PHOS/AliPHOSv1.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 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Implementation version v1 of PHOS Manager class
  20 //---
  21 // Layout EMC + PPSD has name GPS2:
  22 // Produces cumulated hits
  23 //---
  24 // Layout EMC + CPV  has name IHEP:
  25 // Produces hits for CPV, cumulated hits
  26 //---
  27 // Layout EMC + CPV + PPSD has name GPS:
  28 // Produces hits for CPV, cumulated hits
  29 //---
  30 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  31
  32
  33 // --- ROOT system ---
  34
  35 #include "TBRIK.h"
  36 #include "TNode.h"
  37 #include "TRandom.h"
  38 #include "TTree.h"
  39
  40
  41 // --- Standard library ---
  42
  43 #include <stdio.h>
  44 #include <string.h>
  45 #include <stdlib.h>
  46 #include <strstream.h>
  47
  48 // --- AliRoot header files ---
  49
  50 #include "AliPHOSv1.h"
  51 #include "AliPHOSHit.h"
  52 #include "AliPHOSDigit.h"
  53 #include "AliPHOSReconstructioner.h"
  54 #include "AliRun.h"
  55 #include "AliConst.h"
  56 #include "AliMC.h"
  57
  58 ClassImp(AliPHOSv1)
  59
  60 //____________________________________________________________________________
  61 AliPHOSv1::AliPHOSv1()
  62 {
  63   // ctor
  64
  65   // Create an empty array of AliPHOSCPVModule to satisfy
  66   // AliPHOSv1::Streamer when reading root file
  67
  68   fReconstructioner  = 0;
  69   fTrackSegmentMaker = 0;
  70
  71   if ( 0==(fEMCModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0)) ) {
  72     Error("AliPHOSv1","Can not create array of EMC modules");
  73     exit(1);
  74   }
  75
  76   if ( 0==(fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0)) ) {
  77     Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
  78     exit(1);
  79   }
  80
  81 }
  82
  83 //____________________________________________________________________________
  84 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
  85 AliPHOSv0(name,title)
  86 {
  87   // ctor : title is used to identify the layout
  88   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  89   //        IHEP = 5 modules (EMC + CPV )
  90   //        MIXT = 4 modules (EMC + CPV ) and 1 module (EMC + PPSD)
  91   //
  92   // We store hits :
  93   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
  94   //     the current primary particle being tracked
  95   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
  96   //
  97
  98   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
  99   fDigitThreshold      = 0.1 ;   // 1 GeV
 100
 101   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 102   // But save the cumulated hits instead (need to create the branch myself)
 103   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
 104   // and the TreeD at the end of the event (branch is set in FinishEvent() ).
 105
 106   fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 107
 108   fNhits = 0 ;
 109
 110   fReconstructioner  = 0;
 111   fTrackSegmentMaker = 0;
 112
 113   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 114
 115   // Create array of EMC modules of the size of PHOS modules number
 116
 117   if ( 0==(fEMCModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",fGeom->GetNModules())) ) {
 118     Error("AliPHOSv1","Can not create array of EMC modules");
 119     exit(1);
 120   }
 121   TClonesArray &lemcmodule = *fEMCModules;
 122   for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) new(lemcmodule[i]) AliPHOSCPVModule();
 123
 124   // Create array of CPV modules for the IHEP's version of CPV
 125
 126   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 127     // Create array of CPV modules of the size of PHOS modules number
 128
 129     if ( 0==(fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",fGeom->GetNCPVModules())) ) {
 130       Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
 131       exit(1);
 132     }
 133     TClonesArray &lcpvmodule = *fCPVModules;
 134     for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++) new(lcpvmodule[i]) AliPHOSCPVModule();
 135   }
 136   else {
 137     // Create an empty array of AliPHOSCPVModule to satisfy
 138     // AliPHOSv1::Streamer when writing root file
 139
 140     fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0);
 141
 142   }
 143 }
 144
 145 //____________________________________________________________________________
 146 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
 147   AliPHOSv0(name,title)
 148 {
 149   // ctor : title is used to identify the layout
 150   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
 151   // We use 2 arrays of hits :
 152   //
 153   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
 154   //     the current primary particle being tracked
 155   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
 156   //
 157   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
 158   //     is used for the digitization part.
