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 //_________________________________________________________________________
  17 // This is a TTask that constructs SDigits out of Hits
  18 // A Summable Digits is the "sum" of all hits in a pad
  19 // Detector response has been simulated via the method
  20 // SimulateDetectorResponse
  21 //
  22 //-- Authors: F. Pierella, A. De Caro
  23 // Use case: see AliTOFhits2sdigits.C macro in the CVS
  24 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26 #include "TBenchmark.h"
  27 #include "TTask.h"
  28 #include "TTree.h"
  29 #include "TSystem.h"
  30 #include "TFile.h"
  31 #include "TParticle.h"
  32 #include "TH1.h"
  33
  34 #include "AliTOFHitMap.h"
  35 #include "AliTOFSDigit.h"
  36 #include "AliTOFConstants.h"
  37 #include "AliTOFhit.h"
  38 #include "AliTOF.h"
  39 #include "AliTOFv1.h"
  40 #include "AliTOFv2.h"
  41 #include "AliTOFv3.h"
  42 #include "AliTOFv4.h"
  43 #include "AliTOFSDigitizer.h"
  44 #include "AliRun.h"
  45 #include "AliDetector.h"
  46 #include "AliMC.h"
  47
  48 #include "TFile.h"
  49 #include "TTask.h"
  50 #include "TTree.h"
  51 #include "TSystem.h"
  52 #include "TROOT.h"
  53 #include "TFolder.h"
  54 #include <TF1.h>
  55 #include <stdlib.h>
  56 #include <iostream.h>
  57 #include <fstream.h>
  58
  59 ClassImp(AliTOFSDigitizer)
  60
  61 //____________________________________________________________________________
  62   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer():TTask("AliTOFSDigitizer","")
  63 {
  64   // ctor
  65   fSDigits = 0 ;
  66   fEvent1=0;
  67   fEvent2=0;
  68   ftail    = 0;
  69 }
  70
  71 //____________________________________________________________________________
  72   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer(char* HeaderFile,char *SdigitsFile, Int_t evNumber1, Int_t nEvents):TTask("AliTOFSDigitizer","")
  73 {
  74   fEvent1=evNumber1;
  75   fEvent2=fEvent1+nEvents;
  76   fSDigits = 0;
  77   ftail    = 0;
  78
  79   fHeadersFile = HeaderFile ; // input filename (with hits)
  80   fSDigitsFile = SdigitsFile; // output filename for sdigits
  81   TFile * file = (TFile*) gROOT->GetFile(fHeadersFile.Data() ) ;
  82
  83   //File was not opened yet
  84   // open file and get alirun object
  85   if(file == 0){
  86       file =    TFile::Open(fHeadersFile.Data(),"update") ;
  87       gAlice = (AliRun *) file->Get("gAlice") ;
  88   }
  89
  90   // init parameters for sdigitization
  91   InitParameters();
  92
  93   // add Task to //root/Tasks folder
  94   TTask * roottasks = (TTask*)gROOT->GetRootFolder()->FindObject("Tasks") ;
  95   roottasks->Add(this) ;
  96 }
  97
  98 //____________________________________________________________________________
  99   AliTOFSDigitizer::~AliTOFSDigitizer()
 100 {
 101   // dtor
 102   if (ftail)
 103     {
 104       delete ftail;
 105       ftail = 0;
 106     }
 107 }
 108
 109 //____________________________________________________________________________
 110 void AliTOFSDigitizer::InitParameters()
 111 {
 112   // set parameters for detector simulation
 113
 114   fTimeResolution =0.120;
 115   fpadefficiency  =0.99 ;
 116   fEdgeEffect     = 2   ;
 117   fEdgeTails      = 0   ;
 118   fHparameter     = 0.4 ;
 119   fH2parameter    = 0.15;
 120   fKparameter     = 0.5 ;
 121   fK2parameter    = 0.35;
 122   fEffCenter      = fpadefficiency;
 123   fEffBoundary    = 0.65;
 124   fEff2Boundary   = 0.90;
 125   fEff3Boundary   = 0.08;
 126   fResCenter      = 50. ;
 127   fResBoundary    = 70. ;
 128   fResSlope       = 40. ;
 129   fTimeWalkCenter = 0.  ;
 130   fTimeWalkBoundary=0.  ;
 131   fTimeWalkSlope  = 0.  ;
 132   fTimeDelayFlag  = 1   ;
 133   fPulseHeightSlope=2.0 ;
 134   fTimeDelaySlope =0.060;
 135   // was fMinimumCharge = TMath::Exp(fPulseHeightSlope*fKparameter/2.);
 136   fMinimumCharge = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope*fHparameter);
 137   fChargeSmearing=0.0   ;
 138   fLogChargeSmearing=0.13;
 139   fTimeSmearing   =0.022;
 140   fAverageTimeFlag=0    ;
 141   fTdcBin   = 50.;      // 1 TDC bin = 50 ps
 142   fAdcBin   = 0.25;     // 1 ADC bin = 0.25 pC (or 0.03 pC)
 143   fAdcMean  = 50.;     // ADC distribution mpv value for Landau (in bins)
