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 1.11  2001/11/14 10:50:46  cblume
  19 Changes in digits IO. Add merging of summable digits
  20
  21 Revision 1.10  2001/05/31 16:53:26  alibrary
  22 Correction to the destructor
  23
  24 Revision 1.9  2001/05/21 16:45:47  hristov
  25 Last minute changes (C.Blume)
  26
  27 Revision 1.8  2001/01/26 19:56:57  hristov
  28 Major upgrade of AliRoot code
  29
  30 Revision 1.7  2000/12/20 13:00:45  cblume
  31 Modifications for the HP-compiler
  32
  33 Revision 1.6  2000/12/12 10:20:10  cblume
  34 Initialize fSepctrum = 0 in ctors
  35
  36 Revision 1.5  2000/10/15 23:40:01  cblume
  37 Remove AliTRDconst
  38
  39 Revision 1.4  2000/10/06 16:49:46  cblume
  40 Made Getters const
  41
  42 Revision 1.3.2.1  2000/09/18 13:45:30  cblume
  43 New class AliTRDsim that simulates TR photons
  44
  45 Revision 1.2  1999/09/29 09:24:35  fca
  46 Introduction of the Copyright and cvs Log
  47
  48 */
  49
  50 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  51 //                                                                           //
  52 //  TRD simulation - multimodule (regular rad.)                              //
  53 //  after: M. CASTELLANO et al., COMP. PHYS. COMM. 51 (1988) 431             //
  54 //                             + COMP. PHYS. COMM. 61 (1990) 395             //
  55 //                                                                           //
  56 //   17.07.1998 - A.Andronic                                                 //
  57 //   08.12.1998 - simplified version                                         //
  58 //   11.07.2000 - Adapted code to aliroot environment (C.Blume)              //
  59 //                                                                           //
  60 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  61
  62 #include <stdlib.h>
  63
  64 #include <TH1.h>
  65 #include <TRandom.h>
  66 #include <TMath.h>
  67 #include <TParticle.h>
  68
  69 #include "AliModule.h"
  70
  71 #include "AliTRDsim.h"
  72
  73 ClassImp(AliTRDsim)
  74
  75 //_____________________________________________________________________________
  76 AliTRDsim::AliTRDsim():TObject()
  77 {
  78   //
  79   // AliTRDsim default constructor
  80   //
  81
  82   fSpectrum = 0;
  83   fSigma    = 0;
  84
  85   Init();
  86
  87 }
  88
  89 //_____________________________________________________________________________
  90 AliTRDsim::AliTRDsim(AliModule *mod, Int_t foil, Int_t gap)
  91 {
  92   //
  93   // AliTRDsim constructor. Takes the material properties of the radiator
  94   // foils and the gas in the gaps from AliModule <mod>.
  95   // The default number of foils is 100 with a thickness of 20 mu. The
  96   // thickness of the gaps is 500 mu.
  97   //
  98
  99   Float_t aFoil, zFoil, rhoFoil;
 100   Float_t aGap,  zGap,  rhoGap;
 101   Float_t rad, abs;
 102   Char_t  name[21];
 103
 104   fSpectrum = 0;
 105   fSigma    = 0;
 106
 107   Init();
 108
 109   mod->AliGetMaterial(foil,name,aFoil,zFoil,rhoFoil,rad,abs);
 110   mod->AliGetMaterial(gap ,name,aGap ,zGap ,rhoGap ,rad,abs);
 111
 112   fFoilDens  = rhoFoil;
 113   fFoilA     = aFoil;
 114   fFoilZ     = zFoil;
 115   fFoilOmega = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
 116
 117   fGapDens   = rhoGap;
 118   fGapA      = aGap;
 119   fGapZ      = zGap;
 120   fGapOmega  = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
 121
 122 }
 123
 124 //_____________________________________________________________________________
 125 AliTRDsim::AliTRDsim(const AliTRDsim &s)
 126 {
 127   //
 128   // AliTRDsim copy constructor
