //This calls the module for HitToSDigit
 268     HitToSDigit(mod,fModule, dummy, fpList);
 269     ChargeToSignal(fpList);
 270 //    fMapA2->ClearMap();
 271     fpList->ClearMap();
 272 }
 273 //______________________________________________________________________
 274 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapSignal(Int_t iz, Int_t ix, Int_t trk,
 275                                                Int_t ht, Int_t module,
 276                                                Double_t signal,
 277                                                AliITSpList *pList){
 278     //  This function adds a signal to the pList from the pList class
 279     //
 280     //  Inputs:
 281     //    Int_t       iz     // row number
 282     //    Int_t       ix     // column number
 283     //    Int_t       trk    // track number
 284     //    Int_t       ht     // hit number
 285     //    Double_t    signal // signal strength
 286     //    AliITSpList *pList // pList
 287     //
 288     //  Outputs:
 289     //    All of the inputs are passed to AliITSpList::AddSignal
 290     //    Int_t    ix  // row number
 291     //    Int_t    iz  // column number
 292     //    Double_t sig // signal strength
 293     //          // These three variables are defined to preserve the
 294     //          // assignments used in the function AliITSMapA2::AddSignal
 295     //
 296     //  Return:
 297     //    none
 298
 299 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, signal);
 300     pList->AddSignal(iz+1,ix+1, trk, ht, fModule, signal);
 301 }
 302 //______________________________________________________________________
 303 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapNoise(Int_t iz,
 304                                               Int_t ix, Int_t fModule,
 305                                               Double_t sig, Float_t noise,
 306                                               AliITSpList *pList){
 307     //  This function adds noise to data in the MapA2 as well as the pList
 308     //
 309     //  Inputs:
 310     //    Int_t       iz       // row number
 311     //    Int_t       ix       // column number
 312     //    Int_t       mod     // module number
 313     //    Double_t    sig     // signal strength
 314     //    Double_t    noise   // electronic noise generated by ChargeToSignal
 315     //    AliITSpList *pList  // pList
 316     //
 317     //  Outputs:
 318     //    All of the inputs are passed to AliITSMapA2::AddSignal or
 319     //    AliITSpList::AddNoise
 320     //
 321     //  Return:
 322     //    none
 323
 324 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, noise);
 325     pList->AddNoise(iz+1,ix+1, fModule, noise);
 326 }
 327 //______________________________________________________________________
 328 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 329                                           Int_t dummy){
 330     DigitiseModule(mod, module, dummy);
 331 }
 332 //______________________________________________________________________
 333 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 334                                             Int_t dummy,AliITSpList *pList){
 335     // Does the charge distributions using Gaussian diffusion charge charing.
 336     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 337     TObjArray *hits = mod->GetHits();
 338     Int_t nhits = hits->GetEntriesFast();
 339     Int_t h,ix,iz;
 340     Int_t idtrack;
 341     Double_t x0=0.0,x1=0.0,y0=0.0,y1=0.0,z0=0.0,z1=0.0,de=0.0;
 342     Double_t x,y,z,t,tp,st,dt=0.2,el,sig;
 343     Double_t thick = kmictocm*GetSeg()->Dy();
 344
 345     if(nhits<=0) return;
 346     for(h=0;h<nhits;h++){
 347 #ifdef DEBUG
 348         cout << "Hits=" << h << "," << *(mod->GetHit(h)) << endl;
 349 #endif
 350         if(mod->LineSegmentL(h,x0,x1,y0,y1,z0,z1,de,idtrack)){
 351         st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1);
 352         if(st>0.0){
 353             st = (Double_t)((Int_t)(1.0E+04*st)); // number of microns
 354             if(st<=0.0) st = 1.0;
 355             dt = 1.0/st;
 356             for(t=0;t<1.0;t+=dt){ // Integrate over t
 357                 tp = t+0.5*dt;
 358                 el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)(dt*de));
 359 #ifdef DEBUG
 360                 if(el<=0.0) cout << "el="<<el<<" dt="<<dt<<" de="<<de<<endl;
 361 #endif
 362                 x = x0+x1*tp;
 363                 y = y0+y1*tp;
 364                 z = z0+z1*tp;
 365                 GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 366                 sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 367                 SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,idtrack,
 368                              mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 369             } // end for t
 370         } else { // st == 0.0 deposit it at this point
 371             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)de);
 372             x = x0;
 373             y = y0;
 374             z = z0;
 375             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 376             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 377             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 378                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 379         } // end if st>0.0
 380     }} // Loop over all hits h
 381 }/*
 382 //______________________________________________________________________
 383 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 384                                             Int_t dummy,AliITSpList *pList){
 385     // Does the charge distributions using Gaussian diffusion charge charing.
