TOF/AliTOFSDigitizer.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 // This is a TTask that constructs SDigits out of Hits
  20 // A Summable Digits is the "sum" of all hits in a pad
  21 // Detector response has been simulated via the method
  22 // SimulateDetectorResponse
  23 //
  24 //-- Authors: F. Pierella, A. De Caro
  25 // Use case: see AliTOFhits2sdigits.C macro in the CVS
  26 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <Riostream.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30
  31 #include <TBenchmark.h>
  32 #include <TF1.h>
  33 #include <TFile.h>
  34 #include <TFolder.h>
  35 #include <TH1.h>
  36 #include <TParticle.h>
  37 #include <TROOT.h>
  38 #include <TSystem.h>
  39 #include <TTask.h>
  40 #include <TTree.h>
  41
  42 #include "AliDetector.h"
  43 #include "AliLoader.h"
  44 #include "AliRun.h"
  45 #include "AliRunLoader.h"
  46 #include "AliTOF.h"
  47 #include "AliTOFGeometry.h"
  48 #include "AliTOFHitMap.h"
  49 #include "AliTOFSDigit.h"
  50 #include "AliTOFSDigitizer.h"
  51 #include "AliTOFhit.h"
  52 #include "AliTOFhitT0.h"
  53 #include "AliTOFv1.h"
  54 #include "AliTOFv2.h"
  55 #include "AliTOFv3.h"
  56 #include "AliTOFv4.h"
  57 #include "AliMC.h"
  58
  59 ClassImp(AliTOFSDigitizer)
  60
  61 //____________________________________________________________________________
  62   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer():TTask("AliTOFSDigitizer","")
  63 {
  64   // ctor
  65
  66   fRunLoader      = 0;
  67   fTOFLoader      = 0;
  68
  69   fEvent1         = 0;
  70   fEvent2         = 0;
  71   ftail           = 0;
  72   fSelectedSector = -1;
  73   fSelectedPlate  = -1;
  74 }
  75
  76 //____________________________________________________________________________
  77 AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer(const char* HeaderFile, Int_t evNumber1, Int_t nEvents):TTask("AliTOFSDigitizer","")
  78 {
  79   ftail    = 0;
  80   fSelectedSector=-1; // by default we sdigitize all sectors
  81   fSelectedPlate =-1; // by default we sdigitize all plates in all sectors
  82
  83   fHeadersFile = HeaderFile ; // input filename (with hits)
  84   TFile * file = (TFile*) gROOT->GetFile(fHeadersFile.Data());
  85
  86   //File was not opened yet open file and get alirun object
  87   if (file == 0) {
  88     file   = TFile::Open(fHeadersFile.Data(),"update") ;
  89     gAlice = (AliRun *) file->Get("gAlice") ;
  90   }
  91
  92   // add Task to //root/Tasks folder
  93   fRunLoader = AliRunLoader::Open(HeaderFile);//open session and mount on default event folder
  94   if (fRunLoader == 0x0)
  95     {
  96       Fatal("AliTOFSDigitizer","Event is not loaded. Exiting");
  97       return;
  98     }
  99
 100   fRunLoader->LoadHeader();
 101
 102   if (evNumber1>=0) fEvent1 = evNumber1;
 103   else fEvent1=0;
 104
 105   if (nEvents==0) fEvent2 = (Int_t)(fRunLoader->GetNumberOfEvents());
 106   else if (nEvents>0) fEvent2 = evNumber1+nEvents;
 107   else fEvent2 = 1;
 108
 109   if (!(fEvent2>fEvent1)) {
 110     cout << " ERROR: fEvent2 = " << fEvent2 << " <= fEvent1 = " << fEvent1 << endl;
 111     fEvent1 = 0;
 112     fEvent2 = 1;
 113     cout << " Correction: fEvent2 = " << fEvent2 << " <= fEvent1 = " << fEvent1 << endl;
 114   }
 115
 116   // init parameters for sdigitization
 117   InitParameters();
 118
 119   fTOFLoader = fRunLoader->GetLoader("TOFLoader");
 120   if (fTOFLoader == 0x0)
 121     {
 122       Fatal("AliTOFSDigitizer","Can not find TOF loader in event. Exiting.");
 123       return;
 124     }
 125   fTOFLoader->PostSDigitizer(this);
 126 }
 127
 128 //____________________________________________________________________________
 129 AliTOFSDigitizer::~AliTOFSDigitizer()
 130 {
 131   // dtor
 132 }
 133
 134 //____________________________________________________________________________
 135 void AliTOFSDigitizer::InitParameters()
 136 {
 137   // set parameters for detector simulation
 138
 139   fTimeResolution =0.120;
 140   fpadefficiency  =0.99 ;
 141   fEdgeEffect     = 2   ;