 129   //
 130
 131   ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 132
 133 }
 134
 135 //_____________________________________________________________________________
 136 AliTRDsim::~AliTRDsim()
 137 {
 138   //
 139   // AliTRDsim destructor
 140   //
 141
 142   //  if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 143   if (fSigma)    delete [] fSigma;
 144
 145 }
 146
 147 //_____________________________________________________________________________
 148 AliTRDsim &AliTRDsim::operator=(const AliTRDsim &s)
 149 {
 150   //
 151   // Assignment operator
 152   //
 153
 154   if (this != &s) ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 155   return *this;
 156
 157 }
 158
 159 //_____________________________________________________________________________
 160 void AliTRDsim::Copy(TObject &s)
 161 {
 162   //
 163   // Copy function
 164   //
 165
 166   ((AliTRDsim &) s).fNFoils     = fNFoils;
 167   ((AliTRDsim &) s).fFoilThick  = fFoilThick;
 168   ((AliTRDsim &) s).fFoilDens   = fFoilDens;
 169   ((AliTRDsim &) s).fFoilOmega  = fFoilOmega;
 170   ((AliTRDsim &) s).fFoilZ      = fFoilZ;
 171   ((AliTRDsim &) s).fFoilA      = fFoilA;
 172   ((AliTRDsim &) s).fGapThick   = fGapThick;
 173   ((AliTRDsim &) s).fGapDens    = fGapDens;
 174   ((AliTRDsim &) s).fGapOmega   = fGapOmega;
 175   ((AliTRDsim &) s).fGapZ       = fGapZ;
 176   ((AliTRDsim &) s).fGapA       = fGapA;
 177   ((AliTRDsim &) s).fTemp       = fTemp;
 178   ((AliTRDsim &) s).fSpNBins    = fSpNBins;
 179   ((AliTRDsim &) s).fSpRange    = fSpRange;
 180   ((AliTRDsim &) s).fSpBinWidth = fSpBinWidth;
 181   ((AliTRDsim &) s).fSpLower    = fSpLower;
 182   ((AliTRDsim &) s).fSpUpper    = fSpUpper;
 183
 184   if (((AliTRDsim &) s).fSigma) delete [] ((AliTRDsim &) s).fSigma;
 185   ((AliTRDsim &) s).fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 186   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 187     ((AliTRDsim &) s).fSigma[iBin] = fSigma[iBin];
 188   }
 189
 190   fSpectrum->Copy(*((AliTRDsim &) s).fSpectrum);
 191
 192 }
 193
 194 //_____________________________________________________________________________
 195 void AliTRDsim::Init()
 196 {
 197   //
 198   // Initialization
 199   // The default radiator are 100 prolypropilene foils of 13 mu thickness
 200   // with gaps of 60 mu filled with CO2.
 201   //
 202
 203   fNFoils     = 100;
 204
 205   fFoilThick  = 0.0013;
 206   fFoilDens   = 0.92;
 207   fFoilZ      = 5.28571;
 208   fFoilA      = 10.4286;
 209   fFoilOmega  = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
 210
 211   fGapThick   = 0.0060;
 212   fGapDens    = 0.001977;
 213   fGapZ       = 7.45455;
 214   fGapA       = 14.9091;
 215   fGapOmega   = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
 216
 217   fTemp       = 293.16;
 218
 219   fSpNBins    = 200;
 220   fSpRange    = 100;
 221   fSpBinWidth = fSpRange / fSpNBins;
 222   fSpLower    = 1.0 - 0.5 * fSpBinWidth;
 223   fSpUpper    = fSpLower + fSpRange;
 224
 225   if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 226   fSpectrum   = new TH1D("TRspectrum","TR spectrum",fSpNBins,fSpLower,fSpUpper);
 227   fSpectrum->SetDirectory(0);
 228
 229   // Set the sigma values
 230   SetSigma();
 231
 232 }
 233
 234 //_____________________________________________________________________________
 235 Int_t AliTRDsim::CreatePhotons(Int_t pdg, Float_t p
 236                              , Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 237 {
 238   //
 239   // Create TRD photons for a charged particle of type <pdg> with the total
 240   // momentum <p>.