 386     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 387     TObjArray *hits = mod->GetHits();
 388     Int_t nhits = hits->GetEntriesFast();
 389     Int_t h,ix,iz,i,n;
 390     Int_t idtrack;
 391     Double_t x0=0.0,x1=0.0,y0=0.0,y1=0.0,z0=0.0,z1=0.0,de=0.0;
 392     Double_t x,y,z,*ta,t,tp,st,dt=0.2,el,sig;
 393     Double_t thick = kmictocm*GetSeg()->Dy();
 394
 395     if(nhits<=0) return;
 396     for(h=0;h<nhits;h++){
 397 #ifdef DEBUG
 398         cout << "Hits=" << h << "," << *(mod->GetHit(h)) << endl;
 399 #endif
 400         if(mod->LineSegmentL(h,x0,x1,y0,y1,z0,z1,de,idtrack)){
 401         st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1);
 402         if(st>0.0){
 403             st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1)*(ta[i+1]-ta[i]);
 404             ta = CreateFindCellEdges(x0,x1,z0,z1,n);
 405             for(i=0;i<n-1;i++){
 406                 dt = TMath::Min((1.0E-4)/st,);
 407                 for(t=ta[i];t<ta[i+1];t+=dt){ // Integrate over t
 408                 tp = t+0.5*dt;
 409                 el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)(dt*de));
 410 #ifdef DEBUG
 411                 if(el<=0.0) cout << "el="<<el<<" dt="<<dt<<" de="<<de<<endl;
 412 #endif
 413                 x = x0+x1*tp;
 414                 y = y0+y1*tp;
 415                 z = z0+z1*tp;
 416                 GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 417                 sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 418                 SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,idtrack,
 419                              mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 420             } // end for t[i]
 421             delete[] t;
 422         } else { // st == 0.0 deposit it at this point
 423             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)de);
 424             x = x0;
 425             y = y0;
 426             z = z0;
 427             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 428             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 429             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 430                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 431         } // end if st>0.0
 432     }} // Loop over all hits h
 433     }*/
 434 //______________________________________________________________________
 435 void AliITSsimulationSPDdubna::SpreadCharge(Double_t x0,Double_t y0,
 436                                             Double_t z0,Int_t ix0,Int_t iz0,
 437                                             Double_t el,Double_t sig,Int_t t,
 438                                             Int_t ti,Int_t hi,Int_t mod){
 439     // Spreads the charge over neighboring cells. Assume charge is distributed
 440     // as charge(x,z) = (el/2*pi*sig*sig)*exp(-arg)
 441     // arg=((x-x0)*(x-x0)/2*sig*sig)+((z-z0*z-z0)/2*sig*sig)
 442     // Defined this way, the integral over all x and z is el.
 443     const Int_t knx = 3,knz = 2;
 444     const Double_t kRoot2 = 1.414213562; // Sqrt(2).
