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 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  TRD simulation - multimodule (regular rad.)                              //
  21 //  after: M. CASTELLANO et al., COMP. PHYS. COMM. 51 (1988) 431             //
  22 //                             + COMP. PHYS. COMM. 61 (1990) 395             //
  23 //                                                                           //
  24 //   17.07.1998 - A.Andronic                                                 //
  25 //   08.12.1998 - simplified version                                         //
  26 //   11.07.2000 - Adapted code to aliroot environment (C.Blume)              //
  27 //                                                                           //
  28 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  29
  30 #include <stdlib.h>
  31
  32 #include <TH1.h>
  33 #include <TRandom.h>
  34 #include <TMath.h>
  35 #include <TParticle.h>
  36
  37 #include "AliModule.h"
  38
  39 #include "AliTRDsim.h"
  40
  41 ClassImp(AliTRDsim)
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliTRDsim::AliTRDsim():TObject()
  45 {
  46   //
  47   // AliTRDsim default constructor
  48   //
  49
  50   fSpectrum = 0;
  51   fSigma    = 0;
  52
  53   Init();
  54
  55 }
  56
  57 //_____________________________________________________________________________
  58 AliTRDsim::AliTRDsim(AliModule *mod, Int_t foil, Int_t gap)
  59 {
  60   //
  61   // AliTRDsim constructor. Takes the material properties of the radiator
  62   // foils and the gas in the gaps from AliModule <mod>.
  63   // The default number of foils is 100 with a thickness of 20 mu. The
  64   // thickness of the gaps is 500 mu.
  65   //
  66
  67   Float_t aFoil, zFoil, rhoFoil;
  68   Float_t aGap,  zGap,  rhoGap;
  69   Float_t rad, abs;
  70   Char_t  name[21];
  71
  72   fSpectrum = 0;
  73   fSigma    = 0;
  74
  75   Init();
  76
  77   mod->AliGetMaterial(foil,name,aFoil,zFoil,rhoFoil,rad,abs);
  78   mod->AliGetMaterial(gap ,name,aGap ,zGap ,rhoGap ,rad,abs);
  79
  80   fFoilDens  = rhoFoil;
  81   fFoilA     = aFoil;
  82   fFoilZ     = zFoil;
  83   fFoilOmega = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
  84
  85   fGapDens   = rhoGap;
  86   fGapA      = aGap;
  87   fGapZ      = zGap;
  88   fGapOmega  = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
  89
  90 }
  91
  92 //_____________________________________________________________________________
  93 AliTRDsim::AliTRDsim(const AliTRDsim &s)
  94 {
  95   //
  96   // AliTRDsim copy constructor
  97   //
  98
  99   ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 100
 101 }
 102
 103 //_____________________________________________________________________________
 104 AliTRDsim::~AliTRDsim()
 105 {
 106   //
 107   // AliTRDsim destructor
 108   //
 109
 110   //  if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 111   if (fSigma)    delete [] fSigma;
 112
 113 }
 114
 115 //_____________________________________________________________________________
 116 AliTRDsim &AliTRDsim::operator=(const AliTRDsim &s)
 117 {
 118   //
 119   // Assignment operator
 120   //
 121
 122   if (this != &s) ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 123   return *this;
 124
 125 }
 126
 127 //_____________________________________________________________________________
 128 void AliTRDsim::Copy(TObject &s)
 129 {
 130   //
 131   // Copy function
 132   //
 133
 134   ((AliTRDsim &) s).fNFoils     = fNFoils;
 135   ((AliTRDsim &) s).fFoilThick  = fFoilThick;
 136   ((AliTRDsim &) s).fFoilDens   = fFoilDens;
 137   ((AliTRDsim &) s).fFoilOmega  = fFoilOmega;