 144                        // it corresponds to a mean value of ~100 bins
 145   fAdcRms   = 25.;     // ADC distribution rms value (in bins)
 146                        // it corresponds to distribution rms ~50 bins
 147 }
 148
 149 //__________________________________________________________________
 150 Double_t TimeWithTail(Double_t* x, Double_t* par)
 151 {
 152   // sigma - par[0], alpha - par[1], part - par[2]
 153   //  at x<part*sigma - gauss
 154   //  at x>part*sigma - TMath::Exp(-x/alpha)
 155   Float_t xx =x[0];
 156   Double_t f;
 157   if(xx<par[0]*par[2]) {
 158     f = TMath::Exp(-xx*xx/(2*par[0]*par[0]));
 159   } else {
 160     f = TMath::Exp(-(xx-par[0]*par[2])/par[1]-0.5*par[2]*par[2]);
 161   }
 162   return f;
 163 }
 164
 165
 166 //____________________________________________________________________________
 167 void AliTOFSDigitizer::Exec(Option_t *verboseOption, Option_t *allEvents) {
 168
 169   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all"))
 170     gBenchmark->Start("TOFSDigitizer");
 171
 172   AliTOF *TOF = (AliTOF *) gAlice->GetDetector ("TOF");
 173
 174   if (!TOF) {
 175     Error("AliTOFSDigitizer","TOF not found");
 176     return;
 177   }
 178
 179   if (fEdgeTails) ftail = new TF1("tail",TimeWithTail,-2,2,3);
 180
 181   Int_t nselectedHits=0;
 182   Int_t ntotalsdigits=0;
 183   Int_t ntotalupdates=0;
 184   Int_t nnoisesdigits=0;
 185   Int_t nsignalsdigits=0;
 186   Int_t nHitsFromPrim=0;
 187   Int_t nHitsFromSec=0;
 188   Int_t nlargeTofDiff=0;
 189
 190   if (strstr(allEvents,"all")){
 191     fEvent1=0;
 192     fEvent2= (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries();
 193   }
 194
 195   for (Int_t ievent = fEvent1; ievent < fEvent2; ievent++) {
 196     cout << "------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 197     cout << "Sdigitizing event " << ievent << endl;
 198
 199     Int_t nselectedHitsinEv=0;
 200     Int_t ntotalsdigitsinEv=0;
 201     Int_t ntotalupdatesinEv=0;
 202     Int_t nnoisesdigitsinEv=0;
 203     Int_t nsignalsdigitsinEv=0;
 204
 205     gAlice->GetEvent(ievent);
 206     TTree *TH = gAlice->TreeH ();
 207     if (!TH)
 208       return;
 209     if (gAlice->TreeS () == 0)
 210       gAlice->MakeTree ("S");
 211
 212
 213     //Make branches
 214     char branchname[20];
 215     sprintf (branchname, "%s", TOF->GetName ());
 216     //Make branch for digits
 217     TOF->MakeBranch ("S");
 218
 219     //Now made SDigits from hits
 220
 221     Int_t    vol[5];       // location for a digit
 222     Float_t  digit[2];     // TOF digit variables
 223     TParticle *particle;
 224     AliTOFhit *tofHit;
 225     TClonesArray *TOFhits = TOF->Hits();
 226
 227     // create hit map
 228     AliTOFHitMap *hitMap = new AliTOFHitMap(TOF->SDigits());
 229
 230     Int_t ntracks = static_cast<Int_t>(TH->GetEntries());
 231     for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++)
 232     {
 233       gAlice->ResetHits();
 234       TH->GetEvent(track);
 235       particle = gAlice->Particle(track);
 236       Int_t nhits = TOFhits->GetEntriesFast();
 237       // cleaning all hits of the same track in the same pad volume
 238       // it is a rare event, however it happens
 239
 240       Int_t previousTrack =0;
 241       Int_t previousSector=0;
 242       Int_t previousPlate =0;
 243       Int_t previousStrip =0;
 244       Int_t previousPadX  =0;
 245       Int_t previousPadZ  =0;
 246
 247       for (Int_t hit = 0; hit < nhits; hit++)
 248       {
 249         tofHit = (AliTOFhit *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 250         Int_t tracknum = tofHit->GetTrack();
 251         vol[0] = tofHit->GetSector();
 252         vol[1] = tofHit->GetPlate();
 253         vol[2] = tofHit->GetStrip();
 254         vol[3] = tofHit->GetPadx();
 255         vol[4] = tofHit->GetPadz();
 256
 257         Bool_t dummy=((tracknum==previousTrack) && (vol[0]==previousSector) && (vol[1]==previousPlate) && (vol[2]==previousStrip));
 258
 259         Bool_t isCloneOfThePrevious=dummy && ((vol[3]==previousPadX) && (vol[4]==previousPadZ));
 260
 261         // much stronger check to be inserted here
 262