 241   // Number of produced TR photons:       <nPhoton>
 242   // Energies of the produced TR photons: <ePhoton>
 243   //
 244
 245   // PDG codes
 246   const Int_t kPdgEle  =  11;
 247   const Int_t kPdgMuon =  13;
 248   const Int_t kPdgPion = 211;
 249   const Int_t kPdgKaon = 321;
 250
 251   Float_t  mass        = 0;
 252   switch (TMath::Abs(pdg)) {
 253   case kPdgEle:
 254     mass      =  5.11e-4;
 255     break;
 256   case kPdgMuon:
 257     mass      =  0.10566;
 258     break;
 259   case kPdgPion:
 260     mass      =  0.13957;
 261     break;
 262   case kPdgKaon:
 263     mass      =  0.4937;
 264     break;
 265   default:
 266     return 0;
 267     break;
 268   };
 269
 270   // Calculate gamma
 271   Double_t gamma = TMath::Sqrt(p*p + mass*mass) / mass;
 272
 273   // Calculate the TR photons
 274   return TrPhotons(gamma, nPhoton, ePhoton);
 275
 276 }
 277
 278 //_____________________________________________________________________________
 279 Int_t AliTRDsim::TrPhotons(Double_t gamma, Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 280 {
 281   //
 282   // Produces TR photons.
 283   //
 284
 285   const Double_t kAlpha  = 0.0072973;
 286   const Int_t    kSumMax = 10;
 287
 288   Double_t kappa = fGapThick / fFoilThick;
 289
 290   fSpectrum->Reset();
 291
 292   // The TR spectrum
 293   Double_t stemp = 0;
 294   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 295
 296     // keV -> eV
 297     Double_t energyeV = (fSpBinWidth * iBin + 1.0) * 1e3;
 298
 299     Double_t csFoil   = fFoilOmega / energyeV;
 300     Double_t csGap    = fGapOmega  / energyeV;
 301
 302     Double_t rho1     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 303                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csFoil*csFoil);
 304     Double_t rho2     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 305                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csGap *csGap);
 306
 307     // Calculate the sum
 308     Double_t sum = 0;
 309     for (Int_t iSum = 0; iSum < kSumMax; iSum++) {
 310       Double_t tetan = (TMath::Pi() * 2.0 * (iSum+1) - (rho1 + kappa * rho2))
 311                      / (kappa + 1.0);
 312       if (tetan < 0.0) tetan = 0.0;
 313       Double_t aux   = 1.0 / (rho1 + tetan) - 1.0 / (rho2 + tetan);
 314                sum  += tetan * (aux*aux) * (1.0 - TMath::Cos(rho1 + tetan));
 315     }
 316
 317     // Absorbtion
 318     Double_t conv      = 1.0 - TMath::Exp(-fNFoils * fSigma[iBin]);
 319
 320     // eV -> keV
 321     Float_t  energykeV = energyeV * 0.001;
 322
 323     // dN / domega
 324     Double_t wn        = kAlpha * 4.0 / (fSigma[iBin] * (kappa + 1.0))
 325                                 * conv * sum / energykeV;
 326     fSpectrum->SetBinContent(iBin,wn);
 327
 328     stemp += wn;
 329
 330   }
 331
 332   // <nTR> (binsize corr.)
 333   Float_t ntr = stemp * fSpBinWidth;
 334   // Number of TR photons from Poisson distribution with mean <ntr>
 335   nPhoton = gRandom->Poisson(ntr);
 336   // Energy of the TR photons
 337   for (Int_t iPhoton = 0; iPhoton < nPhoton; iPhoton++) {
 338     ePhoton[iPhoton] = fSpectrum->GetRandom();
 339   }
 340
 341   return 1;
 342
 343 }
 344
 345 //_____________________________________________________________________________
 346 void AliTRDsim::SetSigma()
 347 {
 348   //
 349   // Sets the absorbtion crosssection for the energies of the TR spectrum
 350   //
 351
 352   if (fSigma) delete [] fSigma;
 353   fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 354   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 355     Double_t energykeV = iBin * fSpBinWidth + 1.0;
 356     fSigma[iBin]       = Sigma(energykeV);
 357     //printf("SetSigma(): iBin = %d fSigma %g\n",iBin,fSigma[iBin]);
 358   }
 359
 360 }
 361
 362 //_____________________________________________________________________________
 363 Double_t AliTRDsim::Sigma(Double_t energykeV)
 364 {
 365   //
 366   // Calculates the absorbtion crosssection for a one-foil-one-gap-radiator
 367   //
 368
 369   // keV -> MeV
 370   Double_t energyMeV = energykeV * 0.001;
 371   if (energyMeV >= 0.001) {
 372     return(GetMuPo(energyMeV) * fFoilDens * fFoilThick +
 373            GetMuAi(energyMeV) * fGapDens  * fGapThick  * GetTemp());
 374   }
 375   else {
 376     return 1e6;
 377   }
 378
 379 }
 380
 381 //_____________________________________________________________________________
 382 Double_t AliTRDsim::GetMuPo(Double_t energyMeV)
 383 {
 384   //
 385   // Returns the photon absorbtion cross section for polypropylene
 386   //
 387
 388   const Int_t kN = 36;
 389
 390   Double_t mu[kN] = { 1.894E+03, 5.999E+02, 2.593E+02
 391                     , 7.743E+01, 3.242E+01, 1.643E+01
