ITS/AliITSsimulationSPDdubna.cxx

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