 142   fEdgeTails      = 0   ;
 143   fHparameter     = 0.4 ;
 144   fH2parameter    = 0.15;
 145   fKparameter     = 0.5 ;
 146   fK2parameter    = 0.35;
 147   fEffCenter      = fpadefficiency;
 148   fEffBoundary    = 0.65;
 149   fEff2Boundary   = 0.90;
 150   fEff3Boundary   = 0.08;
 151   fResCenter      = 50. ;
 152   fResBoundary    = 70. ;
 153   fResSlope       = 40. ;
 154   fTimeWalkCenter = 0.  ;
 155   fTimeWalkBoundary=0.  ;
 156   fTimeWalkSlope  = 0.  ;
 157   fTimeDelayFlag  = 1   ;
 158   fPulseHeightSlope=2.0 ;
 159   fTimeDelaySlope =0.060;
 160   // was fMinimumCharge = TMath::Exp(fPulseHeightSlope*fKparameter/2.);
 161   fMinimumCharge = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope*fHparameter);
 162   fChargeSmearing=0.0   ;
 163   fLogChargeSmearing=0.13;
 164   fTimeSmearing   =0.022;
 165   fAverageTimeFlag=0    ;
 166   fTdcBin   = 50.;     // 1 TDC bin = 50 ps
 167   fAdcBin   = 0.25;    // 1 ADC bin = 0.25 pC (or 0.03 pC)
 168   fAdcMean  = 50.;     // ADC distribution mpv value for Landau (in bins)
 169                        // it corresponds to a mean value of ~100 bins
 170   fAdcRms   = 25.;     // ADC distribution rms value (in bins)
 171                        // it corresponds to distribution rms ~50 bins
 172 }
 173
 174 //__________________________________________________________________
 175 Double_t TimeWithTail(Double_t* x, Double_t* par)
 176 {
 177   // sigma - par[0], alpha - par[1], part - par[2]
 178   //  at x<part*sigma - gauss
 179   //  at x>part*sigma - TMath::Exp(-x/alpha)
 180   Float_t xx =x[0];
 181   Double_t f;
 182   if(xx<par[0]*par[2]) {
 183     f = TMath::Exp(-xx*xx/(2*par[0]*par[0]));
 184   } else {
 185     f = TMath::Exp(-(xx-par[0]*par[2])/par[1]-0.5*par[2]*par[2]);
 186   }
 187   return f;
 188 }
 189
 190
 191 //____________________________________________________________________________
 192 void AliTOFSDigitizer::Exec(Option_t *verboseOption) {
 193
 194   if (strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all"))
 195     gBenchmark->Start("TOFSDigitizer");
 196
 197   if (fEdgeTails) ftail = new TF1("tail",TimeWithTail,-2,2,3);
 198
 199   Int_t nselectedHits=0;
 200   Int_t ntotalsdigits=0;
 201   Int_t ntotalupdates=0;
 202   Int_t nnoisesdigits=0;
 203   Int_t nsignalsdigits=0;
 204   Int_t nHitsFromPrim=0;
 205   Int_t nHitsFromSec=0;
 206   Int_t nlargeTofDiff=0;
 207
 208   Bool_t thereIsNotASelection=(fSelectedSector==-1) && (fSelectedPlate==-1);
 209
 210   fRunLoader->LoadgAlice();
 211   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 212
 213   fRunLoader->LoadKinematics();
 214
 215   AliTOF *TOF = (AliTOF *) gAlice->GetDetector("TOF");
 216
 217   if (!TOF) {
 218     Error("AliTOFSDigitizer","TOF not found");
 219     return;
 220   }
 221
 222   fTOFLoader->LoadHits("read");
 223   fTOFLoader->LoadSDigits("recreate");
 224
 225   for (Int_t iEvent=fEvent1; iEvent<fEvent2; iEvent++) {
 226     cout << "------------------- "<< GetName() << " ------------- \n";
 227     cout << "Sdigitizing event " << iEvent << endl;
 228
 229     fRunLoader->GetEvent(iEvent);
 230
 231     TTree *TH = fTOFLoader->TreeH ();
 232     if (!TH) return;
 233
 234     if (fTOFLoader->TreeS () == 0) fTOFLoader->MakeTree ("S");
 235
 236     //Make branch for digits
 237     TOF->MakeBranch("S");
 238
 239     // recreate TClonesArray fSDigits - for backward compatibility
 240     if (TOF->SDigits() == 0) {
 241       TOF->CreateSDigitsArray();
 242     } else {
 243       TOF->RecreateSDigitsArray();
 244     }
 245
 246     TOF->SetTreeAddress();
 247
 248     Int_t version=TOF->IsVersion();
 249
 250     Int_t nselectedHitsinEv=0;
 251     Int_t ntotalsdigitsinEv=0;
 252     Int_t ntotalupdatesinEv=0;
 253     Int_t nnoisesdigitsinEv=0;
 254     Int_t nsignalsdigitsinEv=0;
 255
 256     TParticle *particle;
 257     //AliTOFhit *tofHit;
 258     TClonesArray *TOFhits = TOF->Hits();
 259
 260     // create hit map
 261     AliTOFHitMap *hitMap = new AliTOFHitMap(TOF->SDigits());
 262