 392                     , 9.432E+00, 3.975E+00, 2.088E+00
 393                     , 7.452E-01, 4.315E-01, 2.706E-01
 394                     , 2.275E-01, 2.084E-01, 1.970E-01
 395                     , 1.823E-01, 1.719E-01, 1.534E-01
 396                     , 1.402E-01, 1.217E-01, 1.089E-01
 397                     , 9.947E-02, 9.198E-02, 8.078E-02
 398                     , 7.262E-02, 6.495E-02, 5.910E-02
 399                     , 5.064E-02, 4.045E-02, 3.444E-02
 400                     , 3.045E-02, 2.760E-02, 2.383E-02
 401                     , 2.145E-02, 1.819E-02, 1.658E-02 };
 402
 403   Double_t en[kN] = { 1.000E-03, 1.500E-03, 2.000E-03
 404                     , 3.000E-03, 4.000E-03, 5.000E-03
 405                     , 6.000E-03, 8.000E-03, 1.000E-02
 406                     , 1.500E-02, 2.000E-02, 3.000E-02
 407                     , 4.000E-02, 5.000E-02, 6.000E-02
 408                     , 8.000E-02, 1.000E-01, 1.500E-01
 409                     , 2.000E-01, 3.000E-01, 4.000E-01
 410                     , 5.000E-01, 6.000E-01, 8.000E-01
 411                     , 1.000E+00, 1.250E+00, 1.500E+00
 412                     , 2.000E+00, 3.000E+00, 4.000E+00
 413                     , 5.000E+00, 6.000E+00, 8.000E+00
 414                     , 1.000E+01, 1.500E+01, 2.000E+01 };
 415
 416   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 417
 418 }
 419
 420 //_____________________________________________________________________________
 421 Double_t AliTRDsim::GetMuCO(Double_t energyMeV)
 422 {
 423   //
 424   // Returns the photon absorbtion cross section for CO2
 425   //
 426
 427   const Int_t kN = 36;
 428
 429   Double_t mu[kN] = { 0.39383E+04, 0.13166E+04, 0.58750E+03
 430                     , 0.18240E+03, 0.77996E+02, 0.40024E+02
 431                     , 0.23116E+02, 0.96997E+01, 0.49726E+01
 432                     , 0.15543E+01, 0.74915E+00, 0.34442E+00
 433                     , 0.24440E+00, 0.20589E+00, 0.18632E+00
 434                     , 0.16578E+00, 0.15394E+00, 0.13558E+00
 435                     , 0.12336E+00, 0.10678E+00, 0.95510E-01
 436                     , 0.87165E-01, 0.80587E-01, 0.70769E-01
 437                     , 0.63626E-01, 0.56894E-01, 0.51782E-01
 438                     , 0.44499E-01, 0.35839E-01, 0.30825E-01
 439                     , 0.27555E-01, 0.25269E-01, 0.22311E-01
 440                     , 0.20516E-01, 0.18184E-01, 0.17152E-01 };
 441
 442   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 443                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 444                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 445                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 446                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 447                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 448                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 449                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 450                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 451                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 452                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 453                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 454
 455   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 456
 457 }
 458
 459 //_____________________________________________________________________________
 460 Double_t AliTRDsim::GetMuXe(Double_t energyMeV)
 461 {
 462   //
 463   // Returns the photon absorbtion cross section for xenon
 464   //
 465
 466   const Int_t kN = 48;
 467
 468   Double_t mu[kN] = { 9.413E+03, 8.151E+03, 7.035E+03
 469                     , 7.338E+03, 4.085E+03, 2.088E+03
 470                     , 7.780E+02, 3.787E+02, 2.408E+02
 471                     , 6.941E+02, 6.392E+02, 6.044E+02
 472                     , 8.181E+02, 7.579E+02, 6.991E+02
 473                     , 8.064E+02, 6.376E+02, 3.032E+02
 474                     , 1.690E+02, 5.743E+01, 2.652E+01
 475                     , 8.930E+00, 6.129E+00, 3.316E+01
 476                     , 2.270E+01, 1.272E+01, 7.825E+00
 477                     , 3.633E+00, 2.011E+00, 7.202E-01
 478                     , 3.760E-01, 1.797E-01, 1.223E-01
 479                     , 9.699E-02, 8.281E-02, 6.696E-02
 480                     , 5.785E-02, 5.054E-02, 4.594E-02
 481                     , 4.078E-02, 3.681E-02, 3.577E-02
 482                     , 3.583E-02, 3.634E-02, 3.797E-02
 483                     , 3.987E-02, 4.445E-02, 4.815E-02 };
 484
 485   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.07191E-03, 1.14900E-03
 486                     , 1.14900E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 487                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 4.78220E-03