 138   ((AliTRDsim &) s).fFoilZ      = fFoilZ;
 139   ((AliTRDsim &) s).fFoilA      = fFoilA;
 140   ((AliTRDsim &) s).fGapThick   = fGapThick;
 141   ((AliTRDsim &) s).fGapDens    = fGapDens;
 142   ((AliTRDsim &) s).fGapOmega   = fGapOmega;
 143   ((AliTRDsim &) s).fGapZ       = fGapZ;
 144   ((AliTRDsim &) s).fGapA       = fGapA;
 145   ((AliTRDsim &) s).fTemp       = fTemp;
 146   ((AliTRDsim &) s).fSpNBins    = fSpNBins;
 147   ((AliTRDsim &) s).fSpRange    = fSpRange;
 148   ((AliTRDsim &) s).fSpBinWidth = fSpBinWidth;
 149   ((AliTRDsim &) s).fSpLower    = fSpLower;
 150   ((AliTRDsim &) s).fSpUpper    = fSpUpper;
 151
 152   if (((AliTRDsim &) s).fSigma) delete [] ((AliTRDsim &) s).fSigma;
 153   ((AliTRDsim &) s).fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 154   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 155     ((AliTRDsim &) s).fSigma[iBin] = fSigma[iBin];
 156   }
 157
 158   fSpectrum->Copy(*((AliTRDsim &) s).fSpectrum);
 159
 160 }
 161
 162 //_____________________________________________________________________________
 163 void AliTRDsim::Init()
 164 {
 165   //
 166   // Initialization
 167   // The default radiator are 100 prolypropilene foils of 13 mu thickness
 168   // with gaps of 60 mu filled with CO2.
 169   //
 170
 171   fNFoils     = 100;
 172
 173   fFoilThick  = 0.0013;
 174   fFoilDens   = 0.92;
 175   fFoilZ      = 5.28571;
 176   fFoilA      = 10.4286;
 177   fFoilOmega  = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
 178
 179   fGapThick   = 0.0060;
 180   fGapDens    = 0.001977;
 181   fGapZ       = 7.45455;
 182   fGapA       = 14.9091;
 183   fGapOmega   = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
 184
 185   fTemp       = 293.16;
 186
 187   fSpNBins    = 200;
 188   fSpRange    = 100;
 189   fSpBinWidth = fSpRange / fSpNBins;
 190   fSpLower    = 1.0 - 0.5 * fSpBinWidth;
 191   fSpUpper    = fSpLower + fSpRange;
 192
 193   if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 194   fSpectrum   = new TH1D("TRspectrum","TR spectrum",fSpNBins,fSpLower,fSpUpper);
 195   fSpectrum->SetDirectory(0);
 196
 197   // Set the sigma values
 198   SetSigma();
 199
 200 }
 201
 202 //_____________________________________________________________________________
 203 Int_t AliTRDsim::CreatePhotons(Int_t pdg, Float_t p
 204                              , Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 205 {
 206   //
 207   // Create TRD photons for a charged particle of type <pdg> with the total
 208   // momentum <p>.
 209   // Number of produced TR photons:       <nPhoton>
 210   // Energies of the produced TR photons: <ePhoton>
 211   //
 212
 213   // PDG codes
 214   const Int_t kPdgEle  =  11;
 215   const Int_t kPdgMuon =  13;
 216   const Int_t kPdgPion = 211;
 217   const Int_t kPdgKaon = 321;
 218
 219   Float_t  mass        = 0;
 220   switch (TMath::Abs(pdg)) {
 221   case kPdgEle:
 222     mass      =  5.11e-4;
 223     break;
 224   case kPdgMuon:
 225     mass      =  0.10566;
 226     break;
 227   case kPdgPion:
 228     mass      =  0.13957;
 229     break;
 230   case kPdgKaon:
 231     mass      =  0.4937;
 232     break;
 233   default:
 234     return 0;
 235     break;
 236   };
 237
 238   // Calculate gamma
 239   Double_t gamma = TMath::Sqrt(p*p + mass*mass) / mass;
 240
 241   // Calculate the TR photons
 242   return TrPhotons(gamma, nPhoton, ePhoton);
 243
 244 }
 245
 246 //_____________________________________________________________________________
 247 Int_t AliTRDsim::TrPhotons(Double_t gamma, Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 248 {
 249   //
 250   // Produces TR photons.