 263         if(!isCloneOfThePrevious){
 264           // update "previous" values
 265           // in fact, we are yet in the future, so the present is past
 266           previousTrack=tracknum;
 267           previousSector=vol[0];
 268           previousPlate=vol[1];
 269           previousStrip=vol[2];
 270           previousPadX=vol[3];
 271           previousPadZ=vol[4];
 272
 273           nselectedHits++;
 274           nselectedHitsinEv++;
 275           if (particle->GetFirstMother() < 0){
 276             nHitsFromPrim++;
 277           } // counts hits due to primary particles
 278
 279           Float_t Xpad = tofHit->GetDx();
 280           Float_t Zpad = tofHit->GetDz();
 281           Float_t xStrip=AliTOFConstants::fgkXPad*(vol[3]-0.5-0.5*AliTOFConstants::fgkNpadX)+Xpad;
 282           Float_t zStrip=AliTOFConstants::fgkZPad*(vol[4]-0.5-0.5*AliTOFConstants::fgkNpadZ)+Zpad;
 283           Float_t geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 284           geantTime *= 1.e+09;  // conversion from [s] to [ns]
 285
 286           //cout << "geantTime " << geantTime << " [ns]" << endl;
 287           Int_t nActivatedPads = 0, nFiredPads = 0;
 288           Bool_t isFired[4] = {kFALSE, kFALSE, kFALSE, kFALSE};
 289           Float_t tofAfterSimul[4] = {0., 0., 0., 0.};
 290           Float_t qInduced[4] = {0.,0.,0.,0.};
 291           Int_t nPlace[4] = {0, 0, 0, 0};
 292           Float_t averageTime = 0.;
 293           SimulateDetectorResponse(zStrip,xStrip,geantTime,nActivatedPads,nFiredPads,isFired,nPlace,qInduced,tofAfterSimul,averageTime);
 294           if(nFiredPads) {
 295             for(Int_t indexOfPad=0; indexOfPad<nActivatedPads; indexOfPad++) {
 296               if(isFired[indexOfPad]){ // the pad has fired
 297                 Float_t timediff=geantTime-tofAfterSimul[indexOfPad];
 298
 299                 if(timediff>=0.2) nlargeTofDiff++;
 300
 301                 digit[0] = (Int_t) ((tofAfterSimul[indexOfPad]*1.e+03)/fTdcBin); // TDC bin number (each bin -> 25. ps)
 302
 303                 Float_t landauFactor = gRandom->Landau(fAdcMean, fAdcRms);
 304                 digit[1] = (Int_t) (qInduced[indexOfPad] * landauFactor); // ADC bins (each bin -> 0.25 (or 0.03) pC)
 305
 306                 // recalculate the volume only for neighbouring pads
 307                 if(indexOfPad){
 308                   (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFConstants::fgkNpadX) ? vol[4] = 1 : vol[4] = 2;
 309                   (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFConstants::fgkNpadX) ? vol[3] = nPlace[indexOfPad] : vol[3] = nPlace[indexOfPad] - AliTOFConstants::fgkNpadX;
 310                 }
 311
 312                 // check if two sdigit are on the same pad; in that case we sum
 313                 // the two or more sdigits
 314                 if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 315                   AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(hitMap->GetHit(vol));
 316                   Int_t tdctime = (Int_t) digit[0];
 317                   Int_t adccharge = (Int_t) digit[1];
 318                   sdig->Update(tdctime,adccharge,tracknum);
 319                   ntotalupdatesinEv++;
 320                   ntotalupdates++;
 321                 } else {
 322
 323                   TOF->AddSDigit(tracknum, vol, digit);
 324
 325                   if(indexOfPad){
 326                     nnoisesdigits++;
 327                     nnoisesdigitsinEv++;
 328                   } else {
 329                     nsignalsdigits++;
 330                     nsignalsdigitsinEv++;
 331                   }
 332                   ntotalsdigitsinEv++;
 333                   ntotalsdigits++;
 334                   hitMap->SetHit(vol);
 335                 } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 336               } // if(isFired[indexOfPad])
 337             } // end loop on nActivatedPads
 338           } // if(nFiredPads) i.e. if some pads has fired
 339         } // close if(!isCloneOfThePrevious)
 340       } // end loop on hits for the current track
 341     } // end loop on ntracks
 342
 343     delete hitMap;
 344
 345     gAlice->TreeS()->Reset();