 159
 160   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 161
 162   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 163   //fHits   = new TClonesArray("AliPHOSHit",100) ;
 164
 165   fDigits = 0 ;
 166   fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 167
 168   fNhits = 0 ;
 169
 170   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 171
 172   // gets an instance of the geometry parameters class
 173   fGeom =  AliPHOSGeometry::GetInstance(title, "") ;
 174
 175   if (fGeom->IsInitialized() )
 176     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry intialized for " << fGeom->GetName() << endl ;
 177   else
 178     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry initialization failed !" << endl ;
 179
 180   // Defining the PHOS Reconstructioner
 181
 182  fReconstructioner = Reconstructioner ;
 183
 184 }
 185
 186 //____________________________________________________________________________
 187 AliPHOSv1::~AliPHOSv1()
 188 {
 189   // dtor
 190
 191   if ( fHits) {
 192     fHits->Delete() ;
 193     delete fHits ;
 194     fHits = 0 ;
 195   }
 196
 197   if ( fDigits) {
 198     fDigits->Delete() ;
 199     delete fDigits ;
 200     fDigits = 0 ;
 201   }
 202
 203   if ( fEmcRecPoints ) {
 204     fEmcRecPoints->Delete() ;
 205     delete fEmcRecPoints ;
 206     fEmcRecPoints = 0 ;
 207   }
 208
 209   if ( fPpsdRecPoints ) {
 210     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 211     delete fPpsdRecPoints ;
 212     fPpsdRecPoints = 0 ;
 213   }
 214
 215   if ( fTrackSegments ) {
 216     fTrackSegments->Delete() ;
 217     delete fTrackSegments ;
 218     fTrackSegments = 0 ;
 219   }
 220
 221 }
 222
 223 //____________________________________________________________________________
 224 void AliPHOSv1::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t Id, Float_t * hits, Int_t trackpid)
 225 {
 226   // Add a hit to the hit list.
 227   // A PHOS hit is the sum of all hits in a single crystal
 228   //   or in a single PPSD gas cell
 229
 230   Int_t hitCounter ;
 231   AliPHOSHit *newHit ;
 232   AliPHOSHit *curHit ;
 233   Bool_t deja = kFALSE ;
 234
 235   newHit = new AliPHOSHit(shunt, primary, tracknumber, Id, hits, trackpid) ;
 236
 237   for ( hitCounter = 0 ; hitCounter < fNhits && !deja ; hitCounter++ ) {
 238     curHit = (AliPHOSHit*) (*fHits)[hitCounter] ;
 239     if( *curHit == *newHit ) {
 240       *curHit = *curHit + *newHit ;
 241       deja = kTRUE ;
 242     }
 243   }
 244
 245   if ( !deja ) {
 246     new((*fHits)[fNhits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 247     fNhits++ ;
 248   }
 249
 250   delete newHit;
 251 }
 252
 253 //___________________________________________________________________________
 254 Int_t AliPHOSv1::Digitize(Float_t Energy)
 255 {
 256   // Applies the energy calibration
 257
 258   Float_t fB = 100000000. ;
 259   Float_t fA = 0. ;
 260   Int_t chan = Int_t(fA + Energy*fB ) ;
 261   return chan ;
 262 }
 263
 264 //____________________________________________________________________________
 265 void AliPHOSv1::Hit2Digit(Int_t ntracks){
 266   //Collects all hits in the same active volume into digits
 267
 268   if(fDigits!= 0)
 269     fDigits->Clear() ;
 270   else
 271     fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
 272
 273   // Branch address for digit tree
 274   char branchname[20];
 275   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 276   gAlice->TreeD()->Branch(branchname,&fDigits,fBufferSize);
 277
 278   gAlice->TreeD()->GetEvent(0);
 279
 280
 281   Int_t i ;
 282   Int_t relid[4];
 283   Int_t j ;
 284   AliPHOSHit   * hit ;
 285   AliPHOSDigit * newdigit ;
 286   AliPHOSDigit * curdigit ;
 287   Bool_t deja = kFALSE ;
 288
 289   Int_t itrack ;
 290   for (itrack=0; itrack<ntracks; itrack++){
 291
 292     //=========== Get the Hits Tree for the Primary track itrack
 293     gAlice->ResetHits();
 294     gAlice->TreeH()->GetEvent(itrack);
 295
 296     for ( i = 0 ; i < fHits->GetEntries() ; i++ ) {
 297       hit = (AliPHOSHit*)fHits->At(i) ;
 298
 299       // Assign primary number only if contribution is significant
 300       if( hit->GetEnergy() > fDigitThreshold)
 301         newdigit = new AliPHOSDigit( hit->GetPrimary(), hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 302       else