 251   //
 252
 253   const Double_t kAlpha  = 0.0072973;
 254   const Int_t    kSumMax = 10;
 255
 256   Double_t kappa = fGapThick / fFoilThick;
 257
 258   fSpectrum->Reset();
 259
 260   // The TR spectrum
 261   Double_t stemp = 0;
 262   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 263
 264     // keV -> eV
 265     Double_t energyeV = (fSpBinWidth * iBin + 1.0) * 1e3;
 266
 267     Double_t csFoil   = fFoilOmega / energyeV;
 268     Double_t csGap    = fGapOmega  / energyeV;
 269
 270     Double_t rho1     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 271                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csFoil*csFoil);
 272     Double_t rho2     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 273                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csGap *csGap);
 274
 275     // Calculate the sum
 276     Double_t sum = 0;
 277     for (Int_t iSum = 0; iSum < kSumMax; iSum++) {
 278       Double_t tetan = (TMath::Pi() * 2.0 * (iSum+1) - (rho1 + kappa * rho2))
 279                      / (kappa + 1.0);
 280       if (tetan < 0.0) tetan = 0.0;
 281       Double_t aux   = 1.0 / (rho1 + tetan) - 1.0 / (rho2 + tetan);
 282                sum  += tetan * (aux*aux) * (1.0 - TMath::Cos(rho1 + tetan));
 283     }
 284
 285     // Absorbtion
 286     Double_t conv      = 1.0 - TMath::Exp(-fNFoils * fSigma[iBin]);
 287
 288     // eV -> keV
 289     Float_t  energykeV = energyeV * 0.001;
 290
 291     // dN / domega
 292     Double_t wn        = kAlpha * 4.0 / (fSigma[iBin] * (kappa + 1.0))
 293                                 * conv * sum / energykeV;
 294     fSpectrum->SetBinContent(iBin,wn);
 295
 296     stemp += wn;
 297
 298   }
 299
 300   // <nTR> (binsize corr.)
 301   Float_t ntr = stemp * fSpBinWidth;
 302   // Number of TR photons from Poisson distribution with mean <ntr>
 303   nPhoton = gRandom->Poisson(ntr);
 304   // Energy of the TR photons
 305   for (Int_t iPhoton = 0; iPhoton < nPhoton; iPhoton++) {
 306     ePhoton[iPhoton] = fSpectrum->GetRandom();
 307   }
 308
 309   return 1;
 310
 311 }
 312
 313 //_____________________________________________________________________________
 314 void AliTRDsim::SetSigma()
 315 {
 316   //
 317   // Sets the absorbtion crosssection for the energies of the TR spectrum
 318   //
 319
 320   if (fSigma) delete [] fSigma;
 321   fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 322   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 323     Double_t energykeV = iBin * fSpBinWidth + 1.0;
 324     fSigma[iBin]       = Sigma(energykeV);
 325     //printf("SetSigma(): iBin = %d fSigma %g\n",iBin,fSigma[iBin]);
 326   }
 327
 328 }
 329
 330 //_____________________________________________________________________________
 331 Double_t AliTRDsim::Sigma(Double_t energykeV)
 332 {
 333   //
 334   // Calculates the absorbtion crosssection for a one-foil-one-gap-radiator
 335   //
 336
 337   // keV -> MeV
 338   Double_t energyMeV = energykeV * 0.001;
 339   if (energyMeV >= 0.001) {
 340     return(GetMuPo(energyMeV) * fFoilDens * fFoilThick +
 341            GetMuAi(energyMeV) * fGapDens  * fGapThick  * GetTemp());
 342   }
 343   else {
 344     return 1e6;
 345   }
 346
 347 }
 348
 349 //_____________________________________________________________________________
 350 Double_t AliTRDsim::GetMuPo(Double_t energyMeV)
 351 {
 352   //
 353   // Returns the photon absorbtion cross section for polypropylene
 354   //
 355
 356   const Int_t kN = 36;
 357
 358   Double_t mu[kN] = { 1.894E+03, 5.999E+02, 2.593E+02
 359                     , 7.743E+01, 3.242E+01, 1.643E+01
 360                     , 9.432E+00, 3.975E+00, 2.088E+00
 361                     , 7.452E-01, 4.315E-01, 2.706E-01
 362                     , 2.275E-01, 2.084E-01, 1.970E-01
 363                     , 1.823E-01, 1.719E-01, 1.534E-01
 364                     , 1.402E-01, 1.217E-01, 1.089E-01
 365                     , 9.947E-02, 9.198E-02, 8.078E-02
 366                     , 7.262E-02, 6.495E-02, 5.910E-02
 367                     , 5.064E-02, 4.045E-02, 3.444E-02
 368                     , 3.045E-02, 2.760E-02, 2.383E-02
 369                     , 2.145E-02, 1.819E-02, 1.658E-02 };
 370
 371   Double_t en[kN] = { 1.000E-03, 1.500E-03, 2.000E-03
 372                     , 3.000E-03, 4.000E-03, 5.000E-03
 373                     , 6.000E-03, 8.000E-03, 1.000E-02
 374                     , 1.500E-02, 2.000E-02, 3.000E-02
 375                     , 4.000E-02, 5.000E-02, 6.000E-02
 376                     , 8.000E-02, 1.000E-01, 1.500E-01