 263     TBranch * tofHitsBranch = TH->GetBranch("TOF");
 264
 265     Int_t ntracks = static_cast<Int_t>(TH->GetEntries());
 266     for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++)
 267     {
 268       gAlice->ResetHits();
 269       tofHitsBranch->GetEvent(track);
 270       particle = gAlice->GetMCApp()->Particle(track);
 271       Int_t nhits = TOFhits->GetEntriesFast();
 272       // cleaning all hits of the same track in the same pad volume
 273       // it is a rare event, however it happens
 274
 275       Int_t previousTrack =-1;
 276       Int_t previousSector=-1;
 277       Int_t previousPlate =-1;
 278       Int_t previousStrip =-1;
 279       Int_t previousPadX  =-1;
 280       Int_t previousPadZ  =-1;
 281
 282       for (Int_t hit = 0; hit < nhits; hit++) {
 283         Int_t    vol[5];       // location for a digit
 284         Float_t  digit[2];     // TOF digit variables
 285         Int_t tracknum;
 286         Float_t Xpad;
 287         Float_t Zpad;
 288         Float_t geantTime;
 289
 290         // fp: really sorry for this, it is a temporary trick to have
 291         // track length too
 292         if(version!=6){
 293           AliTOFhit *tofHit = (AliTOFhit *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 294           tracknum = tofHit->GetTrack();
 295           vol[0] = tofHit->GetSector();
 296           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 297           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 298           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 299           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 300           Xpad = tofHit->GetDx();
 301           Zpad = tofHit->GetDz();
 302           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 303         } else {
 304           AliTOFhitT0 *tofHit = (AliTOFhitT0 *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 305           tracknum = tofHit->GetTrack();
 306           vol[0] = tofHit->GetSector();
 307           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 308           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 309           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 310           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 311           Xpad = tofHit->GetDx();
 312           Zpad = tofHit->GetDz();
 313           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 314         }
 315
 316         geantTime *= 1.e+09;  // conversion from [s] to [ns]
 317
 318         // selection case for sdigitizing only hits in a given plate of a given sector
 319         if(thereIsNotASelection || (vol[0]==fSelectedSector && vol[1]==fSelectedPlate)){
 320
 321           Bool_t dummy=((tracknum==previousTrack) && (vol[0]==previousSector) && (vol[1]==previousPlate) && (vol[2]==previousStrip));
 322
 323           Bool_t isCloneOfThePrevious=dummy && ((vol[3]==previousPadX) && (vol[4]==previousPadZ));
 324
 325           Bool_t isNeighOfThePrevious=dummy && ((((vol[3]==previousPadX-1) || (vol[3]==previousPadX+1)) && (vol[4]==previousPadZ)) || ((vol[3]==previousPadX) && ((vol[4]==previousPadZ+1) || (vol[4]==previousPadZ-1))));
 326
 327           if(!isCloneOfThePrevious && !isNeighOfThePrevious){
 328             // update "previous" values
 329             // in fact, we are yet in the future, so the present is past
 330             previousTrack=tracknum;
 331             previousSector=vol[0];
 332             previousPlate=vol[1];
 333             previousStrip=vol[2];
 334             previousPadX=vol[3];
 335             previousPadZ=vol[4];
 336
 337             nselectedHits++;
 338             nselectedHitsinEv++;
 339             if (particle->GetFirstMother() < 0) nHitsFromPrim++; // counts hits due to primary particles
 340
 341             Float_t xStrip=AliTOFGeometry::XPad()*(vol[3]+0.5-0.5*AliTOFGeometry::NpadX())+Xpad;
 342             Float_t zStrip=AliTOFGeometry::ZPad()*(vol[4]+0.5-0.5*AliTOFGeometry::NpadZ())+Zpad;
 343
 344             Int_t nActivatedPads = 0, nFiredPads = 0;