 303         newdigit = new AliPHOSDigit( -1               , hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 304       deja =kFALSE ;
 305
 306
 307       for ( j = 0 ; j < fNdigits ;  j++) {
 308         curdigit = (AliPHOSDigit*) fDigits->At(j) ;
 309         if ( *curdigit == *newdigit) {
 310           *curdigit = *curdigit + *newdigit ;
 311           deja = kTRUE ;
 312         }
 313       }
 314
 315       if ( !deja ) {
 316         new((*fDigits)[fNdigits]) AliPHOSDigit(* newdigit) ;
 317         fNdigits++ ;
 318       }
 319
 320       delete newdigit ;
 321     }
 322
 323   } // loop over tracks
 324
 325   // Noise induced by the PIN diode of the PbWO crystals
 326
 327   Float_t energyandnoise ;
 328   for ( i = 0 ; i < fNdigits ; i++ ) {
 329     newdigit =  (AliPHOSDigit * ) fDigits->At(i) ;
 330
 331     fGeom->AbsToRelNumbering(newdigit->GetId(), relid) ;
 332
 333     if (relid[1]==0){   // Digits belong to EMC (PbW0_4 crystals)
 334       energyandnoise = newdigit->GetAmp() + Digitize(gRandom->Gaus(0., fPinElectronicNoise)) ;
 335
 336       if (energyandnoise < 0 )
 337         energyandnoise = 0 ;
 338
 339       if ( newdigit->GetAmp() < fDigitThreshold ) // if threshold not surpassed, remove digit from list
 340         fDigits->RemoveAt(i) ;
 341     }
 342   }
 343
 344   fDigits->Compress() ;
 345
 346   fNdigits = fDigits->GetEntries() ;
 347   fDigits->Expand(fNdigits) ;
 348
 349   for (i = 0 ; i < fNdigits ; i++) {
 350     newdigit = (AliPHOSDigit *) fDigits->At(i) ;
 351     newdigit->SetIndexInList(i) ;
 352   }
 353
 354   gAlice->TreeD()->Fill() ;
 355
 356   gAlice->TreeD()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 357
 358 }
 359 //___________________________________________________________________________
 360 void AliPHOSv1::MakeBranch(Option_t* opt)
 361 {
 362   // Create new branche in the current Root Tree in the digit Tree
 363   AliDetector::MakeBranch(opt) ;
 364
 365   // Create new branches EMC<i> for hits in EMC modules
 366
 367   for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetEMCModule(i).MakeBranch("EMC",i+1);
 368
 369   // Create new branches CPV<i> for hits in CPV modules for IHEP geometry
 370
 371   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 372     for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++ ) GetCPVModule(i).MakeBranch("CPV",i+1);
 373   }
 374
 375 }
 376
 377 //_____________________________________________________________________________
 378 void AliPHOSv1::Reconstruction(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner)
 379 {
 380   // 1. Reinitializes the existing RecPoint, TrackSegment, and RecParticles Lists and
 381   // 2. Creates TreeR with a branch for each list
 382   // 3. Steers the reconstruction processes
 383   // 4. Saves the 3 lists in TreeR
 384   // 5. Write the Tree to File
 385
 386   fReconstructioner = Reconstructioner ;
 387
 388   char branchname[10] ;
 389
 390   // 1.
 391
 392   //  gAlice->MakeTree("R") ;
 393   Int_t splitlevel = 0 ;
 394
 395   fEmcRecPoints->Delete() ;
 396
 397   if ( fEmcRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 398     sprintf(branchname,"%sEmcRP",GetName()) ;
 399     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fEmcRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 400   }
 401
 402   fPpsdRecPoints->Delete() ;
 403
 404   if ( fPpsdRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 405     sprintf(branchname,"%sPpsdRP",GetName()) ;
 406     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fPpsdRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 407   }
 408
 409   fTrackSegments->Delete() ;
 410
 411   if ( fTrackSegments && gAlice->TreeR() ) {
 412     sprintf(branchname,"%sTS",GetName()) ;
 413     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fTrackSegments, fBufferSize) ;
 414   }
 415
 416   fRecParticles->Delete() ;
 417
 418   if      (strcmp(fGeom->GetName(),"GPS2") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0) {
 419     if ( fRecParticles && gAlice->TreeR() ) {
 420       sprintf(branchname,"%sRP",GetName()) ;
 421       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fRecParticles, fBufferSize) ;
 422     }
 423   }
 424
 425   // 3.