 377                     , 2.000E-01, 3.000E-01, 4.000E-01
 378                     , 5.000E-01, 6.000E-01, 8.000E-01
 379                     , 1.000E+00, 1.250E+00, 1.500E+00
 380                     , 2.000E+00, 3.000E+00, 4.000E+00
 381                     , 5.000E+00, 6.000E+00, 8.000E+00
 382                     , 1.000E+01, 1.500E+01, 2.000E+01 };
 383
 384   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 385
 386 }
 387
 388 //_____________________________________________________________________________
 389 Double_t AliTRDsim::GetMuCO(Double_t energyMeV)
 390 {
 391   //
 392   // Returns the photon absorbtion cross section for CO2
 393   //
 394
 395   const Int_t kN = 36;
 396
 397   Double_t mu[kN] = { 0.39383E+04, 0.13166E+04, 0.58750E+03
 398                     , 0.18240E+03, 0.77996E+02, 0.40024E+02
 399                     , 0.23116E+02, 0.96997E+01, 0.49726E+01
 400                     , 0.15543E+01, 0.74915E+00, 0.34442E+00
 401                     , 0.24440E+00, 0.20589E+00, 0.18632E+00
 402                     , 0.16578E+00, 0.15394E+00, 0.13558E+00
 403                     , 0.12336E+00, 0.10678E+00, 0.95510E-01
 404                     , 0.87165E-01, 0.80587E-01, 0.70769E-01
 405                     , 0.63626E-01, 0.56894E-01, 0.51782E-01
 406                     , 0.44499E-01, 0.35839E-01, 0.30825E-01
 407                     , 0.27555E-01, 0.25269E-01, 0.22311E-01
 408                     , 0.20516E-01, 0.18184E-01, 0.17152E-01 };
 409
 410   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 411                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 412                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 413                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 414                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 415                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 416                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 417                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 418                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 419                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 420                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 421                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 422
 423   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 424
 425 }
 426
 427 //_____________________________________________________________________________
 428 Double_t AliTRDsim::GetMuXe(Double_t energyMeV)
 429 {
 430   //
 431   // Returns the photon absorbtion cross section for xenon
 432   //
 433
 434   const Int_t kN = 48;
 435
 436   Double_t mu[kN] = { 9.413E+03, 8.151E+03, 7.035E+03
 437                     , 7.338E+03, 4.085E+03, 2.088E+03
 438                     , 7.780E+02, 3.787E+02, 2.408E+02
 439                     , 6.941E+02, 6.392E+02, 6.044E+02
 440                     , 8.181E+02, 7.579E+02, 6.991E+02
 441                     , 8.064E+02, 6.376E+02, 3.032E+02
 442                     , 1.690E+02, 5.743E+01, 2.652E+01
 443                     , 8.930E+00, 6.129E+00, 3.316E+01
 444                     , 2.270E+01, 1.272E+01, 7.825E+00
 445                     , 3.633E+00, 2.011E+00, 7.202E-01
 446                     , 3.760E-01, 1.797E-01, 1.223E-01
 447                     , 9.699E-02, 8.281E-02, 6.696E-02
 448                     , 5.785E-02, 5.054E-02, 4.594E-02
 449                     , 4.078E-02, 3.681E-02, 3.577E-02
 450                     , 3.583E-02, 3.634E-02, 3.797E-02
 451                     , 3.987E-02, 4.445E-02, 4.815E-02 };
 452
 453   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.07191E-03, 1.14900E-03
 454                     , 1.14900E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 455                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 4.78220E-03
 456                     , 4.78220E-03, 5.00000E-03, 5.10370E-03
 457                     , 5.10370E-03, 5.27536E-03, 5.45280E-03
 458                     , 5.45280E-03, 6.00000E-03, 8.00000E-03
 459                     , 1.00000E-02, 1.50000E-02, 2.00000E-02
 460                     , 3.00000E-02, 3.45614E-02, 3.45614E-02
 461                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 462                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 463                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 464                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 465                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 466                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 467                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 468                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 469