 345             Bool_t isFired[4] = {kFALSE, kFALSE, kFALSE, kFALSE};
 346             Float_t tofAfterSimul[4] = {0., 0., 0., 0.};
 347             Float_t qInduced[4] = {0.,0.,0.,0.};
 348             Int_t nPlace[4] = {0, 0, 0, 0};
 349             Float_t averageTime = 0.;
 350             SimulateDetectorResponse(zStrip,xStrip,geantTime,nActivatedPads,nFiredPads,isFired,nPlace,qInduced,tofAfterSimul,averageTime);
 351             if(nFiredPads) {
 352               for(Int_t indexOfPad=0; indexOfPad<nActivatedPads; indexOfPad++) {
 353                 if(isFired[indexOfPad]){ // the pad has fired
 354                   Float_t timediff=geantTime-tofAfterSimul[indexOfPad];
 355
 356                   if(timediff>=0.2) nlargeTofDiff++;
 357
 358                   digit[0] = (Int_t) ((tofAfterSimul[indexOfPad]*1.e+03)/fTdcBin); // TDC bin number (each bin -> 50. ps)
 359
 360                   Float_t landauFactor = gRandom->Landau(fAdcMean, fAdcRms);
 361                   digit[1] = (Int_t) (qInduced[indexOfPad] * landauFactor); // ADC bins (each bin -> 0.25 (or 0.03) pC)
 362
 363                   // recalculate the volume only for neighbouring pads
 364                   if(indexOfPad){
 365                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFGeometry::NpadX()) ? vol[4] = 0 : vol[4] = 1;
 366                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFGeometry::NpadX()) ? vol[3] = nPlace[indexOfPad] - 1 : vol[3] = nPlace[indexOfPad] - AliTOFGeometry::NpadX() - 1;
 367                   }
 368                   // check if two sdigit are on the same pad;
 369                   // in that case we sum the two or more sdigits
 370                   if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 371                     AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(hitMap->GetHit(vol));
 372                     Int_t tdctime = (Int_t) digit[0];
 373                     Int_t adccharge = (Int_t) digit[1];
 374                     sdig->Update(fTdcBin,tdctime,adccharge,tracknum);
 375                     ntotalupdatesinEv++;
 376                     ntotalupdates++;
 377                   } else {
 378
 379                     TOF->AddSDigit(tracknum, vol, digit);
 380
 381                     if(indexOfPad){
 382                       nnoisesdigits++;
 383                       nnoisesdigitsinEv++;
 384                     } else {
 385                       nsignalsdigits++;
 386                       nsignalsdigitsinEv++;
 387                     }
 388                     ntotalsdigitsinEv++;
 389                     ntotalsdigits++;
 390                     hitMap->SetHit(vol);
 391                   } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 392                 } // if(isFired[indexOfPad])
 393               } // end loop on nActivatedPads
 394             } // if(nFiredPads) i.e. if some pads has fired
 395           } // close if(!isCloneOfThePrevious)
 396         } // close the selection on sector and plate
 397       } // end loop on hits for the current track
 398     } // end loop on ntracks
 399
 400     delete hitMap;
 401
 402     fTOFLoader->TreeS()->Reset();
 403     fTOFLoader->TreeS()->Fill();
 404     fTOFLoader->WriteSDigits("OVERWRITE");
 405
 406     if (TOF->SDigits()) TOF->ResetSDigits();
 407
 408     if (strstr(verboseOption,"all")) {
 409       cout << "---------------------------------------- \n";
 410       cout << "       <AliTOFSDigitizer>    \n";
 411       cout << "After sdigitizing " << nselectedHitsinEv << " hits" << " in event " << iEvent << endl;
 412       //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 413       cout << ntotalsdigitsinEv << " digits have been created \n";
 414       cout << "(" << nsignalsdigitsinEv << " due to signals and " <<  nnoisesdigitsinEv << " due to border effect) \n";
 415       cout << ntotalupdatesinEv << " total updates of the hit map have been performed in current event \n";
 416       cout << "---------------------------------------- \n";
 417     }
 418
 419   } //event loop on events