 488                     , 4.78220E-03, 5.00000E-03, 5.10370E-03
 489                     , 5.10370E-03, 5.27536E-03, 5.45280E-03
 490                     , 5.45280E-03, 6.00000E-03, 8.00000E-03
 491                     , 1.00000E-02, 1.50000E-02, 2.00000E-02
 492                     , 3.00000E-02, 3.45614E-02, 3.45614E-02
 493                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 494                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 495                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 496                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 497                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 498                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 499                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 500                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 501
 502   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 503
 504 }
 505
 506 //_____________________________________________________________________________
 507 Double_t AliTRDsim::GetMuBu(Double_t energyMeV)
 508 {
 509   //
 510   // Returns the photon absorbtion cross section for isobutane
 511   //
 512
 513   const Int_t kN = 36;
 514
 515   Double_t mu[kN] = { 0.38846E+03, 0.12291E+03, 0.53225E+02
 516                     , 0.16091E+02, 0.69114E+01, 0.36541E+01
 517                     , 0.22282E+01, 0.11149E+01, 0.72887E+00
 518                     , 0.45053E+00, 0.38167E+00, 0.33920E+00
 519                     , 0.32155E+00, 0.30949E+00, 0.29960E+00
 520                     , 0.28317E+00, 0.26937E+00, 0.24228E+00
 521                     , 0.22190E+00, 0.19289E+00, 0.17288E+00
 522                     , 0.15789E+00, 0.14602E+00, 0.12829E+00
 523                     , 0.11533E+00, 0.10310E+00, 0.93790E-01
 524                     , 0.80117E-01, 0.63330E-01, 0.53229E-01
 525                     , 0.46390E-01, 0.41425E-01, 0.34668E-01
 526                     , 0.30267E-01, 0.23910E-01, 0.20509E-01 };
 527
 528   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 529                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 530                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 531                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 532                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 533                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 534                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 535                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 536                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 537                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 538                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 539                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 540
 541   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 542
 543 }
 544
 545 //_____________________________________________________________________________
 546 Double_t AliTRDsim::GetMuMy(Double_t energyMeV)
 547 {
 548   //
 549   // Returns the photon absorbtion cross section for mylar
 550   //
 551
 552   const Int_t kN = 36;
 553
 554   Double_t mu[kN] = { 2.911E+03, 9.536E+02, 4.206E+02
 555                     , 1.288E+02, 5.466E+01, 2.792E+01
 556                     , 1.608E+01, 6.750E+00, 3.481E+00
 557                     , 1.132E+00, 5.798E-01, 3.009E-01
 558                     , 2.304E-01, 2.020E-01, 1.868E-01
 559                     , 1.695E-01, 1.586E-01, 1.406E-01
 560                     , 1.282E-01, 1.111E-01, 9.947E-02
 561                     , 9.079E-02, 8.395E-02, 7.372E-02
 562                     , 6.628E-02, 5.927E-02, 5.395E-02
 563                     , 4.630E-02, 3.715E-02, 3.181E-02
 564                     , 2.829E-02, 2.582E-02, 2.257E-02
 565                     , 2.057E-02, 1.789E-02, 1.664E-02 };
 566
 567   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 568                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 569                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 570                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 571                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 572                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 573                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 574                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 575                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 576                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 577                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 578                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 579