 346     gAlice->TreeS()->Fill();
 347     //gAlice->TreeS()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 348     gAlice->TreeS()->AutoSave();
 349
 350     if(strstr(verboseOption,"all")){
 351       cout << "----------------------------------------" << endl;
 352       cout << "       <AliTOFSDigitizer>     " << endl;
 353       cout << "After sdigitizing " << nselectedHitsinEv << " hits" << " in event " << ievent << endl;
 354       //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 355       cout << ntotalsdigitsinEv << " digits have been created " << endl;
 356       cout << "(" << nsignalsdigitsinEv << " due to signals and " <<  nnoisesdigitsinEv << " due to border effect)" << endl;
 357       cout << ntotalupdatesinEv << " total updates of the hit map have been performed in current event" << endl;
 358       cout << "----------------------------------------" << endl;
 359     }
 360
 361   } //event loop on events
 362
 363   // free used memory
 364   if (ftail){
 365     delete ftail;
 366     ftail = 0;
 367   }
 368
 369   nHitsFromSec=nselectedHits-nHitsFromPrim;
 370   if(strstr(verboseOption,"all")){
 371     cout << "----------------------------------------" << endl;
 372     cout << "----------------------------------------" << endl;
 373     cout << "-----------SDigitization Summary--------" << endl;
 374     cout << "       <AliTOFSDigitizer>     " << endl;
 375     cout << "After sdigitizing " << nselectedHits << " hits" << endl;
 376     cout << "in " << (fEvent2-fEvent1) << " events" << endl;
 377 //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 378     cout << ntotalsdigits << " sdigits have been created " << endl;
 379     cout << "(" << nsignalsdigits << " due to signals and " <<  nnoisesdigits << " due to border effect)" << endl;
 380     cout << ntotalupdates << " total updates of the hit map have been performed" << endl;
 381     cout << "in " << nlargeTofDiff << " cases the time of flight difference is greater than 200 ps" << endl;
 382   }
 383
 384
 385   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all")){
 386     gBenchmark->Stop("TOFSDigitizer");
 387     cout << "AliTOFSDigitizer:" << endl ;
 388     cout << "   took " << gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer") << " seconds in order to make sdigits "
 389          <<  gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer")/(fEvent2-fEvent1) << " seconds per event " << endl ;
 390     cout << endl ;
 391   }
 392
 393   Print("");
 394 }
 395
 396 //__________________________________________________________________
 397 void AliTOFSDigitizer::SetSDigitsFile(char * file ){
 398   if(!fSDigitsFile.IsNull())
 399     cout << "Changing SDigits file from " <<(char *)fSDigitsFile.Data() << " to " << file << endl ;
 400   fSDigitsFile=file ;
 401 }
 402
 403 //__________________________________________________________________
 404 void AliTOFSDigitizer::Print(Option_t* opt)const
 405 {
 406   cout << "------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 407   if(fSDigitsFile.IsNull())
 408     cout << " Writing SDigits to file with hits "<< endl ;
 409   else
 410     cout << "    Writing SDigits to file  " << (char*) fSDigitsFile.Data() << endl ;
 411   cout << "--------------------------------------------------" << endl;
 412 }
 413
 414 //__________________________________________________________________
 415 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)
 416 {
 417   // Description:
 418   // Input:  z0, x0 - hit position in the strip system (0,0 - center of the strip), cm
 419   //         geantTime - time generated by Geant, ns
 420   // Output: nActivatedPads - the number of pads activated by the hit (1 || 2 || 4)
 421   //         nFiredPads - the number of pads fired (really activated) by the hit (nFiredPads <= nActivatedPads)
 422   //         qInduced[iPad]- charge induced on pad, arb. units
 423   //                         this array is initialized at zero by the caller
 424   //         tofAfterSimul[iPad] - time calculated with edge effect algorithm, ns
 425   //                                   this array is initialized at zero by the caller
 426   //         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.
