TRD/AliTRDsim.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 $Log$
  18 Revision 1.3.2.1  2000/09/18 13:45:30  cblume
  19 New class AliTRDsim that simulates TR photons
  20
  21 Revision 1.2  1999/09/29 09:24:35  fca
  22 Introduction of the Copyright and cvs Log
  23
  24 */
  25
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27 //                                                                           //
  28 //  TRD simulation - multimodule (regular rad.)                              //
  29 //  after: M. CASTELLANO et al., COMP. PHYS. COMM. 51 (1988) 431             //
  30 //                             + COMP. PHYS. COMM. 61 (1990) 395             //
  31 //                                                                           //
  32 //   17.07.1998 - A.Andronic                                                 //
  33 //   08.12.1998 - simplified version                                         //
  34 //   11.07.2000 - Adapted code to aliroot environment (C.Blume)              //
  35 //                                                                           //
  36 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  37
  38 #include <stdlib.h>
  39
  40 #include "TH1.h"
  41 #include "TRandom.h"
  42 #include "TMath.h"
  43 #include "TParticle.h"
  44
  45 #include "AliTRDsim.h"
  46 #include "AliTRDconst.h"
  47 #include "AliModule.h"
  48
  49 ClassImp(AliTRDsim)
  50
  51 //_____________________________________________________________________________
  52 AliTRDsim::AliTRDsim():TObject()
  53 {
  54   //
  55   // AliTRDsim default constructor
  56   //
  57
  58   Init();
  59
  60 }
  61
  62 //_____________________________________________________________________________
  63 AliTRDsim::AliTRDsim(AliModule *mod, Int_t foil, Int_t gap)
  64 {
  65   //
  66   // AliTRDsim constructor. Takes the material properties of the radiator
  67   // foils and the gas in the gaps from AliModule <mod>.
  68   // The default number of foils is 100 with a thickness of 20 mu. The
  69   // thickness of the gaps is 500 mu.
  70   //
  71
  72   Float_t aFoil, zFoil, rhoFoil;
  73   Float_t aGap,  zGap,  rhoGap;
  74   Float_t rad, abs;
  75   Char_t  name[21];
  76
  77   Init();
  78
  79   mod->AliGetMaterial(foil,name,aFoil,zFoil,rhoFoil,rad,abs);
  80   mod->AliGetMaterial(gap ,name,aGap ,zGap ,rhoGap ,rad,abs);
  81
  82   fFoilDens  = rhoFoil;
  83   fFoilA     = aFoil;
  84   fFoilZ     = zFoil;
  85   fFoilOmega = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
  86
  87   fGapDens   = rhoGap;
  88   fGapA      = aGap;
  89   fGapZ      = zGap;
  90   fGapOmega  = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
  91
  92 }
  93
  94 //_____________________________________________________________________________
  95 AliTRDsim::AliTRDsim(const AliTRDsim &s)
  96 {
  97   //
  98   // AliTRDsim copy constructor
  99   //
 100
 101   ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 102
 103 }
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106 AliTRDsim::~AliTRDsim()
 107 {
 108   //
 109   // AliTRDsim destructor
 110   //
 111
 112   if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 113   if (fSigma)    delete fSigma;
 114
 115 }
 116
 117 //_____________________________________________________________________________
 118 AliTRDsim &AliTRDsim::operator=(const AliTRDsim &s)
 119 {
 120   //
 121   // Assignment operator
 122   //
 123
 124   if (this != &s) ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 125   return *this;
 126
 127 }
 128
 129 //_____________________________________________________________________________
 130 void AliTRDsim::Copy(TObject &s)
 131 {
 132   //
 133   // Copy function
 134   //
 135
 136   ((AliTRDsim &) s).fNFoils     = fNFoils;