 580   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 581
 582 }
 583
 584 //_____________________________________________________________________________
 585 Double_t AliTRDsim::GetMuN2(Double_t energyMeV)
 586 {
 587   //
 588   // Returns the photon absorbtion cross section for nitrogen
 589   //
 590
 591   const Int_t kN = 36;
 592
 593   Double_t mu[kN] = { 3.311E+03, 1.083E+03, 4.769E+02
 594                     , 1.456E+02, 6.166E+01, 3.144E+01
 595                     , 1.809E+01, 7.562E+00, 3.879E+00
 596                     , 1.236E+00, 6.178E-01, 3.066E-01
 597                     , 2.288E-01, 1.980E-01, 1.817E-01
 598                     , 1.639E-01, 1.529E-01, 1.353E-01
 599                     , 1.233E-01, 1.068E-01, 9.557E-02
 600                     , 8.719E-02, 8.063E-02, 7.081E-02
 601                     , 6.364E-02, 5.693E-02, 5.180E-02
 602                     , 4.450E-02, 3.579E-02, 3.073E-02
 603                     , 2.742E-02, 2.511E-02, 2.209E-02
 604                     , 2.024E-02, 1.782E-02, 1.673E-02 };
 605
 606   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 607                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 608                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 609                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 610                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 611                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 612                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 613                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 614                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 615                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 616                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 617                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 618
 619   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 620
 621 }
 622
 623 //_____________________________________________________________________________
 624 Double_t AliTRDsim::GetMuO2(Double_t energyMeV)
 625 {
 626   //
 627   // Returns the photon absorbtion cross section for oxygen
 628   //
 629
 630   const Int_t kN = 36;
 631
 632   Double_t mu[kN] = { 4.590E+03, 1.549E+03, 6.949E+02
 633                     , 2.171E+02, 9.315E+01, 4.790E+01
 634                     , 2.770E+01, 1.163E+01, 5.952E+00
 635                     , 1.836E+00, 8.651E-01, 3.779E-01
 636                     , 2.585E-01, 2.132E-01, 1.907E-01
 637                     , 1.678E-01, 1.551E-01, 1.361E-01
 638                     , 1.237E-01, 1.070E-01, 9.566E-02
 639                     , 8.729E-02, 8.070E-02, 7.087E-02
 640                     , 6.372E-02, 5.697E-02, 5.185E-02
 641                     , 4.459E-02, 3.597E-02, 3.100E-02
 642                     , 2.777E-02, 2.552E-02, 2.263E-02
 643                     , 2.089E-02, 1.866E-02, 1.770E-02 };
 644
 645   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 646                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 647                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 648                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 649                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 650                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 651                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 652                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 653                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 654                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 655                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 656                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 657
 658   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 659
 660 }
 661
 662 //_____________________________________________________________________________
 663 Double_t AliTRDsim::GetMuHe(Double_t energyMeV)
 664 {
 665   //
 666   // Returns the photon absorbtion cross section for helium
 667   //
 668
 669   const Int_t kN = 36;
 670
 671   Double_t mu[kN] = { 6.084E+01, 1.676E+01, 6.863E+00
 672                     , 2.007E+00, 9.329E-01, 5.766E-01
 673                     , 4.195E-01, 2.933E-01, 2.476E-01
 674                     , 2.092E-01, 1.960E-01, 1.838E-01
 675                     , 1.763E-01, 1.703E-01, 1.651E-01
 676                     , 1.562E-01, 1.486E-01, 1.336E-01
 677                     , 1.224E-01, 1.064E-01, 9.535E-02
 678                     , 8.707E-02, 8.054E-02, 7.076E-02