 426   if      (strcmp(fGeom->GetName(),"GPS2") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0)
 427     fReconstructioner->MakePPSD(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints, fTrackSegments, fRecParticles);
 428   if (strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0)
 429     fReconstructioner->MakeCPV (fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints);
 430
 431   // 4. Expand or Shrink the arrays to the proper size
 432
 433   Int_t size ;
 434
 435   size = fEmcRecPoints->GetEntries() ;
 436   fEmcRecPoints->Expand(size) ;
 437
 438   size = fPpsdRecPoints->GetEntries() ;
 439   fPpsdRecPoints->Expand(size) ;
 440
 441   size = fTrackSegments->GetEntries() ;
 442   fTrackSegments->Expand(size) ;
 443
 444   size = fRecParticles->GetEntries() ;
 445   fRecParticles->Expand(size) ;
 446
 447   gAlice->TreeR()->Fill() ;
 448   // 5.
 449
 450   gAlice->TreeR()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 451
 452   // Deleting reconstructed objects
 453   ResetReconstruction();
 454
 455 }
 456
 457 //____________________________________________________________________________
 458 void AliPHOSv1::ResetHits()
 459 {
 460   // Reset hit tree for EMC and CPV
 461   // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 462
 463   AliDetector::ResetHits();
 464   for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) ((AliPHOSCPVModule*)(*fEMCModules)[i]) -> Clear();
 465   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 466     for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++) ((AliPHOSCPVModule*)(*fCPVModules)[i]) -> Clear();
 467   }
 468
 469 }
 470 //____________________________________________________________________________
 471 void AliPHOSv1::ResetReconstruction()
 472 {
 473   // Deleting reconstructed objects
 474
 475   if ( fEmcRecPoints )   fEmcRecPoints->Delete();
 476   if ( fPpsdRecPoints )  fPpsdRecPoints->Delete();
 477   if ( fTrackSegments )  fTrackSegments->Delete();
 478   if ( fRecParticles )   fRecParticles->Delete();
 479
 480 }
 481
 482 //____________________________________________________________________________
 483 void AliPHOSv1::SetTreeAddress()
 484 {
 485   //  TBranch *branch;
 486   AliPHOS::SetTreeAddress();
 487
 488 //  //Branch address for TreeR: RecPpsdRecPoint
 489 //   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 490 //   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 491 //     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 492 //     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 493 //  }
 494
 495   // Set branch address for the Hits Tree for hits in EMC modules
 496   // Yuri Kharlov, 23 November 2000.
 497
 498   for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetEMCModule(i).SetTreeAddress("EMC",i+1);
 499
 500   // Set branch address for the Hits Tree for hits in CPV modules for IHEP geometry
 501   // Yuri Kharlov, 28 September 2000.
 502
 503   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 504     for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++ ) GetCPVModule(i).SetTreeAddress("CPV",i+1);
 505   }
 506
 507 }
 508
 509 //____________________________________________________________________________
 510
 511 void AliPHOSv1::StepManager(void)
 512 {
 513   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
 514
 515 //    if (gMC->IsTrackEntering())
 516 //      cout << "Track enters the volume " << gMC->CurrentVolName() << endl;
 517 //    if (gMC->IsTrackExiting())
 518 //      cout << "Track leaves the volume " << gMC->CurrentVolName() << endl;
 519
 520   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
 521   Int_t          absid    ;      // absolute cell ID number
 522   Float_t        xyze[4]={0,0,0,0}  ; // position wrt MRS and energy deposited
 523   TLorentzVector pos      ;      // Lorentz vector of the track current position
 524   Int_t          copy     ;
 525   Int_t          i        ;
 526
 527   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ;
 528   Int_t primary     =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() );
 529   TString name      =  fGeom->GetName() ;
 530   Int_t trackpid    =  gMC->TrackPid() ;
 531   if ( name == "GPS2" || name == "MIXT" ) {            // ======> CPV is a GPS' PPSD
 532
 533     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell
 534     {
 535       gMC->TrackPosition(pos) ;
 536       xyze[0] = pos[0] ;
 537       xyze[1] = pos[1] ;
 538       xyze[2] = pos[2] ;
 539       xyze[3] = gMC->Edep() ;
 540