 427   //                       The weight is given by the qInduced[iPad]/qCenterPad
 428   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 429   //         nPlace[iPad] - the number of the pad place, iPad = 0, 1, 2, 3
 430   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 431   //
 432   // Description of used variables:
 433   //         eff[iPad] - efficiency of the pad
 434   //         res[iPad] - resolution of the pad, ns
 435   //         timeWalk[iPad] - time walk of the pad, ns
 436   //         timeDelay[iPad] - time delay for neighbouring pad to hited pad, ns
 437   //         PadId[iPad] - Pad Identifier
 438   //                    E | F    -->   PadId[iPad] = 5 | 6
 439   //                    A | B    -->   PadId[iPad] = 1 | 2
 440   //                    C | D    -->   PadId[iPad] = 3 | 4
 441   //         nTail[iPad] - the tail number, = 1 for tailA, = 2 for tailB
 442   //         qCenterPad - charge extimated for each pad, arb. units
 443   //         weightsSum - sum of weights extimated for each pad fired, arb. units
 444
 445   const Float_t kSigmaForTail[2] = {AliTOFConstants::fgkSigmaForTail1,AliTOFConstants::fgkSigmaForTail2}; //for tail
 446   Int_t iz = 0, ix = 0;
 447   Float_t dX = 0., dZ = 0., x = 0., z = 0.;
 448   Float_t h = fHparameter, h2 = fH2parameter, k = fKparameter, k2 = fK2parameter;
 449   Float_t effX = 0., effZ = 0., resX = 0., resZ = 0., timeWalkX = 0., timeWalkZ = 0.;
 450   Float_t logOfqInd = 0.;
 451   Float_t weightsSum = 0.;
 452   Int_t nTail[4]  = {0,0,0,0};
 453   Int_t padId[4]  = {0,0,0,0};
 454   Float_t eff[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 455   Float_t res[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 456   //  Float_t qCenterPad = fMinimumCharge * fMinimumCharge;
 457   Float_t qCenterPad = 1.;
 458   Float_t timeWalk[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 459   Float_t timeDelay[4] = {0.,0.,0.,0.};
 460
 461   nActivatedPads = 0;
 462   nFiredPads = 0;
 463
 464   (z0 <= 0) ? iz = 0 : iz = 1;
 465   dZ = z0 + (0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadZ - iz - 0.5) * AliTOFConstants::fgkZPad; // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 466   z = 0.5 * AliTOFConstants::fgkZPad - TMath::Abs(dZ);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions
 467   iz++;                                                                              // z row: 1, ..., AliTOFConstants::fgkNpadZ = 2
 468   ix = (Int_t)((x0 + 0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadX * AliTOFConstants::fgkXPad) / AliTOFConstants::fgkXPad);
 469   dX = x0 + (0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadX - ix - 0.5) * AliTOFConstants::fgkXPad; // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 470   x = 0.5 * AliTOFConstants::fgkXPad - TMath::Abs(dX);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions;
 471   ix++;                                                                              // x row: 1, ..., AliTOFConstants::fgkNpadX = 48
 472
 473   ////// Pad A:
 474   nActivatedPads++;
 475   nPlace[nActivatedPads-1] = (iz - 1) * AliTOFConstants::fgkNpadX + ix;
 476   qInduced[nActivatedPads-1] = qCenterPad;
 477   padId[nActivatedPads-1] = 1;
 478
 479   if (fEdgeEffect == 0) {
 480     eff[nActivatedPads-1] = fEffCenter;
 481     if (gRandom->Rndm() < eff[nActivatedPads-1]) {
 482       nFiredPads = 1;
 483       res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + fResCenter * fResCenter); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns;
 484       isFired[nActivatedPads-1] = kTRUE;
 485       tofTime[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(geantTime + fTimeWalkCenter, res[0]);
 486       averageTime = tofTime[nActivatedPads-1];
 487     }
 488   } else {
 489
 490     if(z < h) {
 491       if(z < h2) {
 492         effZ = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * z / h2;
 493       } else {
 494         effZ = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (z - h2) / (h - h2);
 495       }
 496       resZ = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * z / h;
 497       timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * z / h;
 498       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 499     } else {
 500       effZ = fEffCenter;
 501       resZ = fResCenter;
 502       timeWalkZ = fTimeWalkCenter;
 503     }
 504
 505     if(x < h) {
 506       if(x < h2) {
 507         effX = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * x / h2;
 508       } else {
 509         effX = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (x - h2) / (h - h2);
 510       }
 511       resX = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * x / h;
 512       timeWalkX = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * x / h;
 513       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 514     } else {
 515       effX = fEffCenter;
 516       resX = fResCenter;
 517       timeWalkX = fTimeWalkCenter;
 518     }
 519
 520     (effZ<effX) ? eff[nActivatedPads-1] = effZ : eff[nActivatedPads-1] = effX;
 521     (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
 522     (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 *  timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 523
 524
 525     ////// Pad B:
 526     if(z < k2) {