 679                     , 6.362E-02, 5.688E-02, 5.173E-02
 680                     , 4.422E-02, 3.503E-02, 2.949E-02
 681                     , 2.577E-02, 2.307E-02, 1.940E-02
 682                     , 1.703E-02, 1.363E-02, 1.183E-02 };
 683
 684   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 685                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 686                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 687                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 688                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 689                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 690                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 691                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 692                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 693                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 694                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 695                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 696
 697   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 698
 699 }
 700
 701 //_____________________________________________________________________________
 702 Double_t AliTRDsim::GetMuAi(Double_t energyMeV)
 703 {
 704   //
 705   // Returns the photon absorbtion cross section for air
 706   // Implemented by Oliver Busch
 707   //
 708
 709   const Int_t kN = 38;
 710
 711   Double_t mu[kN] = { 0.35854E+04, 0.11841E+04, 0.52458E+03,
 712                       0.16143E+03, 0.14250E+03, 0.15722E+03,
 713                       0.77538E+02, 0.40099E+02, 0.23313E+02,
 714                       0.98816E+01, 0.51000E+01, 0.16079E+01,
 715                       0.77536E+00, 0.35282E+00, 0.24790E+00,
 716                       0.20750E+00, 0.18703E+00, 0.16589E+00,
 717                       0.15375E+00, 0.13530E+00, 0.12311E+00,
 718                       0.10654E+00, 0.95297E-01, 0.86939E-01,
 719                       0.80390E-01, 0.70596E-01, 0.63452E-01,
 720                       0.56754E-01, 0.51644E-01, 0.44382E-01,
 721                       0.35733E-01, 0.30721E-01, 0.27450E-01,
 722                       0.25171E-01, 0.22205E-01, 0.20399E-01,
 723                       0.18053E-01, 0.18057E-01 };
 724
 725
 726
 727   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02,
 728                       0.30000E-02, 0.32029E-02, 0.32029E-02,
 729                       0.40000E-02, 0.50000E-02, 0.60000E-02,
 730                       0.80000E-02, 0.10000E-01, 0.15000E-01,
 731                       0.20000E-01, 0.30000E-01, 0.40000E-01,
 732                       0.50000E-01, 0.60000E-01, 0.80000E-01,
 733                       0.10000E+00, 0.15000E+00, 0.20000E+00,
 734                       0.30000E+00, 0.40000E+00, 0.50000E+00,
 735                       0.60000E+00, 0.80000E+00, 0.10000E+01,
 736                       0.12500E+01, 0.15000E+01, 0.20000E+01,
 737                       0.30000E+01, 0.40000E+01, 0.50000E+01,
 738                       0.60000E+01, 0.80000E+01, 0.10000E+02,
 739                       0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 740
 741   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 742
 743 }
 744
 745 //_____________________________________________________________________________
 746 Double_t AliTRDsim::Interpolate(Double_t energyMeV
 747                               , Double_t *en, Double_t *mu, Int_t n)
 748 {
 749   //
 750   // Interpolates the photon absorbtion cross section
 751   // for a given energy <energyMeV>.
 752   //
 753
 754   Double_t de    = 0;
 755   Int_t    index = 0;
 756   Int_t    istat = Locate(en,n,energyMeV,index,de);
 757   if (istat == 0) {
 758     return (mu[index] - de * (mu[index]   - mu[index+1])
 759                            / (en[index+1] - en[index]  ));
 760   }
 761   else {
 762     return 0.0;
 763   }
 764
 765 }
 766
 767 //_____________________________________________________________________________
 768 Int_t AliTRDsim::Locate(Double_t *xv, Int_t n, Double_t xval
 769                       , Int_t &kl, Double_t &dx)
 770 {
 771   //
 772   // Locates a point (xval) in a 1-dim grid (xv(n))
 773   //
 774
 775   if (xval >= xv[n-1]) return  1;
 776   if (xval <  xv[0])   return -1;
 777
 778   Int_t km;
 779   Int_t kh = n - 1;
 780
 781   kl = 0;
 782   while (kh - kl > 1) {
 783     if (xval < xv[km = (kl+kh)/2]) kh = km;
 784     else                           kl = km;
 785   }
 786   if (xval < xv[kl] || xval > xv[kl+1] || kl >= n-1) {
 787     printf("Locate failed xv[%d] %f xval %f xv[%d] %f!!!\n"
 788           ,kl,xv[kl],xval,kl+1,xv[kl+1]);
 789     exit(1);
 790   }
 791
 792   dx = xval - xv[kl];
 793
 794   return 0;
 795
 796 }