 445     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 446     Int_t ix,iz,ixs,ixe,izs,ize;
 447     Float_t x,z;
 448     Double_t x1,x2,z1,z2,s,sp;
 449
 450     if(sig<=0.0) {
 451         fpList->AddSignal(iz0+1,ix0+1,t,hi,mod,el);
 452         return;
 453     } // end if
 454     sp = 1.0/(sig*kRoot2);
 455 #ifdef DEBUG
 456     cout << "sig=" << sig << " sp=" << sp << endl;
 457 #endif
 458     ixs = TMath::Max(-knx+ix0,0);
 459     ixe = TMath::Min(knx+ix0,GetSeg()->Npx()-1);
 460     izs = TMath::Max(-knz+iz0,0);
 461     ize = TMath::Min(knz+iz0,GetSeg()->Npz()-1);
 462     for(ix=ixs;ix<=ixe;ix++) for(iz=izs;iz<=ize;iz++){
 463         GetSeg()->DetToLocal(ix,iz,x,z); // pixel center
 464         x1 = x;
 465         z1 = z;
 466         x2  = x1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix); // Upper
 467         x1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix);  // Lower
 468         z2  = z1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz); // Upper
 469         z1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz);  // Lower
 470         x1 -= x0; // Distance from where track traveled
 471         x2 -= x0; // Distance from where track traveled
 472         z1 -= z0; // Distance from where track traveled
 473         z2 -= z0; // Distance from where track traveled
 474         s = 0.25; // Correction based on definision of Erfc
 475         s *= TMath::Erfc(sp*x1) - TMath::Erfc(sp*x2);
 476 #ifdef DEBUG
 477         cout << "el=" << el << " ix0=" << ix0 << " ix=" << ix << " x0="<< x <<
 478             " iz0=" << iz0 << " iz=" << iz << " z0=" << z  <<
 479             " sp*x1=" << sp*x1 <<" sp*x2=" << sp*x2 << " s=" << s;
 480 #endif
 481         s *= TMath::Erfc(sp*z1) - TMath::Erfc(sp*z2);
 482 #ifdef DEBUG
 483         cout << " sp*z1=" << sp*z1 <<" sp*z2=" << sp*z2 << " s=" << s << endl;
 484 #endif
 485         fpList->AddSignal(iz+1,ix+1,t,hi,mod,s*el);
 486     } // end for ix, iz
 487 }
 488 //______________________________________________________________________
 489 Double_t *AliITSsimulationSPDdubna::CreateFindCellEdges(Double_t x0,Double_t x1,
 490                                              Double_t z0,Double_t z1,Int_t &n){
 491     // Note: This function is a potensial source for a memory leak. The memory
 492     // pointed to in its return, must be deleted.
 493     // Inputs:
 494     //    Double_t x0   The starting location of the track step in x
 495     //    Double_t x1   The distance allong x for the track step
 496     //    Double_t z0   The starting location of the track step in z
 497     //    Double_t z1   The distance allong z for the track step
 498     // Output:
 499     //    Int)t &n      The size of the array returned. Minimal n=2.
 500     // Return:
 501     //    The pointer to the array of track steps.
 502     Int_t ix0,ix1,ix,iz0,iz1,iz,i;
 503     Double_t x,z,lx,ux,lz,uz,a,b,c,d;
 504     Double_t *t;
 505
 506     GetSeg()->LocalToDet(x0,z0,ix0,iz0);
 507     GetSeg()->LocalToDet(x1,z1,ix1,iz1);
 508     n = 2 + TMath::Abs(ix1-ix0) + TMath::Abs(iz1-iz0);
 509     t = new Double_t[n];
 510     t[0] = 0.0;
 511     t[n-1] = 1.0;
 512     x = x0;
 513     z = z0;
 514     for(i=1;i<n-1;i++){
 515         GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 516         GetSeg()->CellBoundries(ix,iz,lx,ux,lz,uz);
 517         a = (lx-x0)/x1;
 518         if(a<=t[i-1]) a = 1.0;
 519         b = (ux-x0)/x1;
 520         if(b<=t[i-1]) b = 1.0;
 521         c = (lz-z0)/z1;
 522         if(c<=t[i-1]) c = 1.0;
 523         d = (uz-z0)/z1;
 524         if(d<=t[i-1]) d = 1.0;
 525         t[i] = TMath::Min(TMath::Min(TMath::Min(a,b),c),d);
 526         x = x0+x1*(t[i]*1.00000001);
 527         z = z0+z1*(t[i]*1.00000001);
 528         i++;
 529     } // end for i
 530     return t;
 531 }
 532 //______________________________________________________________________
 533 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigitOld(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 534                                            Int_t dummy, AliITSpList *pList){
 535     // digitize module
 536     const Float_t kEnToEl = 2.778e+8; // GeV->charge in electrons
 537                                       // for 3.6 eV/pair
 538     const Float_t kconv = 10000.;     // cm -> microns
 539
 540     Float_t spdLength = GetSeg()->Dz();
 541     Float_t spdWidth = GetSeg()->Dx();
 542     Float_t spdThickness = GetSeg()->Dy();
 543     Float_t difCoef, dum;
 544     GetResp()->DiffCoeff(difCoef,dum);
 545     if(spdThickness > 290) difCoef = 0.00613;
 546
 547     Float_t zPix0 = 1e+6;
 548     Float_t xPix0 = 1e+6;
 549     Float_t yPrev = 1e+6;
 550
 551     Float_t zPitch = GetSeg()->Dpz(0);
 552     Float_t xPitch = GetSeg()->Dpx(0);
 553
 554     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 555     module = mod->GetIndex();
 556     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast();
 557     if (!nhits) return;
 558 #ifdef DEBUG
 559     cout<<"len,wid,thickness,nx,nz,pitchx,pitchz,difcoef ="<<spdLength<<","
 560         <<spdWidth<<","<<spdThickness<<","<<fNPixelsX<<","<<fNPixelsZ<<","
 561         <<xPitch<<","<<zPitch<<","<<difCoef<<endl;
 562 #endif
 563     //  Array of pointers to the label-signal list
 564     Int_t indexRange[4] = {0,0,0,0};
 565
 566     // Fill detector maps with GEANT hits
 567     // loop over hits in the module
 568     static Bool_t first;