 470   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 471
 472 }
 473
 474 //_____________________________________________________________________________
 475 Double_t AliTRDsim::GetMuBu(Double_t energyMeV)
 476 {
 477   //
 478   // Returns the photon absorbtion cross section for isobutane
 479   //
 480
 481   const Int_t kN = 36;
 482
 483   Double_t mu[kN] = { 0.38846E+03, 0.12291E+03, 0.53225E+02
 484                     , 0.16091E+02, 0.69114E+01, 0.36541E+01
 485                     , 0.22282E+01, 0.11149E+01, 0.72887E+00
 486                     , 0.45053E+00, 0.38167E+00, 0.33920E+00
 487                     , 0.32155E+00, 0.30949E+00, 0.29960E+00
 488                     , 0.28317E+00, 0.26937E+00, 0.24228E+00
 489                     , 0.22190E+00, 0.19289E+00, 0.17288E+00
 490                     , 0.15789E+00, 0.14602E+00, 0.12829E+00
 491                     , 0.11533E+00, 0.10310E+00, 0.93790E-01
 492                     , 0.80117E-01, 0.63330E-01, 0.53229E-01
 493                     , 0.46390E-01, 0.41425E-01, 0.34668E-01
 494                     , 0.30267E-01, 0.23910E-01, 0.20509E-01 };
 495
 496   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 497                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 498                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 499                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 500                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 501                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 502                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 503                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 504                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 505                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 506                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 507                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 508
 509   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 510
 511 }
 512
 513 //_____________________________________________________________________________
 514 Double_t AliTRDsim::GetMuMy(Double_t energyMeV)
 515 {
 516   //
 517   // Returns the photon absorbtion cross section for mylar
 518   //
 519
 520   const Int_t kN = 36;
 521
 522   Double_t mu[kN] = { 2.911E+03, 9.536E+02, 4.206E+02
 523                     , 1.288E+02, 5.466E+01, 2.792E+01
 524                     , 1.608E+01, 6.750E+00, 3.481E+00
 525                     , 1.132E+00, 5.798E-01, 3.009E-01
 526                     , 2.304E-01, 2.020E-01, 1.868E-01
 527                     , 1.695E-01, 1.586E-01, 1.406E-01
 528                     , 1.282E-01, 1.111E-01, 9.947E-02
 529                     , 9.079E-02, 8.395E-02, 7.372E-02
 530                     , 6.628E-02, 5.927E-02, 5.395E-02
 531                     , 4.630E-02, 3.715E-02, 3.181E-02
 532                     , 2.829E-02, 2.582E-02, 2.257E-02
 533                     , 2.057E-02, 1.789E-02, 1.664E-02 };
 534
 535   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 536                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 537                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 538                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 539                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 540                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 541                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 542                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 543                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 544                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 545                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 546                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 547
 548   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 549
 550 }
 551
 552 //_____________________________________________________________________________
 553 Double_t AliTRDsim::GetMuN2(Double_t energyMeV)
 554 {
 555   //
 556   // Returns the photon absorbtion cross section for nitrogen
 557   //
 558
 559   const Int_t kN = 36;
 560