 420
 421     fTOFLoader->UnloadSDigits();
 422     fTOFLoader->UnloadHits();
 423     fRunLoader->UnloadKinematics();
 424     //fRunLoader->UnloadgAlice();
 425
 426   // free used memory
 427   if (ftail){
 428     delete ftail;
 429     ftail = 0;
 430   }
 431
 432   nHitsFromSec=nselectedHits-nHitsFromPrim;
 433   if(strstr(verboseOption,"all")){
 434     cout << "---------------------------------------- \n";
 435     cout << "---------------------------------------- \n";
 436     cout << "-----------SDigitization Summary-------- \n";
 437     cout << "       <AliTOFSDigitizer>     \n";
 438     cout << "After sdigitizing " << nselectedHits << " hits  \n";
 439     cout << "in " << (fEvent2-fEvent1) << " events  \n";
 440 //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 441     cout << ntotalsdigits << " sdigits have been created \n";
 442     cout << "(" << nsignalsdigits << " due to signals and "
 443          <<  nnoisesdigits << " due to border effect) \n";
 444     cout << ntotalupdates << " total updates of the hit map have been performed \n";
 445     cout << "in " << nlargeTofDiff << " cases the time of flight difference is greater than 200 ps \n";
 446   }
 447
 448
 449   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all")){
 450     gBenchmark->Stop("TOFSDigitizer");
 451     cout << "AliTOFSDigitizer: \n";
 452     cout << "   took " << gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer") << " seconds in order to make sdigits "
 453          <<  gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer")/(fEvent2-fEvent1) << " seconds per event \n";
 454     cout << " +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++  \n";
 455   }
 456
 457 }
 458
 459 //__________________________________________________________________
 460 void AliTOFSDigitizer::Print(Option_t* /*opt*/)const
 461 {
 462   cout << "------------------- "<< GetName() << " ------------- \n";
 463 }
 464
 465 //__________________________________________________________________
 466 void AliTOFSDigitizer::SelectSectorAndPlate(Int_t sector, Int_t plate)
 467 {
 468   Bool_t isaWrongSelection=(sector < 0) || (sector >= AliTOFGeometry::NSectors()) || (plate < 0) || (plate >= AliTOFGeometry::NPlates());
 469   if(isaWrongSelection){
 470     cout << "You have selected an invalid value for sector or plate " << endl;
 471     cout << "The correct range for sector is [0,"<< AliTOFGeometry::NSectors()-1 <<"]\n";
 472     cout << "The correct range for plate  is [0,"<< AliTOFGeometry::NPlates()-1  <<"]\n";
 473     cout << "By default we continue sdigitizing all hits in all plates of all sectors \n";
 474   } else {
 475     fSelectedSector=sector;
 476     fSelectedPlate =plate;
 477     cout << "SDigitizing only hits in plate " << fSelectedPlate << " of the sector "
 478          << fSelectedSector << endl;
 479   }
 480 }
 481
 482 //__________________________________________________________________
 483 void AliTOFSDigitizer::SimulateDetectorResponse(Float_t z0, Float_t x0, Float_t geantTime, Int_t& nActivatedPads, Int_t& nFiredPads, Bool_t* isFired, Int_t* nPlace, Float_t* qInduced, Float_t* tofTime, Float_t& averageTime)
 484 {
 485   // Description:
 486   // Input:  z0, x0 - hit position in the strip system (0,0 - center of the strip), cm
 487   //         geantTime - time generated by Geant, ns
 488   // Output: nActivatedPads - the number of pads activated by the hit (1 || 2 || 4)
 489   //         nFiredPads - the number of pads fired (really activated) by the hit (nFiredPads <= nActivatedPads)
 490   //         qInduced[iPad]- charge induced on pad, arb. units
 491   //                         this array is initialized at zero by the caller
 492   //         tofAfterSimul[iPad] - time calculated with edge effect algorithm, ns
 493   //                                   this array is initialized at zero by the caller
 494   //         averageTime - time given by pad hited by the Geant track taking into account the times (weighted) given by the pads fired for edge effect also.