 541       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy
 542         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
 543         if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"PHO1") == 0 )
 544           relid[0] += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 545         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number
 546       // 1-> fGeom->GetNumberOfModulesPhi() * fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper
 547       //   > fGeom->GetNumberOfModulesPhi() * fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
 548         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
 549         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number
 550
 551         // get the absolute Id number
 552
 553         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 554
 555         // add current hit to the hit list
 556         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
 557
 558       } // there is deposited energy
 559     } // We are inside the gas of the CPV
 560   } // GPS2 configuration
 561
 562   if ( name == "IHEP" || name == "MIXT" ) {       // ======> CPV is a IHEP's one
 563
 564     // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 565
 566     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("CPVQ") &&
 567         gMC->IsTrackEntering() &&
 568         gMC->TrackCharge() != 0) {
 569
 570       // Charged track has just entered to the CPV sensitive plane
 571
 572       AliPHOSv1 &phos = *(AliPHOSv1*)gAlice->GetModule("PHOS");
 573
 574       Int_t moduleNumber;
 575       gMC->CurrentVolOffID(3,moduleNumber);
 576       moduleNumber--;
 577
 578       // Current position of the hit in the CPV module ref. system
 579
 580       gMC -> TrackPosition(pos);
 581       Float_t xyzm[3], xyzd[3], xyd[3]={0,0,0};
 582       Int_t i;
 583       for (i=0; i<3; i++) xyzm[i] = pos[i];
 584       gMC -> Gmtod (xyzm, xyzd, 1);    // transform coordinate from master to daughter system
 585       xyd[0]  = xyzd[0];
 586       xyd[1]  =-xyzd[2];
 587
 588       // Current momentum of the hit's track in the CPV module ref. system
 589
 590       TLorentzVector  pmom;
 591       gMC -> TrackMomentum(pmom);
 592       Float_t pm[3], pd[3];
 593       for (i=0; i<3; i++) pm[i]   = pmom[i];
 594       gMC -> Gmtod (pm, pd, 2);        // transform 3-momentum from master to daughter system
 595       pmom[0] = pd[0];
 596       pmom[1] =-pd[1];
 597       pmom[2] =-pd[2];
 598
 599       // Current particle type of the hit's track
 600
 601       Int_t ipart = gMC->TrackPid();
 602
 603       // Add the current particle in the list of the CPV hits.
 604
 605       phos.GetCPVModule(moduleNumber).AddHit(fIshunt,primary,pmom,xyd,ipart);
 606
 607       if (fDebug == 1) {
 608         printf("CPV hit added to module #%2d: p = (% .4f, % .4f, % .4f, % .4f) GeV,\n",
 609                moduleNumber+1,pmom.Px(),pmom.Py(),pmom.Pz(),pmom.E());
 610         printf( "                            xy = (%8.4f, %8.4f) cm, ipart = %d, primary = %d\n",
 611                 xyd[0],xyd[1],ipart,primary);
 612       }
 613
 614       // Digitize the current CPV hit:
 615
 616       // 1. find pad response and
 617
 618       TClonesArray *cpvDigits = new TClonesArray("AliPHOSCPVDigit",0);   // array of digits for current hit
 619       CPVDigitize(pmom,xyd,moduleNumber,cpvDigits);
 620
 621       Float_t xmean = 0;
 622       Float_t zmean = 0;
 623       Float_t qsum  = 0;
 624       Int_t   idigit,ndigits;
 625
 626       // 2. go through the current digit list and sum digits in pads
 627
 628       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 629       for (idigit=0; idigit<ndigits-1; idigit++) {
 630         AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit1 = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 631         Float_t x1 = cpvDigit1->GetXpad() ;
 632         Float_t z1 = cpvDigit1->GetYpad() ;
 633         for (Int_t jdigit=idigit+1; jdigit<ndigits; jdigit++) {
 634           AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit2 = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(jdigit);
 635           Float_t x2 = cpvDigit2->GetXpad() ;
 636           Float_t z2 = cpvDigit2->GetYpad() ;
 637           if (x1==x2 && z1==z2) {
 638             Float_t qsum = cpvDigit1->GetQpad() + cpvDigit2->GetQpad() ;
 639             cpvDigit2->SetQpad(qsum) ;
 640             cpvDigits->RemoveAt(idigit) ;
 641           }
 642         }
 643       }
 644       cpvDigits->Compress() ;
 645