 561   Double_t mu[kN] = { 3.311E+03, 1.083E+03, 4.769E+02
 562                     , 1.456E+02, 6.166E+01, 3.144E+01
 563                     , 1.809E+01, 7.562E+00, 3.879E+00
 564                     , 1.236E+00, 6.178E-01, 3.066E-01
 565                     , 2.288E-01, 1.980E-01, 1.817E-01
 566                     , 1.639E-01, 1.529E-01, 1.353E-01
 567                     , 1.233E-01, 1.068E-01, 9.557E-02
 568                     , 8.719E-02, 8.063E-02, 7.081E-02
 569                     , 6.364E-02, 5.693E-02, 5.180E-02
 570                     , 4.450E-02, 3.579E-02, 3.073E-02
 571                     , 2.742E-02, 2.511E-02, 2.209E-02
 572                     , 2.024E-02, 1.782E-02, 1.673E-02 };
 573
 574   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 575                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 576                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 577                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 578                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 579                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 580                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 581                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 582                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 583                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 584                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 585                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 586
 587   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 588
 589 }
 590
 591 //_____________________________________________________________________________
 592 Double_t AliTRDsim::GetMuO2(Double_t energyMeV)
 593 {
 594   //
 595   // Returns the photon absorbtion cross section for oxygen
 596   //
 597
 598   const Int_t kN = 36;
 599
 600   Double_t mu[kN] = { 4.590E+03, 1.549E+03, 6.949E+02
 601                     , 2.171E+02, 9.315E+01, 4.790E+01
 602                     , 2.770E+01, 1.163E+01, 5.952E+00
 603                     , 1.836E+00, 8.651E-01, 3.779E-01
 604                     , 2.585E-01, 2.132E-01, 1.907E-01
 605                     , 1.678E-01, 1.551E-01, 1.361E-01
 606                     , 1.237E-01, 1.070E-01, 9.566E-02
 607                     , 8.729E-02, 8.070E-02, 7.087E-02
 608                     , 6.372E-02, 5.697E-02, 5.185E-02
 609                     , 4.459E-02, 3.597E-02, 3.100E-02
 610                     , 2.777E-02, 2.552E-02, 2.263E-02
 611                     , 2.089E-02, 1.866E-02, 1.770E-02 };
 612
 613   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 614                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 615                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 616                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 617                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 618                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 619                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 620                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 621                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 622                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 623                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 624                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 625
 626   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 627
 628 }
 629
 630 //_____________________________________________________________________________
 631 Double_t AliTRDsim::GetMuHe(Double_t energyMeV)
 632 {
 633   //
 634   // Returns the photon absorbtion cross section for helium
 635   //
 636
 637   const Int_t kN = 36;
 638
 639   Double_t mu[kN] = { 6.084E+01, 1.676E+01, 6.863E+00
 640                     , 2.007E+00, 9.329E-01, 5.766E-01
 641                     , 4.195E-01, 2.933E-01, 2.476E-01
 642                     , 2.092E-01, 1.960E-01, 1.838E-01
 643                     , 1.763E-01, 1.703E-01, 1.651E-01
 644                     , 1.562E-01, 1.486E-01, 1.336E-01
 645                     , 1.224E-01, 1.064E-01, 9.535E-02
 646                     , 8.707E-02, 8.054E-02, 7.076E-02
 647                     , 6.362E-02, 5.688E-02, 5.173E-02
 648                     , 4.422E-02, 3.503E-02, 2.949E-02
 649                     , 2.577E-02, 2.307E-02, 1.940E-02
 650                     , 1.703E-02, 1.363E-02, 1.183E-02 };
 651
