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