 569     Int_t lasttrack=-2;
 570     Int_t hit, iZi, jz, jx;
 571     Int_t idhit=-1; //!
 572 #ifdef DEBUG
 573     cout<<"SPDdubna: module,nhits ="<<module<<","<<nhits<<endl;
 574 #endif
 575     for (hit=0;hit<nhits;hit++) {
 576         AliITShit *iHit = (AliITShit*) fHits->At(hit);
 577 #ifdef DEBUG
 578         cout << "Hits=" << hit << "," << *iHit << endl;
 579 #endif
 580         //Int_t layer = iHit->GetLayer();
 581         Float_t yPix0 = -spdThickness/2;
 582
 583         // work with the idtrack=entry number in the TreeH
 584         //Int_t idhit,idtrack; //!
 585         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(hit,idtrack,idhit);  //!
 586         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(hit);
 587         // or store straight away the particle position in the array
 588         // of particles :
 589         if(iHit->StatusEntering()) idhit=hit;
 590         Int_t itrack = iHit->GetTrack();
 591         Int_t dray = 0;
 592
 593         if (lasttrack != itrack || hit==(nhits-1)) first = kTRUE;
 594
 595         //Int_t parent = iHit->GetParticle()->GetFirstMother();
 596         Int_t partcode = iHit->GetParticle()->GetPdgCode();
 597
 598         //  partcode (pdgCode): 11 - e-, 13 - mu-, 22 - gamma, 111 - pi0,
 599         // 211 - pi+,  310 - K0s, 321 - K+, 2112 - n, 2212 - p, 3122 - lambda
 600
 601         Float_t pmod = iHit->GetParticle()->P(); // total momentum at the
 602                                                    // vertex
 603         pmod *= 1000;
 604
 605         if(partcode == 11 && pmod < 6) dray = 1; // delta ray is e-
 606                                                  // at p < 6 MeV/c
 607
 608         //  Get hit z and x(r*phi) cordinates for each module (detector)
 609         //  in local system.
 610
 611         Float_t zPix = kconv*iHit->GetZL();
 612         Float_t xPix = kconv*iHit->GetXL();
 613         Float_t yPix = kconv*iHit->GetYL();
 614
 615         // Get track status
 616         Int_t status = iHit->GetTrackStatus();
 617
 618         // Check boundaries
 619         if(zPix  > spdLength/2) {
 620 #ifdef DEBUG
 621             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 622 #endif
 623             zPix = spdLength/2 - 10;
 624         }
 625         if(zPix  < 0 && zPix < -spdLength/2) {
 626 #ifdef DEBUG
 627             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 628 #endif
 629             zPix = -spdLength/2 + 10;
 630         }
 631         if(xPix  > spdWidth/2) {
 632 #ifdef DEBUG
 633             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 634 #endif
 635             xPix = spdWidth/2 - 10;
 636         }
 637         if(xPix  < 0 && xPix < -spdWidth/2) {
 638 #ifdef DEBUG
 639             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 640 #endif
 641             xPix = -spdWidth/2 + 10;
 642         }
 643         Int_t trdown = 0;
 644
 645         // enter Si or after event in Si
 646         if (status == 66 ) {
 647             zPix0 = zPix;
 648             xPix0 = xPix;
 649             yPrev = yPix;
 650         } // end if status == 66
 651
 652         Float_t depEnergy = iHit->GetIonization();
 653         // skip if the input point to Si
 654
 655         if(depEnergy <= 0.) continue;
 656
 657         // if track returns to the opposite direction:
 658         if (yPix < yPrev) {
 659             trdown = 1;
 660         } // end if yPix < yPrev
 661
 662         // take into account the holes diffusion inside the Silicon
 663         // the straight line between the entrance and exit points in Si is
 664         // divided into the several steps; the diffusion is considered
 665         // for each end point of step and charge
 666         // is distributed between the pixels through the diffusion.