 137   ((AliTRDsim &) s).fFoilThick  = fFoilThick;
 138   ((AliTRDsim &) s).fFoilDens   = fFoilDens;
 139   ((AliTRDsim &) s).fFoilOmega  = fFoilOmega;
 140   ((AliTRDsim &) s).fFoilZ      = fFoilZ;
 141   ((AliTRDsim &) s).fFoilA      = fFoilA;
 142   ((AliTRDsim &) s).fGapThick   = fGapThick;
 143   ((AliTRDsim &) s).fGapDens    = fGapDens;
 144   ((AliTRDsim &) s).fGapOmega   = fGapOmega;
 145   ((AliTRDsim &) s).fGapZ       = fGapZ;
 146   ((AliTRDsim &) s).fGapA       = fGapA;
 147   ((AliTRDsim &) s).fTemp       = fTemp;
 148   ((AliTRDsim &) s).fSpNBins    = fSpNBins;
 149   ((AliTRDsim &) s).fSpRange    = fSpRange;
 150   ((AliTRDsim &) s).fSpBinWidth = fSpBinWidth;
 151   ((AliTRDsim &) s).fSpLower    = fSpLower;
 152   ((AliTRDsim &) s).fSpUpper    = fSpUpper;
 153
 154   if (((AliTRDsim &) s).fSigma) delete ((AliTRDsim &) s).fSigma;
 155   ((AliTRDsim &) s).fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 156   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 157     ((AliTRDsim &) s).fSigma[iBin] = fSigma[iBin];
 158   }
 159
 160   fSpectrum->Copy(*((AliTRDsim &) s).fSpectrum);
 161
 162 }
 163
 164 //_____________________________________________________________________________
 165 void AliTRDsim::Init()
 166 {
 167   //
 168   // Initialization
 169   // The default radiator are 100 prolypropilene foils of 20 mu thickness
 170   // with gaps of 500 mu filled with CO2.
 171   //
 172   //
 173
 174   fNFoils     = 100;
 175
 176   fFoilThick  = 0.0020;
 177   fFoilDens   = 0.92;
 178   fFoilZ      = 5.28571;
 179   fFoilA      = 10.4286;
 180   fFoilOmega  = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
 181
 182   fGapThick   = 0.0500;
 183   fGapDens    = 0.001977;
 184   fGapZ       = 7.45455;
 185   fGapA       = 14.9091;
 186   fGapOmega   = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
 187
 188   fTemp       = 293.16;
 189
 190   fSpNBins    = 200;
 191   fSpRange    = 100;
 192   fSpBinWidth = fSpRange / fSpNBins;
 193   fSpLower    = 1.0 - 0.5 * fSpBinWidth;
 194   fSpUpper    = fSpLower + fSpRange;
 195
 196   if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 197   fSpectrum   = new TH1D("TRspectrum","TR spectrum",fSpNBins,fSpLower,fSpUpper);
 198
 199   // Set the sigma values
 200   SetSigma();
 201
 202 }
 203
 204 //_____________________________________________________________________________
 205 Int_t AliTRDsim::CreatePhotons(Int_t pdg, Float_t p
 206                              , Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 207 {
 208   //
 209   // Create TRD photons for a charged particle of type <pdg> with the total
 210   // momentum <p>.
 211   // Number of produced TR photons:       <nPhoton>
 212   // Energies of the produced TR photons: <ePhoton>
 213   //
 214
 215   // PDG codes
 216   const Int_t kPdgEle  =  11;
 217   const Int_t kPdgMuon =  13;
 218   const Int_t kPdgPion = 211;
 219   const Int_t kPdgKaon = 321;
 220
 221   Float_t  mass        = 0;
 222   switch (TMath::Abs(pdg)) {
 223   case kPdgEle:
 224     mass      =  5.11e-4;
 225     break;
 226   case kPdgMuon:
 227     mass      =  0.10566;
 228     break;
 229   case kPdgPion:
 230     mass      =  0.13957;
 231     break;
 232   case kPdgKaon:
 233     mass      =  0.4937;
 234     break;
 235   default:
 236     return 0;
 237     break;
 238   };
 239
 240   // Calculate gamma
 241   Double_t gamma = TMath::Sqrt(p*p + mass*mass) / mass;
 242
 243   // Calculate the TR photons
 244   return TrPhotons(gamma, nPhoton, ePhoton);
 245
 246 }
 247
 248 //_____________________________________________________________________________
 249 Int_t AliTRDsim::TrPhotons(Double_t gamma, Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 250 {
 251   //
 252   // Produces TR photons.