 495   //                       The weight is given by the qInduced[iPad]/qCenterPad
 496   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 497   //         nPlace[iPad] - the number of the pad place, iPad = 0, 1, 2, 3
 498   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 499   //
 500   // Description of used variables:
 501   //         eff[iPad] - efficiency of the pad
 502   //         res[iPad] - resolution of the pad, ns
 503   //         timeWalk[iPad] - time walk of the pad, ns
 504   //         timeDelay[iPad] - time delay for neighbouring pad to hited pad, ns
 505   //         PadId[iPad] - Pad Identifier
 506   //                    E | F    -->   PadId[iPad] = 5 | 6
 507   //                    A | B    -->   PadId[iPad] = 1 | 2
 508   //                    C | D    -->   PadId[iPad] = 3 | 4
 509   //         nTail[iPad] - the tail number, = 1 for tailA, = 2 for tailB
 510   //         qCenterPad - charge extimated for each pad, arb. units
 511   //         weightsSum - sum of weights extimated for each pad fired, arb. units
 512
 513   const Float_t kSigmaForTail[2] = {AliTOFGeometry::SigmaForTail1(),AliTOFGeometry::SigmaForTail2()}; //for tail
 514   Int_t iz = 0, ix = 0;
 515   Float_t dX = 0., dZ = 0., x = 0., z = 0.;
 516   Float_t h = fHparameter, h2 = fH2parameter, k = fKparameter, k2 = fK2parameter;
 517   Float_t effX = 0., effZ = 0., resX = 0., resZ = 0., timeWalkX = 0., timeWalkZ = 0.;
 518   Float_t logOfqInd = 0.;
 519   Float_t weightsSum = 0.;
 520   Int_t nTail[4]  = {0,0,0,0};
 521   Int_t padId[4]  = {0,0,0,0};
 522   Float_t eff[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 523   Float_t res[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 524   //  Float_t qCenterPad = fMinimumCharge * fMinimumCharge;
 525   Float_t qCenterPad = 1.;
 526   Float_t timeWalk[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 527   Float_t timeDelay[4] = {0.,0.,0.,0.};
 528
 529   nActivatedPads = 0;
 530   nFiredPads = 0;
 531
 532   (z0 <= 0) ? iz = 0 : iz = 1;
 533   dZ = z0 + (0.5 * AliTOFGeometry::NpadZ() - iz - 0.5) * AliTOFGeometry::ZPad(); // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 534   z = 0.5 * AliTOFGeometry::ZPad() - TMath::Abs(dZ);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions
 535   iz++;                                                                              // z row: 1, ..., AliTOFGeometry::NpadZ = 2
 536   ix = (Int_t)((x0 + 0.5 * AliTOFGeometry::NpadX() * AliTOFGeometry::XPad()) / AliTOFGeometry::XPad());
 537   dX = x0 + (0.5 * AliTOFGeometry::NpadX() - ix - 0.5) * AliTOFGeometry::XPad(); // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 538   x = 0.5 * AliTOFGeometry::XPad() - TMath::Abs(dX);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions;
 539   ix++;                                                                              // x row: 1, ..., AliTOFGeometry::NpadX = 48
 540
 541   ////// Pad A:
 542   nActivatedPads++;
 543   nPlace[nActivatedPads-1] = (iz - 1) * AliTOFGeometry::NpadX() + ix;
 544   qInduced[nActivatedPads-1] = qCenterPad;
 545   padId[nActivatedPads-1] = 1;
 546
 547   if (fEdgeEffect == 0) {
 548     eff[nActivatedPads-1] = fEffCenter;
 549     if (gRandom->Rndm() < eff[nActivatedPads-1]) {
 550       nFiredPads = 1;
 551       res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + fResCenter * fResCenter); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns;
 552       isFired[nActivatedPads-1] = kTRUE;
 553       tofTime[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(geantTime + fTimeWalkCenter, res[0]);
 554       averageTime = tofTime[nActivatedPads-1];
 555     }
 556   } else {
 557
 558     if(z < h) {
 559       if(z < h2) {
 560         effZ = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * z / h2;
 561       } else {
 562         effZ = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (z - h2) / (h - h2);
 563       }
 564       resZ = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * z / h;
 565       timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * z / h;
 566       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 567     } else {
 568       effZ = fEffCenter;
 569       resZ = fResCenter;
 570       timeWalkZ = fTimeWalkCenter;
 571     }
 572
 573     if(x < h) {
 574       if(x < h2) {
 575         effX = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * x / h2;
 576       } else {
 577         effX = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (x - h2) / (h - h2);
 578       }
 579       resX = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * x / h;
 580       timeWalkX = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * x / h;
 581       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 582     } else {
 583       effX = fEffCenter;
 584       resX = fResCenter;
 585       timeWalkX = fTimeWalkCenter;
 586     }
 587
 588     (effZ<effX) ? eff[nActivatedPads-1] = effZ : eff[nActivatedPads-1] = effX;
 589     (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns
 590     (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 *  timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 591
 592
 593     ////// Pad B:
 594     if(z < k2) {
 595       effZ = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (z / k2);