 667
 668         //  ---------- the diffusion in Z (beam) direction -------
 669         Float_t charge = depEnergy*kEnToEl;         // charge in e-
 670         Float_t drPath = 0.;
 671         Float_t tang = 0.;
 672         Float_t sigmaDif = 0.;
 673         Float_t zdif = zPix - zPix0;
 674         Float_t xdif = xPix - xPix0;
 675         Float_t ydif = TMath::Abs(yPix - yPrev);
 676         Float_t ydif0 = TMath::Abs(yPrev - yPix0);
 677
 678         if(ydif < 1) continue; // ydif is not zero
 679
 680         Float_t projDif = sqrt(xdif*xdif + zdif*zdif);
 681
 682         Int_t ndZ = (Int_t)TMath::Abs(zdif/zPitch) + 1;
 683         Int_t ndX = (Int_t)TMath::Abs(xdif/xPitch) + 1;
 684
 685         // number of the steps along the track:
 686         Int_t nsteps = ndZ;
 687         if(ndX > ndZ) nsteps = ndX;
 688         if(nsteps < 20) nsteps = 20;  // minimum number of the steps
 689
 690         if (projDif < 5 ) {
 691             drPath = (yPix-yPix0)*1.e-4;
 692             drPath = TMath::Abs(drPath);        // drift path in cm
 693             sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);    // sigma diffusion in cm
 694             sigmaDif = sigmaDif*kconv;         // sigma diffusion in microns
 695             nsteps = 1;
 696         }  // end if projDif < 5
 697
 698         if(projDif > 5) tang = ydif/projDif;
 699         Float_t dCharge = charge/nsteps;       // charge in e- for one step
 700         Float_t dZ = zdif/nsteps;
 701         Float_t dX = xdif/nsteps;
 702
 703         for (iZi = 1; iZi <= nsteps;iZi++) {
 704             Float_t dZn = iZi*dZ;
 705             Float_t dXn = iZi*dX;
 706             Float_t zPixn = zPix0 + dZn;
 707             Float_t xPixn = xPix0 + dXn;
 708
 709             if(projDif >= 5) {
 710                 Float_t dProjn = sqrt(dZn*dZn+dXn*dXn);
 711                 drPath = dProjn*tang*1.e-4; // drift path for iZi+1 step in cm
 712                 if(trdown == 0) {
 713                     drPath = TMath::Abs(drPath) + ydif0*1.e-4;
 714                 }// end if trdow ==0
 715                 if(trdown == 1) {
 716                     drPath = ydif0*1.e-4 - TMath::Abs(drPath);
 717                     drPath = TMath::Abs(drPath);
 718                 } // end if trdown == 1
 719                 sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);
 720                 sigmaDif = sigmaDif*kconv;       // sigma diffusion in microns
 721             } // end if projdif >= 5
 722
 723             zPixn = (zPixn + spdLength/2.);
 724             xPixn = (xPixn + spdWidth/2.);
 725             Int_t nZpix, nXpix;
 726             GetSeg()->GetPadIxz(xPixn,zPixn,nXpix,nZpix);
 727             zPitch = GetSeg()->Dpz(nZpix);
 728             GetSeg()->GetPadTxz(xPixn,zPixn);
 729             // set the window for the integration
 730             Int_t jzmin = 1;
 731             Int_t jzmax = 3;
 732             if(nZpix == 1) jzmin =2;
 733             if(nZpix == fNPixelsZ) jzmax = 2;
 734
 735             Int_t jxmin = 1;
 736             Int_t jxmax = 3;
 737             if(nXpix == 1) jxmin =2;
 738             if(nXpix == fNPixelsX) jxmax = 2;
 739
 740             Float_t zpix = nZpix;
 741             Float_t dZright = zPitch*(zpix - zPixn);
 742             Float_t dZleft = zPitch - dZright;
 743
 744             Float_t xpix = nXpix;
 745             Float_t dXright = xPitch*(xpix - xPixn);
 746             Float_t dXleft = xPitch - dXright;
 747
 748             Float_t dZprev = 0.;
 749             Float_t dZnext = 0.;
 750             Float_t dXprev = 0.;
 751             Float_t dXnext = 0.;
 752
 753             for(jz=jzmin; jz <=jzmax; jz++) {
 754                 if(jz == 1) {
 755                     dZprev = -zPitch - dZleft;
 756                     dZnext = -dZleft;
 757                 } else if(jz == 2) {
 758                     dZprev = -dZleft;
 759                     dZnext = dZright;
 760                 } else if(jz == 3) {
 761                     dZprev = dZright;
 762                     dZnext = dZright + zPitch;
 763                 } // end if jz
 764                 // kz changes from 1 to the fNofPixels(270)
 765                 Int_t kz = nZpix + jz -2;
 766