 527       effZ = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (z / k2);
 528     } else {
 529       effZ = fEff3Boundary * (k - z) / (k - k2);
 530     }
 531     resZ = fResBoundary + fResSlope * z / k;
 532     timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope * z / k;
 533
 534     if(z < k && z > 0) {
 535       if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 536         nActivatedPads++;
 537         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX;
 538         eff[nActivatedPads-1] = effZ;
 539         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 540         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ; // ns
 541         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 542         if (fTimeDelayFlag) {
 543           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 544           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 545           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 546           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 547           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 548         } else {
 549           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 550         }
 551         padId[nActivatedPads-1] = 2;
 552       }
 553     }
 554
 555
 556     ////// Pad C, D, E, F:
 557     if(x < k2) {
 558       effX = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (x / k2);
 559     } else {
 560       effX = fEff3Boundary * (k - x) / (k - k2);
 561     }
 562     resX = fResBoundary + fResSlope*x/k;
 563     timeWalkX = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope*x/k;
 564
 565     if(x < k && x > 0) {
 566       //   C:
 567       if(ix > 1 && dX < 0) {
 568         nActivatedPads++;
 569         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] - 1;
 570         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 571         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 572         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 573         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 574         if (fTimeDelayFlag) {
 575           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 576           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 577           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 578           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 579           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 580         } else {
 581           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 582         }
 583         padId[nActivatedPads-1] = 3;
 584
 585         //     D:
 586         if(z < k && z > 0) {
 587           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 588             nActivatedPads++;
 589             nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX - 1;
 590             eff[nActivatedPads-1] = effX * effZ;
 591             (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
 592             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 593
 594             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 595             if (fTimeDelayFlag) {
 596               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 597                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 598                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 599                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 600                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 601               } else {
 602                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 603                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 604                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 605                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 606               }
 607               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 608             } else {
 609               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 610             }
 611             padId[nActivatedPads-1] = 4;
 612           }
 613         }  // end D
 614       }  // end C
 615
 616       //   E:
 617       if(ix < AliTOFConstants::fgkNpadX && dX > 0) {
 618         nActivatedPads++;
 619         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + 1;
 620         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 621         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * (TMath::Sqrt(10400 + resX * resX)); // ns
 622         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 623         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 624         if (fTimeDelayFlag) {
 625           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 626           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 627           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 628           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 629           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 630         } else {
 631           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 632         }
 633         padId[nActivatedPads-1] = 5;
 634
 635
 636         //     F:
 637         if(z < k && z > 0) {
 638           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 639             nActivatedPads++;