 646       // 3. add digits to temporary hit list fTmpHits
 647
 648       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 649       for (idigit=0; idigit<ndigits; idigit++) {
 650         AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 651         relid[0] = moduleNumber + 1 ;                             // CPV (or PHOS) module number
 652         relid[1] =-1 ;                                            // means CPV
 653         relid[2] = cpvDigit->GetXpad() ;                          // column number of a pad
 654         relid[3] = cpvDigit->GetYpad() ;                          // row    number of a pad
 655
 656         // get the absolute Id number
 657         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 658
 659         // add current digit to the temporary hit list
 660         xyze[0] = 0. ;
 661         xyze[1] = 0. ;
 662         xyze[2] = 0. ;
 663         xyze[3] = cpvDigit->GetQpad() ;                           // amplitude in a pad
 664         primary = -1;                                             // No need in primary for CPV
 665         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
 666
 667         if (cpvDigit->GetQpad() > 0.02) {
 668           xmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetXpad() + 0.5);
 669           zmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetYpad() + 0.5);
 670           qsum  += cpvDigit->GetQpad();
 671         }
 672       }
 673       delete cpvDigits;
 674     }
 675   } // end of IHEP configuration
 676
 677   if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") ) { //  We are inside a PBWO crystal
 678     gMC->TrackPosition(pos) ;
 679     xyze[0] = pos[0] ;
 680     xyze[1] = pos[1] ;
 681     xyze[2] = pos[2] ;
 682     xyze[3] = gMC->Edep() ;
 683
 684     // Track enters to the crystal from the top edge
 685
 686     if (gMC->IsTrackEntering()) {
 687       Float_t posloc[3];
 688       gMC -> Gmtod (xyze, posloc, 1);
 689       if (posloc[1] > fGeom->GetCrystalSize(1)/2-0.01) {
 690         Int_t row,cel;
 691         Float_t xyd[2]={0,0,0};
 692         AliPHOSv1 &phos = *(AliPHOSv1*)gAlice->GetModule("PHOS");
 693
 694         Int_t moduleNumber;
 695         gMC->CurrentVolOffID(10,moduleNumber);
 696         if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(10),"PHO1") == 0 )
 697           moduleNumber += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 698         moduleNumber--;
 699
 700         gMC->CurrentVolOffID(4, row) ; // get the row  number inside the module
 701         gMC->CurrentVolOffID(3, cel) ; // get the cell number inside the module
 702         xyd[0] = -(posloc[2] + (cel-0.5-fGeom->GetNZ()  /2) *
 703           (fGeom->GetCrystalSize(2) + 2 * fGeom->GetGapBetweenCrystals()));
 704         xyd[1] =   posloc[0] + (row-0.5-fGeom->GetNPhi()/2) *
 705           (fGeom->GetCrystalSize(0) + 2 * fGeom->GetGapBetweenCrystals());
 706
 707         // Current momentum of the hit's track in the CPV module ref. system
 708
 709         TLorentzVector  pmom;
 710         gMC -> TrackMomentum(pmom);
 711         Float_t pm[3], pd[3];
 712         for (i=0; i<3; i++) pm[i]   = pmom[i];
 713         gMC -> Gmtod (pm, pd, 2);        // transform 3-momentum from master to daughter system
 714         pmom[0] = pd[0];
 715         pmom[1] =-pd[1];
 716         pmom[2] =-pd[2];
 717
 718         // Current particle type of the hit's track
 719
 720         Int_t ipart = gMC->TrackPid();
 721
 722         // Add the current particle in the list of the EMC hits.
 723
 724         phos.GetEMCModule(moduleNumber).AddHit(fIshunt,primary,pmom,xyd,ipart);
 725
 726         if (fDebug == 1) {
 727           printf("EMC hit added to module #%2d: p = (% .4f, % .4f, % .4f, % .4f) GeV,\n",
 728                  moduleNumber+1,pmom.Px(),pmom.Py(),pmom.Pz(),pmom.E());
 729           printf( "                            xy = (%8.4f, %8.4f) cm, ipart = %d, primary = %d\n",
 730                   xyd[0],xyd[1],ipart,primary);
 731         }
 732       }
 733     }
 734
 735     // Track is inside the crystal and deposits some energy
 736
 737     if ( xyze[3] != 0 ) {
 738       gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
 739       if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"PHO1") == 0 )
 740         relid[0] += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 741       relid[1] = 0   ;                    // means PBW04
 742       gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
 743       gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
 744