 767                 Float_t zArg1 = dZprev/sigmaDif;
 768                 Float_t zArg2 = dZnext/sigmaDif;
 769                 Float_t zProb1 = TMath::Erfc(zArg1);
 770                 Float_t zProb2 = TMath::Erfc(zArg2);
 771                 Float_t dZCharge =0.5*(zProb1-zProb2)*dCharge;
 772
 773
 774                 // ----------- holes diffusion in X(r*phi) direction  --------
 775
 776                 if(dZCharge > 1.) {
 777                     for(jx=jxmin; jx <=jxmax; jx++) {
 778                         if(jx == 1) {
 779                             dXprev = -xPitch - dXleft;
 780                             dXnext = -dXleft;
 781                         } else if(jx == 2) {
 782                             dXprev = -dXleft;
 783                             dXnext = dXright;
 784                         } else if(jx == 3) {
 785                             dXprev = dXright;
 786                             dXnext = dXright + xPitch;
 787                         }  // end if jx
 788                         Int_t kx = nXpix + jx -2;
 789                         Float_t xArg1 = dXprev/sigmaDif;
 790                         Float_t xArg2 = dXnext/sigmaDif;
 791                         Float_t xProb1 = TMath::Erfc(xArg1);
 792                         Float_t xProb2 = TMath::Erfc(xArg2);
 793                         Float_t dXCharge =0.5*(xProb1-xProb2)*dZCharge;
 794
 795                         if(dXCharge > 1.) {
 796                             if (first) {
 797                                 indexRange[0]=indexRange[1]=kz-1;
 798                                 indexRange[2]=indexRange[3]=kx-1;
 799                                 first=kFALSE;
 800                             } // end if first
 801                             indexRange[0]=TMath::Min(indexRange[0],kz-1);
 802                             indexRange[1]=TMath::Max(indexRange[1],kz-1);
 803                             indexRange[2]=TMath::Min(indexRange[2],kx-1);
 804                             indexRange[3]=TMath::Max(indexRange[3],kx-1);
 805 /*
 806                             // build the list of digits for this module
 807                             Double_t signal = fMapA2->GetSignal(kz-1,kx-1);
 808                             signal+=dXCharge;
 809                             fMapA2->SetHit(kz-1,kx-1,(double)signal);
 810 */
 811                             // The calling sequence for UpdateMapSignal was
 812                             // moved into the (dx > 1 e-) loop because it
 813                             // needs to call signal which is defined inside
 814                             // this loop
 815                             fModule   = module;//Defined because functions
 816                                                // called by UpdateMapSignal
 817                                                // expect module to be an
 818                                                // integer
 819                             UpdateMapSignal(kz-1,kx-1,
 820 //                                          mod->GetHitTrackIndex(hit),
 821                              ((AliITShit*)(mod->GetHit(hit)))->GetTrack(),
 822                                             hit,fModule,dXCharge,pList);
 823                         }      // dXCharge > 1 e-
 824                     }       // jx loop
 825                 }       // dZCharge > 1 e-
 826             }        // jz loop
 827         }         // iZi loop
 828         if (status == 65) {   // the step is inside of Si
 829             zPix0 = zPix;
 830             xPix0 = xPix;
 831         } // end if status == 65
 832         yPrev = yPix;
 833     }   // hit loop inside the module
 834 }
 835 //______________________________________________________________________
 836 void AliITSsimulationSPDdubna::ChargeToSignal(AliITSpList *pList){
 837     // add noise and electronics, perform the zero suppression and add the
 838     // digit to the list
 839     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 840     Float_t threshold = (float)GetResp()->MinVal();
 841     Int_t j;
 842 //    Int_t    digits[3], tracks[3], hits[3];
 843 //    Float_t  charges[3];
 844     Float_t  electronics;
 845 //    Float_t  phys;
 846     Double_t sig;
 847     const Int_t    nmaxtrk=AliITSdigitSPD::GetNTracks();