 640             nPlace[nActivatedPads - 1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX + 1;
 641             eff[nActivatedPads - 1] = effX * effZ;
 642             (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
 643             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001*timeWalkX; // ns
 644             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 645             if (fTimeDelayFlag) {
 646               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 647                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 648                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 649                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 650                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 651               } else {
 652                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 653                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 654                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 655                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 656               }
 657               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 658             } else {
 659               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 660             }
 661             padId[nActivatedPads-1] = 6;
 662           }
 663         }  // end F
 664       }  // end E
 665     } // end if(x < k)
 666
 667
 668     for (Int_t iPad = 0; iPad < nActivatedPads; iPad++) {
 669       if (res[iPad] < fTimeResolution) res[iPad] = fTimeResolution;
 670       if(gRandom->Rndm() < eff[iPad]) {
 671         isFired[iPad] = kTRUE;
 672         nFiredPads++;
 673         if(fEdgeTails) {
 674           if(nTail[iPad] == 0) {
 675             tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 676           } else {
 677             ftail->SetParameters(res[iPad], 2. * res[iPad], kSigmaForTail[nTail[iPad]-1]);
 678             Double_t timeAB = ftail->GetRandom();
 679             tofTime[iPad] = geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad] + timeAB;
 680           }
 681         } else {
 682           tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 683         }
 684         if (fAverageTimeFlag) {
 685           averageTime += tofTime[iPad] * qInduced[iPad];
 686           weightsSum += qInduced[iPad];
 687         } else {
 688           averageTime += tofTime[iPad];
 689           weightsSum += 1.;
 690         }
 691       }
 692     }
 693     if (weightsSum!=0) averageTime /= weightsSum;
 694   } // end else (fEdgeEffect != 0)
 695 }
 696
 697 //__________________________________________________________________
 698 void AliTOFSDigitizer::PrintParameters()const
 699 {
 700   //
 701   // Print parameters used for sdigitization
 702   //
 703   cout << " ------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 704   cout << " Parameters used for TOF SDigitization " << endl ;
 705   //  Printing the parameters
 706
 707   cout << " Number of events:                        " << (fEvent2-fEvent1) << endl;
 708   cout << " from event " << fEvent1 << " to event " << (fEvent2-1) << endl;
 709   cout << " Time Resolution (ns) "<< fTimeResolution <<" Pad Efficiency: "<< fpadefficiency << endl;
 710   cout << " Edge Effect option:  "<<  fEdgeEffect<< endl;
 711
 712   cout << " Boundary Effect Simulation Parameters " << endl;
 713   cout << " Hparameter: "<< fHparameter<<"  H2parameter:"<< fH2parameter <<"  Kparameter:"<< fKparameter<<"  K2parameter: "<< fK2parameter << endl;
 714   cout << " Efficiency in the central region of the pad: "<< fEffCenter << endl;
 715   cout << " Efficiency at the boundary region of the pad: "<< fEffBoundary << endl;
 716   cout << " Efficiency value at H2parameter "<< fEff2Boundary << endl;
 717   cout << " Efficiency value at K2parameter "<< fEff3Boundary << endl;
 718   cout << " Resolution (ps) in the central region of the pad: "<< fResCenter << endl;
 719   cout << " Resolution (ps) at the boundary of the pad      : "<< fResBoundary << endl;
 720   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fResSlope <<endl;
 721   cout << " Time walk (ps) in the central region of the pad : "<< fTimeWalkCenter << endl;
 722   cout << " Time walk (ps) at the boundary of the pad       : "<< fTimeWalkBoundary<< endl;
 723   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fTimeWalkSlope<<endl;
 724   cout << " Pulse Heigth Simulation Parameters " << endl;
 725   cout << " Flag for delay due to the PulseHeightEffect: "<< fTimeDelayFlag <<endl;
 726   cout << " Pulse Height Slope                           : "<< fPulseHeightSlope<<endl;
 727   cout << " Time Delay Slope                             : "<< fTimeDelaySlope<<endl;
 728   cout << " Minimum charge amount which could be induced : "<< fMinimumCharge<<endl;
 729   cout << " Smearing in charge in (q1/q2) vs x plot      : "<< fChargeSmearing<<endl;
 730   cout << " Smearing in log of charge ratio              : "<< fLogChargeSmearing<<endl;
 731   cout << " Smearing in time in time vs log(q1/q2) plot  : "<< fTimeSmearing<<endl;
 732   cout << " Flag for average time                        : "<< fAverageTimeFlag<<endl;
 733   cout << " Edge tails option                            : "<< fEdgeTails << endl;
 734
 735 }