 745       // get the absolute Id number
 746
 747       fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 748
 749       // add current hit to the hit list
 750
 751       AddHit(fIshunt, primary,tracknumber, absid, xyze, trackpid);
 752
 753     } // there is deposited energy
 754   } // we are inside a PHOS Xtal
 755 }
 756
 757 //____________________________________________________________________________
 758 void AliPHOSv1::CPVDigitize (TLorentzVector p, Float_t *zxhit, Int_t moduleNumber, TClonesArray *cpvDigits)
 759 {
 760   // ------------------------------------------------------------------------
 761   // Digitize one CPV hit:
 762   // On input take exact 4-momentum p and position zxhit of the hit,
 763   // find the pad response around this hit and
 764   // put the amplitudes in the pads into array digits
 765   //
 766   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovsky)
 767   // 2 October 2000
 768   // ------------------------------------------------------------------------
 769
 770   const Float_t kCelWr  = fGeom->GetPadSizePhi()/2;  // Distance between wires (2 wires above 1 pad)
 771   const Float_t kDetR   = 0.1;     // Relative energy fluctuation in track for 100 e-
 772   const Float_t kdEdx   = 4.0;     // Average energy loss in CPV;
 773   const Int_t   kNgamz  = 5;       // Ionization size in Z
 774   const Int_t   kNgamx  = 9;       // Ionization size in Phi
 775   const Float_t kNoise = 0.03;    // charge noise in one pad
 776
 777   Float_t rnor1,rnor2;
 778
 779   // Just a reminder on axes notation in the CPV module:
 780   // axis Z goes along the beam
 781   // axis X goes across the beam in the module plane
 782   // axis Y is a normal to the module plane showing from the IP
 783
 784   Float_t hitX  = zxhit[0];
 785   Float_t hitZ  =-zxhit[1];
 786   Float_t pX    = p.Px();
 787   Float_t pZ    =-p.Pz();
 788   Float_t pNorm = p.Py();
 789   Float_t eloss = kdEdx;
 790
 791 //    cout << "CPVDigitize: YVK : "<<hitX<<" "<<hitZ<<" | "<<pX<<" "<<pZ<<" "<<pNorm<<endl;
 792
 793   Float_t dZY   = pZ/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 794   Float_t dXY   = pX/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 795   gRandom->Rannor(rnor1,rnor2);
 796   eloss *= (1 + kDetR*rnor1) *
 797            TMath::Sqrt((1 + ( pow(dZY,2) + pow(dXY,2) ) / pow(fGeom->GetCPVGasThickness(),2)));
 798   Float_t zhit1 = hitZ + fGeom->GetCPVActiveSize(1)/2 - dZY/2;
 799   Float_t xhit1 = hitX + fGeom->GetCPVActiveSize(0)/2 - dXY/2;
 800   Float_t zhit2 = zhit1 + dZY;
 801   Float_t xhit2 = xhit1 + dXY;
 802
 803   Int_t   iwht1 = (Int_t) (xhit1 / kCelWr);           // wire (x) coordinate "in"
 804   Int_t   iwht2 = (Int_t) (xhit2 / kCelWr);           // wire (x) coordinate "out"
 805
 806   Int_t   nIter;
 807   Float_t zxe[3][5];
 808   if (iwht1==iwht2) {                      // incline 1-wire hit
 809     nIter = 2;
 810     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*0.57735) / 2;
 811     zxe[1][0] = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 812     zxe[2][0] =  eloss/2;
 813     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*0.57735) / 2;
 814     zxe[1][1] = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 815     zxe[2][1] =  eloss/2;
 816   }
 817   else if (TMath::Abs(iwht1-iwht2) != 1) { // incline 3-wire hit
 818     nIter = 3;
 819     Int_t iwht3 = (iwht1 + iwht2) / 2;
 820     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * kCelWr; // wire 1
 821     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * kCelWr; // wire 2
 822     Float_t xwht3 = (iwht3 + 0.5) * kCelWr; // wire 3
 823     Float_t xwr13 = (xwht1 + xwht3) / 2;   // center 13
 824     Float_t xwr23 = (xwht2 + xwht3) / 2;   // center 23
 825     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr13;
 826     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr23;
 827     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 828     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 829     Float_t egm3  =           kCelWr / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 830     zxe[0][0] = (dXY*(xwr13-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit1) / 2;
 831     zxe[1][0] =  xwht1;
 832     zxe[2][0] =  eloss * egm1;
 833     zxe[0][1] = (dXY*(xwr23-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit2) / 2;
 834     zxe[1][1] =  xwht2;
 835     zxe[2][1] =  eloss * egm2;
 836     zxe[0][2] =  dXY*(xwht3-xwht1)/dXY + zhit1;
 837     zxe[1][2] =  xwht3;
 838     zxe[2][2] =  eloss * egm3;
 839   }