 253   //
 254
 255   const Double_t kAlpha  = 0.0072973;
 256   const Int_t    kSumMax = 10;
 257
 258   Double_t kappa = fGapThick / fFoilThick;
 259
 260   fSpectrum->Reset();
 261
 262   // The TR spectrum
 263   Double_t stemp = 0;
 264   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 265
 266     // keV -> eV
 267     Double_t energyeV = (fSpBinWidth * iBin + 1.0) * 1e3;
 268
 269     Double_t csFoil   = fFoilOmega / energyeV;
 270     Double_t csGap    = fGapOmega  / energyeV;
 271
 272     Double_t rho1     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 273                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csFoil*csFoil);
 274     Double_t rho2     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 275                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csGap *csGap);
 276
 277     // Calculate the sum
 278     Double_t sum = 0;
 279     for (Int_t iSum = 0; iSum < kSumMax; iSum++) {
 280       Double_t tetan = (TMath::Pi() * 2.0 * (iSum+1) - (rho1 + kappa * rho2))
 281                      / (kappa + 1.0);
 282       if (tetan < 0.0) tetan = 0.0;
 283       Double_t aux   = 1.0 / (rho1 + tetan) - 1.0 / (rho2 + tetan);
 284                sum  += tetan * (aux*aux) * (1.0 - TMath::Cos(rho1 + tetan));
 285     }
 286
 287     // Absorbtion
 288     Double_t conv      = 1.0 - TMath::Exp(-fNFoils * fSigma[iBin]);
 289
 290     // eV -> keV
 291     Float_t  energykeV = energyeV * 0.001;
 292
 293     // dN / domega
 294     Double_t wn        = kAlpha * 4.0 / (fSigma[iBin] * (kappa + 1.0))
 295                                 * conv * sum / energykeV;
 296     fSpectrum->SetBinContent(iBin,wn);
 297
 298     stemp += wn;
 299
 300   }
 301
 302   // <nTR> (binsize corr.)
 303   Float_t ntr = stemp * fSpBinWidth;
 304   // Number of TR photons from Poisson distribution with mean <ntr>
 305   nPhoton = gRandom->Poisson(ntr);
 306   // Energy of the TR photons
 307   for (Int_t iPhoton = 0; iPhoton < nPhoton; iPhoton++) {
 308     ePhoton[iPhoton] = fSpectrum->GetRandom();
 309   }
 310
 311   return 1;
 312
 313 }
 314
 315 //_____________________________________________________________________________
 316 void AliTRDsim::SetSigma()
 317 {
 318   //
 319   // Sets the absorbtion crosssection for the energies of the TR spectrum
 320   //
 321
 322   if (fSigma) delete fSigma;
 323   fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 324   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 325     Double_t energykeV = iBin * fSpBinWidth + 1.0;
 326     fSigma[iBin]       = Sigma(energykeV);
 327     //printf("SetSigma(): iBin = %d fSigma %g\n",iBin,fSigma[iBin]);
 328   }
 329
 330 }
 331
 332 //_____________________________________________________________________________
 333 Double_t AliTRDsim::Sigma(Double_t energykeV)
 334 {
 335   //
 336   // Calculates the absorbtion crosssection for a one-foil-one-gap-radiator
 337   //
 338
 339   // Gas at 0 C
 340   const Double_t kTemp0 = 273.16;
 341
 342   // keV -> MeV
 343   Double_t energyMeV = energykeV * 0.001;
 344   if (energyMeV >= 0.001) {
 345     return(GetMuPo(energyMeV) * fFoilDens * fFoilThick +
 346            GetMuCO(energyMeV) * fGapDens  * fGapThick  * fTemp/kTemp0);
 347   }
 348   else {
 349     return 1e6;
 350   }
 351
 352 }
 353
 354 //_____________________________________________________________________________
 355 Double_t AliTRDsim::GetMuPo(Double_t energyMeV)
 356 {
 357   //
 358   // Returns the photon absorbtion cross section for polypropylene
 359   //
 360
 361   const Int_t kN = 36;
 362
 363   Double_t mu[kN] = { 1.894E+03, 5.999E+02, 2.593E+02
 364                     , 7.743E+01, 3.242E+01, 1.643E+01
 365                     , 9.432E+00, 3.975E+00, 2.088E+00
 366                     , 7.452E-01, 4.315E-01, 2.706E-01
 367                     , 2.275E-01, 2.084E-01, 1.970E-01
 368                     , 1.823E-01, 1.719E-01, 1.534E-01
 369                     , 1.402E-01, 1.217E-01, 1.089E-01
 370                     , 9.947E-02, 9.198E-02, 8.078E-02
 371                     , 7.262E-02, 6.495E-02, 5.910E-02
 372                     , 5.064E-02, 4.045E-02, 3.444E-02
 373                     , 3.045E-02, 2.760E-02, 2.383E-02
 374                     , 2.145E-02, 1.819E-02, 1.658E-02 };
 375
 376   Double_t en[kN] = { 1.000E-03, 1.500E-03, 2.000E-03
 377                     , 3.000E-03, 4.000E-03, 5.000E-03
 378                     , 6.000E-03, 8.000E-03, 1.000E-02
 379                     , 1.500E-02, 2.000E-02, 3.000E-02
 380                     , 4.000E-02, 5.000E-02, 6.000E-02
 381                     , 8.000E-02, 1.000E-01, 1.500E-01
 382                     , 2.000E-01, 3.000E-01, 4.000E-01
 383                     , 5.000E-01, 6.000E-01, 8.000E-01
 384                     , 1.000E+00, 1.250E+00, 1.500E+00
 385                     , 2.000E+00, 3.000E+00, 4.000E+00