 652   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 653                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 654                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 655                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 656                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 657                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 658                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 659                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 660                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 661                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 662                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 663                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 664
 665   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 666
 667 }
 668
 669 //_____________________________________________________________________________
 670 Double_t AliTRDsim::GetMuAi(Double_t energyMeV)
 671 {
 672   //
 673   // Returns the photon absorbtion cross section for air
 674   // Implemented by Oliver Busch
 675   //
 676
 677   const Int_t kN = 38;
 678
 679   Double_t mu[kN] = { 0.35854E+04, 0.11841E+04, 0.52458E+03,
 680                       0.16143E+03, 0.14250E+03, 0.15722E+03,
 681                       0.77538E+02, 0.40099E+02, 0.23313E+02,
 682                       0.98816E+01, 0.51000E+01, 0.16079E+01,
 683                       0.77536E+00, 0.35282E+00, 0.24790E+00,
 684                       0.20750E+00, 0.18703E+00, 0.16589E+00,
 685                       0.15375E+00, 0.13530E+00, 0.12311E+00,
 686                       0.10654E+00, 0.95297E-01, 0.86939E-01,
 687                       0.80390E-01, 0.70596E-01, 0.63452E-01,
 688                       0.56754E-01, 0.51644E-01, 0.44382E-01,
 689                       0.35733E-01, 0.30721E-01, 0.27450E-01,
 690                       0.25171E-01, 0.22205E-01, 0.20399E-01,
 691                       0.18053E-01, 0.18057E-01 };
 692
 693
 694
 695   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02,
 696                       0.30000E-02, 0.32029E-02, 0.32029E-02,
 697                       0.40000E-02, 0.50000E-02, 0.60000E-02,
 698                       0.80000E-02, 0.10000E-01, 0.15000E-01,
 699                       0.20000E-01, 0.30000E-01, 0.40000E-01,
 700                       0.50000E-01, 0.60000E-01, 0.80000E-01,
 701                       0.10000E+00, 0.15000E+00, 0.20000E+00,
 702                       0.30000E+00, 0.40000E+00, 0.50000E+00,
 703                       0.60000E+00, 0.80000E+00, 0.10000E+01,
 704                       0.12500E+01, 0.15000E+01, 0.20000E+01,
 705                       0.30000E+01, 0.40000E+01, 0.50000E+01,
 706                       0.60000E+01, 0.80000E+01, 0.10000E+02,
 707                       0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 708
 709   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 710
 711 }
 712
 713 //_____________________________________________________________________________
 714 Double_t AliTRDsim::Interpolate(Double_t energyMeV
 715                               , Double_t *en, Double_t *mu, Int_t n)
 716 {
 717   //
 718   // Interpolates the photon absorbtion cross section
 719   // for a given energy <energyMeV>.
 720   //
 721
 722   Double_t de    = 0;
 723   Int_t    index = 0;
 724   Int_t    istat = Locate(en,n,energyMeV,index,de);
 725   if (istat == 0) {
 726     return (mu[index] - de * (mu[index]   - mu[index+1])
 727                            / (en[index+1] - en[index]  ));
 728   }
 729   else {
 730     return 0.0;
 731   }
 732
 733 }
 734
 735 //_____________________________________________________________________________
 736 Int_t AliTRDsim::Locate(Double_t *xv, Int_t n, Double_t xval
 737                       , Int_t &kl, Double_t &dx)
 738 {
 739   //
 740   // Locates a point (xval) in a 1-dim grid (xv(n))
 741   //
 742
 743   if (xval >= xv[n-1]) return  1;
 744   if (xval <  xv[0])   return -1;
 745
 746   Int_t km;
 747   Int_t kh = n - 1;
 748
 749   kl = 0;
 750   while (kh - kl > 1) {
 751     if (xval < xv[km = (kl+kh)/2]) kh = km;
 752     else                           kl = km;
 753   }
 754   if (xval < xv[kl] || xval > xv[kl+1] || kl >= n-1) {
 755     printf("Locate failed xv[%d] %f xval %f xv[%d] %f!!!\n"
 756           ,kl,xv[kl],xval,kl+1,xv[kl+1]);
 757     exit(1);
 758   }
 759
 760   dx = xval - xv[kl];
 761
 762   return 0;
 763
 764 }