 596     } else {
 597       effZ = fEff3Boundary * (k - z) / (k - k2);
 598     }
 599     resZ = fResBoundary + fResSlope * z / k;
 600     timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope * z / k;
 601
 602     if(z < k && z > 0) {
 603       if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 604         nActivatedPads++;
 605         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX();
 606         eff[nActivatedPads-1] = effZ;
 607         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 608         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ; // ns
 609         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 610         if (fTimeDelayFlag) {
 611           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 612           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 613           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 614           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 615           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 616         } else {
 617           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 618         }
 619         padId[nActivatedPads-1] = 2;
 620       }
 621     }
 622
 623
 624     ////// Pad C, D, E, F:
 625     if(x < k2) {
 626       effX = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (x / k2);
 627     } else {
 628       effX = fEff3Boundary * (k - x) / (k - k2);
 629     }
 630     resX = fResBoundary + fResSlope*x/k;
 631     timeWalkX = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope*x/k;
 632
 633     if(x < k && x > 0) {
 634       //   C:
 635       if(ix > 1 && dX < 0) {
 636         nActivatedPads++;
 637         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] - 1;
 638         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 639         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 640         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 641         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 642         if (fTimeDelayFlag) {
 643           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 644           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 645           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 646           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 647           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 648         } else {
 649           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 650         }
 651         padId[nActivatedPads-1] = 3;
 652
 653         //     D:
 654         if(z < k && z > 0) {
 655           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 656             nActivatedPads++;
 657             nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX() - 1;
 658             eff[nActivatedPads-1] = effX * effZ;
 659             (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 660             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 661
 662             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 663             if (fTimeDelayFlag) {
 664               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 665                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 666                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 667                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 668                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 669               } else {
 670                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 671                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 672                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 673                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 674               }
 675               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 676             } else {
 677               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 678             }
 679             padId[nActivatedPads-1] = 4;
 680           }
 681         }  // end D
 682       }  // end C
 683
 684       //   E:
 685       if(ix < AliTOFGeometry::NpadX() && dX > 0) {
 686         nActivatedPads++;
 687         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + 1;
 688         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 689         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * (TMath::Sqrt(10400 + resX * resX)); // ns
 690         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 691         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 692         if (fTimeDelayFlag) {
 693           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 694           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 695           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 696           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 697           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 698         } else {
 699           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 700         }
 701         padId[nActivatedPads-1] = 5;
 702
 703
 704         //     F:
 705         if(z < k && z > 0) {
 706           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 707             nActivatedPads++;