 386                     , 5.000E+00, 6.000E+00, 8.000E+00
 387                     , 1.000E+01, 1.500E+01, 2.000E+01 };
 388
 389   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 390
 391 }
 392
 393 //_____________________________________________________________________________
 394 Double_t AliTRDsim::GetMuCO(Double_t energyMeV)
 395 {
 396   //
 397   // Returns the photon absorbtion cross section for CO2
 398   //
 399
 400   const Int_t kN = 36;
 401
 402   Double_t mu[kN] = { 0.39383E+04, 0.13166E+04, 0.58750E+03
 403                     , 0.18240E+03, 0.77996E+02, 0.40024E+02
 404                     , 0.23116E+02, 0.96997E+01, 0.49726E+01
 405                     , 0.15543E+01, 0.74915E+00, 0.34442E+00
 406                     , 0.24440E+00, 0.20589E+00, 0.18632E+00
 407                     , 0.16578E+00, 0.15394E+00, 0.13558E+00
 408                     , 0.12336E+00, 0.10678E+00, 0.95510E-01
 409                     , 0.87165E-01, 0.80587E-01, 0.70769E-01
 410                     , 0.63626E-01, 0.56894E-01, 0.51782E-01
 411                     , 0.44499E-01, 0.35839E-01, 0.30825E-01
 412                     , 0.27555E-01, 0.25269E-01, 0.22311E-01
 413                     , 0.20516E-01, 0.18184E-01, 0.17152E-01 };
 414
 415   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 416                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 417                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 418                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 419                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 420                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 421                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 422                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 423                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 424                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 425                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 426                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 427
 428   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 429
 430 }
 431
 432 //_____________________________________________________________________________
 433 Double_t AliTRDsim::GetMuXe(Double_t energyMeV)
 434 {
 435   //
 436   // Returns the photon absorbtion cross section for xenon
 437   //
 438
 439   const Int_t kN = 48;
 440
 441   Double_t mu[kN] = { 9.413E+03, 8.151E+03, 7.035E+03
 442                     , 7.338E+03, 4.085E+03, 2.088E+03
 443                     , 7.780E+02, 3.787E+02, 2.408E+02
 444                     , 6.941E+02, 6.392E+02, 6.044E+02
 445                     , 8.181E+02, 7.579E+02, 6.991E+02
 446                     , 8.064E+02, 6.376E+02, 3.032E+02
 447                     , 1.690E+02, 5.743E+01, 2.652E+01
 448                     , 8.930E+00, 6.129E+00, 3.316E+01
 449                     , 2.270E+01, 1.272E+01, 7.825E+00
 450                     , 3.633E+00, 2.011E+00, 7.202E-01
 451                     , 3.760E-01, 1.797E-01, 1.223E-01
 452                     , 9.699E-02, 8.281E-02, 6.696E-02
 453                     , 5.785E-02, 5.054E-02, 4.594E-02
 454                     , 4.078E-02, 3.681E-02, 3.577E-02
 455                     , 3.583E-02, 3.634E-02, 3.797E-02
 456                     , 3.987E-02, 4.445E-02, 4.815E-02 };
 457
 458   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.07191E-03, 1.14900E-03
 459                     , 1.14900E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 460                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 4.78220E-03
 461                     , 4.78220E-03, 5.00000E-03, 5.10370E-03
 462                     , 5.10370E-03, 5.27536E-03, 5.45280E-03
 463                     , 5.45280E-03, 6.00000E-03, 8.00000E-03
 464                     , 1.00000E-02, 1.50000E-02, 2.00000E-02
 465                     , 3.00000E-02, 3.45614E-02, 3.45614E-02
 466                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 467                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 468                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 469                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 470                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 471                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 472                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 473                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 474
 475   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 476
 477 }
 478
 479 //_____________________________________________________________________________
 480 Double_t AliTRDsim::GetMuBu(Double_t energyMeV)
 481 {
 482   //
 483   // Returns the photon absorbtion cross section for isobutane
 484   //
 485