 840   else {                                   // incline 2-wire hit
 841     nIter = 2;
 842     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 843     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * kCelWr;
 844     Float_t xwr12 = (xwht1 + xwht2) / 2;
 845     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr12;
 846     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr12;
 847     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 848     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 849     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*egm1) / 2;
 850     zxe[1][0] =  xwht1;
 851     zxe[2][0] =  eloss * egm1;
 852     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*egm2) / 2;
 853     zxe[1][1] =  xwht2;
 854     zxe[2][1] =  eloss * egm2;
 855   }
 856
 857   // Finite size of ionization region
 858
 859   Int_t nCellZ  = fGeom->GetNumberOfCPVPadsZ();
 860   Int_t nCellX  = fGeom->GetNumberOfCPVPadsPhi();
 861   Int_t nz3     = (kNgamz+1)/2;
 862   Int_t nx3     = (kNgamx+1)/2;
 863   cpvDigits->Expand(nIter*kNgamx*kNgamz);
 864   TClonesArray &ldigits = *(TClonesArray *)cpvDigits;
 865
 866   for (Int_t iter=0; iter<nIter; iter++) {
 867
 868     Float_t zhit = zxe[0][iter];
 869     Float_t xhit = zxe[1][iter];
 870     Float_t qhit = zxe[2][iter];
 871     Float_t zcell = zhit / fGeom->GetPadSizeZ();
 872     Float_t xcell = xhit / fGeom->GetPadSizePhi();
 873     if ( zcell<=0      || xcell<=0 ||
 874          zcell>=nCellZ || xcell>=nCellX) return;
 875     Int_t izcell = (Int_t) zcell;
 876     Int_t ixcell = (Int_t) xcell;
 877     Float_t zc = zcell - izcell - 0.5;
 878     Float_t xc = xcell - ixcell - 0.5;
 879     for (Int_t iz=1; iz<=kNgamz; iz++) {
 880       Int_t kzg = izcell + iz - nz3;
 881       if (kzg<=0 || kzg>nCellZ) continue;
 882       Float_t zg = (Float_t)(iz-nz3) - zc;
 883       for (Int_t ix=1; ix<=kNgamx; ix++) {
 884         Int_t kxg = ixcell + ix - nx3;
 885         if (kxg<=0 || kxg>nCellX) continue;
 886         Float_t xg = (Float_t)(ix-nx3) - xc;
 887
 888         // Now calculate pad response
 889         Float_t qpad = CPVPadResponseFunction(qhit,zg,xg);
 890         qpad += kNoise*rnor2;
 891         if (qpad<0) continue;
 892
 893         // Fill the array with pad response ID and amplitude
 894         new(ldigits[cpvDigits->GetEntriesFast()]) AliPHOSCPVDigit(kxg,kzg,qpad);
 895       }
 896     }
 897   }
 898 }
 899
 900 //____________________________________________________________________________
 901 Float_t AliPHOSv1::CPVPadResponseFunction(Float_t qhit, Float_t zhit, Float_t xhit) {
 902   // ------------------------------------------------------------------------
 903   // Calculate the amplitude in one CPV pad using the
 904   // cumulative pad response function
 905   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 906   // 3 October 2000
 907   // ------------------------------------------------------------------------
 908
 909   Double_t dz = fGeom->GetPadSizeZ()   / 2;
 910   Double_t dx = fGeom->GetPadSizePhi() / 2;
 911   Double_t z  = zhit * fGeom->GetPadSizeZ();
 912   Double_t x  = xhit * fGeom->GetPadSizePhi();
 913   Double_t amplitude = qhit *
 914     (CPVCumulPadResponse(z+dz,x+dx) - CPVCumulPadResponse(z+dz,x-dx) -
 915      CPVCumulPadResponse(z-dz,x+dx) + CPVCumulPadResponse(z-dz,x-dx));
 916   return (Float_t)amplitude;
 917 }
 918
 919 //____________________________________________________________________________
 920 Double_t AliPHOSv1::CPVCumulPadResponse(Double_t x, Double_t y) {
 921   // ------------------------------------------------------------------------
 922   // Cumulative pad response function
 923   // It includes several terms from the CF decomposition in electrostatics
 924   // Note: this cumulative function is wrong since omits some terms
 925   //       but the cell amplitude obtained with it is correct because
 926   //       these omitting terms cancel
 927   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 928   // 3 October 2000
 929   // ------------------------------------------------------------------------
 930
 931   const Double_t kA=1.0;
 932   const Double_t kB=0.7;
 933
 934   Double_t r2       = x*x + y*y;
 935   Double_t xy       = x*y;
 936   Double_t cumulPRF = 0;
 937   for (Int_t i=0; i<=4; i++) {
 938     Double_t b1 = (2*i + 1) * kB;
 939     cumulPRF += TMath::Power(-1,i) * TMath::ATan( xy / (b1*TMath::Sqrt(b1*b1 + r2)) );
 940   }
 941   cumulPRF *= kA/(2*TMath::Pi());
 942   return cumulPRF;
 943 }
 944