 848     static AliITSdigitSPD dig;
 849
 850     for(Int_t iz=0; iz<fNPixelsZ; iz++){
 851         for(Int_t ix=0; ix<fNPixelsX; ix++){
 852             electronics = fBaseline + fNoise*gRandom->Gaus();
 853             sig = pList->GetSignalOnly(iz+1,ix+1);
 854             UpdateMapNoise(iz,ix,fModule,sig,electronics,pList);
 855 #ifdef DEBUG
 856 //          cout << sig << "+" << electronics <<">threshold=" << threshold
 857 //               << endl;
 858 #endif
 859             if (sig+electronics > threshold) {
 860                 dig.fCoord1 = iz;
 861                 dig.fCoord2 = ix;
 862                 dig.fSignal = 1;
 863                 dig.fSignalSPD = (Int_t) pList->GetSignal(iz+1,ix+1);
 864                 /*
 865                 digits[0] = iz;
 866                 digits[1] = ix;
 867                 digits[2] = 1; */
 868                 for(j=0;j<nmaxtrk;j++){
 869 //                  charges[j] = 0.0;
 870                     if (j<pList->GetNEnteries()) {
 871                         dig.fTracks[j] = pList->GetTrack(iz+1,ix+1,j);
 872                         dig.fHits[j]   = pList->GetHit(iz+1,ix+1,j);
 873                         /*
 874                         tracks[j] = pList->GetTrack(iz+1,ix+1,j);
 875                         hits[j]   = pList->GetHit(iz+1,ix+1,j);
 876                         */
 877                     }else { // Default values
 878                         dig.fTracks[j] = -3;
 879                         dig.fHits[j]   = -1;
 880 /*                      tracks[j] = -2; //noise
 881                         hits[j]   = -1;  */
 882                     } // end if pList
 883                 } // end for j
 884 //              charges[0] = (Float_t) pList->GetSumSignal(iz+1,ix+1);
 885 /*
 886                 if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] == tracks[2]) {
 887                     tracks[1] = -3;
 888                     hits[1] = -1;
 889                     tracks[2] = -3;
 890                     hits[2] = -1;
 891                 } else if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] != tracks[2]) {
 892                     tracks[1] = -3;
 893                     hits[1] = -1;
 894                 } else if(tracks[0] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 895                     tracks[2] = -3;
 896                     hits[2] = -1;
 897                 } else if(tracks[1] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 898                     tracks[2] = -3;
 899                     hits[2] = -1;
 900                 } // end if
 901 */
 902 //              phys = 0.0;
 903 #ifdef DEBUG
 904                 cout << iz << "," << ix << "," <<
 905                     *(pList->GetpListItem(iz+1,ix+1)) << endl;
 906 #endif
 907 //              aliITS->AddSimDigit(0, phys, digits, tracks, hits, charges);
 908                 aliITS->AddSimDigit(0,&dig);
 909             } //
 910         } //
 911     } //
 912 }
 913 //______________________________________________________________________
 914 void AliITSsimulationSPDdubna::CreateHistograms(){
 915     // create 1D histograms for tests
 916
 917     printf("SPD - create histograms\n");
 918
 919     fHis=new TObjArray(fNPixelsZ);
 920     TString spdName("spd_");
 921     for (Int_t i=0;i<fNPixelsZ;i++) {
 922         Char_t pixelz[4];
 923         sprintf(pixelz,"%d",i+1);
 924         spdName.Append(pixelz);
 925         //PH       (*fHis)[i] = new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 926         //PH                       fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX);
 927         fHis->AddAt(new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 928                              fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX), i);
 929     } // end for i
 930 }
 931 //______________________________________________________________________
 932 void AliITSsimulationSPDdubna::ResetHistograms(){
 933     //
 934     // Reset histograms for this detector
 935     //
 936
 937     for ( int i=0;i<fNPixelsZ;i++ ) {
 938         //PH    if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
 939         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
 940     } // end for i
 941 }