 486   const Int_t kN = 36;
 487
 488   Double_t mu[kN] = { 0.38846E+03, 0.12291E+03, 0.53225E+02
 489                     , 0.16091E+02, 0.69114E+01, 0.36541E+01
 490                     , 0.22282E+01, 0.11149E+01, 0.72887E+00
 491                     , 0.45053E+00, 0.38167E+00, 0.33920E+00
 492                     , 0.32155E+00, 0.30949E+00, 0.29960E+00
 493                     , 0.28317E+00, 0.26937E+00, 0.24228E+00
 494                     , 0.22190E+00, 0.19289E+00, 0.17288E+00
 495                     , 0.15789E+00, 0.14602E+00, 0.12829E+00
 496                     , 0.11533E+00, 0.10310E+00, 0.93790E-01
 497                     , 0.80117E-01, 0.63330E-01, 0.53229E-01
 498                     , 0.46390E-01, 0.41425E-01, 0.34668E-01
 499                     , 0.30267E-01, 0.23910E-01, 0.20509E-01 };
 500
 501   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 502                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 503                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 504                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 505                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 506                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 507                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 508                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 509                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 510                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 511                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 512                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 513
 514   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 515
 516 }
 517
 518 //_____________________________________________________________________________
 519 Double_t AliTRDsim::GetMuMy(Double_t energyMeV)
 520 {
 521   //
 522   // Returns the photon absorbtion cross section for mylar
 523   //
 524
 525   const Int_t kN = 36;
 526
 527   Double_t mu[kN] = { 2.911E+03, 9.536E+02, 4.206E+02
 528                     , 1.288E+02, 5.466E+01, 2.792E+01
 529                     , 1.608E+01, 6.750E+00, 3.481E+00
 530                     , 1.132E+00, 5.798E-01, 3.009E-01
 531                     , 2.304E-01, 2.020E-01, 1.868E-01
 532                     , 1.695E-01, 1.586E-01, 1.406E-01
 533                     , 1.282E-01, 1.111E-01, 9.947E-02
 534                     , 9.079E-02, 8.395E-02, 7.372E-02
 535                     , 6.628E-02, 5.927E-02, 5.395E-02
 536                     , 4.630E-02, 3.715E-02, 3.181E-02
 537                     , 2.829E-02, 2.582E-02, 2.257E-02
 538                     , 2.057E-02, 1.789E-02, 1.664E-02 };
 539
 540   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 541                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 542                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 543                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 544                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 545                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 546                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 547                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 548                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 549                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 550                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 551                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 552
 553   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 554
 555 }
 556
 557 //_____________________________________________________________________________
 558 Double_t AliTRDsim::GetMuN2(Double_t energyMeV)
 559 {
 560   //
 561   // Returns the photon absorbtion cross section for nitrogen
 562   //
 563
 564   const Int_t kN = 36;
 565
 566   Double_t mu[kN] = { 3.311E+03, 1.083E+03, 4.769E+02
 567                     , 1.456E+02, 6.166E+01, 3.144E+01
 568                     , 1.809E+01, 7.562E+00, 3.879E+00
 569                     , 1.236E+00, 6.178E-01, 3.066E-01
 570                     , 2.288E-01, 1.980E-01, 1.817E-01
 571                     , 1.639E-01, 1.529E-01, 1.353E-01
 572                     , 1.233E-01, 1.068E-01, 9.557E-02
 573                     , 8.719E-02, 8.063E-02, 7.081E-02
 574                     , 6.364E-02, 5.693E-02, 5.180E-02
 575                     , 4.450E-02, 3.579E-02, 3.073E-02
 576                     , 2.742E-02, 2.511E-02, 2.209E-02
 577                     , 2.024E-02, 1.782E-02, 1.673E-02 };
 578