 708             nPlace[nActivatedPads - 1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX() + 1;
 709             eff[nActivatedPads - 1] = effX * effZ;
 710             (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 711             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001*timeWalkX; // ns
 712             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 713             if (fTimeDelayFlag) {
 714               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 715                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 716                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 717                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 718                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 719               } else {
 720                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 721                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 722                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 723                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 724               }
 725               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 726             } else {
 727               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 728             }
 729             padId[nActivatedPads-1] = 6;
 730           }
 731         }  // end F
 732       }  // end E
 733     } // end if(x < k)
 734
 735
 736     for (Int_t iPad = 0; iPad < nActivatedPads; iPad++) {
 737       if (res[iPad] < fTimeResolution) res[iPad] = fTimeResolution;
 738       if(gRandom->Rndm() < eff[iPad]) {
 739         isFired[iPad] = kTRUE;
 740         nFiredPads++;
 741         if(fEdgeTails) {
 742           if(nTail[iPad] == 0) {
 743             tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 744           } else {
 745             ftail->SetParameters(res[iPad], 2. * res[iPad], kSigmaForTail[nTail[iPad]-1]);
 746             Double_t timeAB = ftail->GetRandom();
 747             tofTime[iPad] = geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad] + timeAB;
 748           }
 749         } else {
 750           tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 751         }
 752         if (fAverageTimeFlag) {
 753           averageTime += tofTime[iPad] * qInduced[iPad];
 754           weightsSum += qInduced[iPad];
 755         } else {
 756           averageTime += tofTime[iPad];
 757           weightsSum += 1.;
 758         }
 759       }
 760     }
 761     if (weightsSum!=0) averageTime /= weightsSum;
 762   } // end else (fEdgeEffect != 0)
 763 }
 764
 765 //__________________________________________________________________
 766 void AliTOFSDigitizer::PrintParameters()const
 767 {
 768   //
 769   // Print parameters used for sdigitization
 770   //
 771   cout << " ------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 772   cout << " Parameters used for TOF SDigitization " << endl ;
 773   //  Printing the parameters
 774
 775   cout << " Number of events:                        " << (fEvent2-fEvent1) << endl;
 776   cout << " from event " << fEvent1 << " to event " << (fEvent2-1) << endl;
 777   cout << " Time Resolution (ns) "<< fTimeResolution <<" Pad Efficiency: "<< fpadefficiency << endl;
 778   cout << " Edge Effect option:  "<<  fEdgeEffect<< endl;
 779
 780   cout << " Boundary Effect Simulation Parameters " << endl;
 781   cout << " Hparameter: "<< fHparameter<<"  H2parameter:"<< fH2parameter <<"  Kparameter:"<< fKparameter<<"  K2parameter: "<< fK2parameter << endl;
 782   cout << " Efficiency in the central region of the pad: "<< fEffCenter << endl;
 783   cout << " Efficiency at the boundary region of the pad: "<< fEffBoundary << endl;
 784   cout << " Efficiency value at H2parameter "<< fEff2Boundary << endl;
 785   cout << " Efficiency value at K2parameter "<< fEff3Boundary << endl;
 786   cout << " Resolution (ps) in the central region of the pad: "<< fResCenter << endl;
 787   cout << " Resolution (ps) at the boundary of the pad      : "<< fResBoundary << endl;
 788   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fResSlope <<endl;
 789   cout << " Time walk (ps) in the central region of the pad : "<< fTimeWalkCenter << endl;
 790   cout << " Time walk (ps) at the boundary of the pad       : "<< fTimeWalkBoundary<< endl;
 791   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fTimeWalkSlope<<endl;
 792   cout << " Pulse Heigth Simulation Parameters " << endl;
 793   cout << " Flag for delay due to the PulseHeightEffect: "<< fTimeDelayFlag <<endl;
 794   cout << " Pulse Height Slope                           : "<< fPulseHeightSlope<<endl;
 795   cout << " Time Delay Slope                             : "<< fTimeDelaySlope<<endl;
 796   cout << " Minimum charge amount which could be induced : "<< fMinimumCharge<<endl;
 797   cout << " Smearing in charge in (q1/q2) vs x plot      : "<< fChargeSmearing<<endl;
 798   cout << " Smearing in log of charge ratio              : "<< fLogChargeSmearing<<endl;
 799   cout << " Smearing in time in time vs log(q1/q2) plot  : "<< fTimeSmearing<<endl;
 800   cout << " Flag for average time                        : "<< fAverageTimeFlag<<endl;
 801   cout << " Edge tails option                            : "<< fEdgeTails << endl;
 802
 803 }