 579   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 580                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 581                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 582                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 583                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 584                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 585                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 586                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 587                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 588                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 589                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 590                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 591
 592   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 593
 594 }
 595
 596 //_____________________________________________________________________________
 597 Double_t AliTRDsim::GetMuO2(Double_t energyMeV)
 598 {
 599   //
 600   // Returns the photon absorbtion cross section for oxygen
 601   //
 602
 603   const Int_t kN = 36;
 604
 605   Double_t mu[kN] = { 4.590E+03, 1.549E+03, 6.949E+02
 606                     , 2.171E+02, 9.315E+01, 4.790E+01
 607                     , 2.770E+01, 1.163E+01, 5.952E+00
 608                     , 1.836E+00, 8.651E-01, 3.779E-01
 609                     , 2.585E-01, 2.132E-01, 1.907E-01
 610                     , 1.678E-01, 1.551E-01, 1.361E-01
 611                     , 1.237E-01, 1.070E-01, 9.566E-02
 612                     , 8.729E-02, 8.070E-02, 7.087E-02
 613                     , 6.372E-02, 5.697E-02, 5.185E-02
 614                     , 4.459E-02, 3.597E-02, 3.100E-02
 615                     , 2.777E-02, 2.552E-02, 2.263E-02
 616                     , 2.089E-02, 1.866E-02, 1.770E-02 };
 617
 618   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 619                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 620                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 621                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 622                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 623                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 624                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 625                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 626                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 627                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 628                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 629                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 630
 631   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 632
 633 }
 634
 635 //_____________________________________________________________________________
 636 Double_t AliTRDsim::GetMuHe(Double_t energyMeV)
 637 {
 638   //
 639   // Returns the photon absorbtion cross section for helium
 640   //
 641
 642   const Int_t kN = 36;
 643
 644   Double_t mu[kN] = { 6.084E+01, 1.676E+01, 6.863E+00
 645                     , 2.007E+00, 9.329E-01, 5.766E-01
 646                     , 4.195E-01, 2.933E-01, 2.476E-01
 647                     , 2.092E-01, 1.960E-01, 1.838E-01
 648                     , 1.763E-01, 1.703E-01, 1.651E-01
 649                     , 1.562E-01, 1.486E-01, 1.336E-01
 650                     , 1.224E-01, 1.064E-01, 9.535E-02
 651                     , 8.707E-02, 8.054E-02, 7.076E-02
 652                     , 6.362E-02, 5.688E-02, 5.173E-02
 653                     , 4.422E-02, 3.503E-02, 2.949E-02
 654                     , 2.577E-02, 2.307E-02, 1.940E-02
 655                     , 1.703E-02, 1.363E-02, 1.183E-02 };
 656
 657   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 658                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 659                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 660                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 661                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 662                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 663                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 664                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 665                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 666                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 667                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 668                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 669
 670   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 671
 672 }
 673
 674 //_____________________________________________________________________________
 675 Double_t AliTRDsim::Interpolate(Double_t energyMeV
 676                               , Double_t *en, Double_t *mu, Int_t n)
 677 {
 678   //
 679   // Interpolates the photon absorbtion cross section
 680   // for a given energy <energyMeV>.
 681   //
 682
 683   Double_t de    = 0;
 684   Int_t    index = 0;
 685   Int_t    istat = Locate(en,n,energyMeV,index,de);
 686   if (istat == 0) {
 687     return (mu[index] - de * (mu[index]   - mu[index+1])
 688                            / (en[index+1] - en[index]  ));
 689   }
 690   else {
 691     return 0.0;
 692   }
 693
 694 }
 695
 696 //_____________________________________________________________________________
 697 Int_t AliTRDsim::Locate(Double_t *xv, Int_t n, Double_t xval
 698                       , Int_t &kl, Double_t &dx)
 699 {
 700   //
 701   // Locates a point (xval) in a 1-dim grid (xv(n))
 702   //
 703
 704   if (xval >= xv[n-1]) return  1;
 705   if (xval <  xv[0])   return -1;
 706
 707   Int_t km;
 708   Int_t kh = n - 1;
 709
 710   kl = 0;
 711   while (kh - kl > 1) {
 712     if (xval < xv[km = (kl+kh)/2]) kh = km;
 713     else                           kl = km;
 714   }
 715   if (xval < xv[kl] || xval > xv[kl+1] || kl >= n-1) {
 716     printf("Locate failed xv[%d] %f xval %f xv[%d] %f!!!\n"
 717           ,kl,xv[kl],xval,kl+1,xv[kl+1]);
 718     exit(1);
 719   }
 720
 721   dx = xval - xv[kl];
 722
 723   return 0;
 724
 725 }
 726
 727 //_____________________________________________________________________________
 728 void AliTRDsim::Streamer(TBuffer &R__b)
 729 {
 730   //
 731   // Stream an object of class AliTRDsim.
 732   //
 733
 734   if (R__b.IsReading()) {
 735     Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
 736     TObject::Streamer(R__b);
 737     R__b >> fNFoils;
 738     R__b >> fFoilThick;
 739     R__b >> fGapThick;
 740     R__b >> fFoilDens;
 741     R__b >> fGapDens;
 742     R__b >> fFoilOmega;
 743     R__b >> fGapOmega;
 744     R__b >> fFoilZ;
 745     R__b >> fGapZ;
 746     R__b >> fFoilA;
 747     R__b >> fGapA;
 748     R__b >> fTemp;
 749     R__b >> fSpNBins;
 750     R__b >> fSpRange;
 751     R__b >> fSpBinWidth;
 752     R__b >> fSpLower;
 753     R__b >> fSpUpper;
 754     R__b.ReadArray(fSigma);
 755     R__b >> fSpectrum;
 756   }
 757   else {
 758     R__b.WriteVersion(AliTRDsim::IsA());
 759     TObject::Streamer(R__b);
 760     R__b << fNFoils;
 761     R__b << fFoilThick;
 762     R__b << fGapThick;
 763     R__b << fFoilDens;
 764     R__b << fGapDens;
 765     R__b << fFoilOmega;
 766     R__b << fGapOmega;
 767     R__b << fFoilZ;
 768     R__b << fGapZ;
 769     R__b << fFoilA;
 770     R__b << fGapA;
 771     R__b << fTemp;
 772     R__b << fSpNBins;
 773     R__b << fSpRange;
 774     R__b << fSpBinWidth;
 775     R__b << fSpLower;
 776     R__b << fSpUpper;
 777     R__b.WriteArray(fSigma, fSpNBins);
 778     R__b << (TObject*) fSpectrum;
 779   }
 780
 781 }