781edf41baf0fca5d9b40e609b5af37a9905cfea
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCAL.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   *
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17 /* History of cvs commits:
18  *
19  * $Log$
20
21  * Revision 1.54  2007/12/06 10:31:13  hristov
22  * Bug fix: using the mapping from CDB
23  *
24  * Revision 1.53.10.1  2007/12/06 10:29:59  hristov
25  * Bug fix: using the mapping from CDB
26  *
27  * Revision 1.53  2007/03/17 19:56:38  mvl
28  * Moved signal shape routines from AliEMCAL to separate class AliEMCALRawUtils to streamline raw data reconstruction code.
29  *
30  * Revision 1.52  2007/03/10 22:19:01  pavlinov
31  * move one varibels from AliEMCALv2 to AliEMCAL
32  *
33  * Revision 1.51  2007/02/24 20:42:35  pavlinov
34  * fixed error of Geant3 parameters initialisation
35  *
36  * Revision 1.50  2007/02/05 10:43:25  hristov
37  * Changes for correct initialization of Geant4 (Mihaela)
38  *
39  * Revision 1.49  2007/01/22 17:29:12  pavlinov
40  * EMCAL geometry can be created independently form anything now
41  *
42  * Revision 1.48  2006/12/19 02:34:13  pavlinov
43  * clean up the EMCAL name scheme : super module -> module -> tower (or cell)
44  *
45  * Revision 1.47  2006/12/05 17:12:03  gustavo
46  * Updated AliEMCAL::Digits2Raw, reads first provisional RCU mapping files to make Raw data with new AliCaloAltroMapping and AliCaloRawStream
47  *
48  *
49  */
50 //_________________________________________________________________________
51 // Base Class for EMCAL description:
52 // This class contains material definitions    
53 // for the EMCAL - It does not place the detector in Alice
54 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH) 
55 //
56 //*-- Additional Contributions: Sahal Yacoob (LBNL/UCT)
57 //
58 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
59
60 // --- ROOT system ---
61 class TFile;
62 #include <TFolder.h> 
63 #include <TTree.h>
64 #include <TVirtualMC.h> 
65 #include <TH1F.h> 
66 #include <TRandom.h> 
67 #include <TGraph.h> 
68
69 // --- Standard library ---
70
71 // --- AliRoot header files ---
72 #include "AliMagF.h"
73 #include "AliEMCAL.h"
74 #include "AliRun.h"
75 #include "AliEMCALLoader.h"
76 #include "AliEMCALSDigitizer.h"
77 #include "AliEMCALDigitizer.h"
78 #include "AliEMCALDigit.h"
79 #include "AliEMCALRawUtils.h"
80 #include "AliCDBManager.h"
81 #include "AliCDBEntry.h"
82
83 ClassImp(AliEMCAL)
84
85 //____________________________________________________________________________
86 AliEMCAL::AliEMCAL()
87   : AliDetector(),
88     fBirkC0(0),
89     fBirkC1(0.),
90     fBirkC2(0.),
91     fGeometry(0)
92 {
93   // Default ctor 
94   fName = "EMCAL" ;
95   InitConstants();
96
97   // Should call  AliEMCALGeometry::GetInstance(EMCAL->GetTitle(),"") for getting EMCAL geometry
98 }
99
100 //____________________________________________________________________________
101 AliEMCAL::AliEMCAL(const char* name, const char* title)
102   : AliDetector(name,title),
103     fBirkC0(0),
104     fBirkC1(0.),
105     fBirkC2(0.),
106     fGeometry(0)
107 {
108   //   ctor : title is used to identify the layout
109   InitConstants();
110 }
111
112 //____________________________________________________________________________
113 AliEMCAL::~AliEMCAL()
114 {
115   //dtor
116 }
117
118 //____________________________________________________________________________
119 void AliEMCAL::InitConstants()
120 {
121   //initialize EMCAL values
122   fBirkC0 = 1;
123   fBirkC1 = 0.013/1.032;
124   fBirkC2 = 9.6e-6/(1.032 * 1.032);
125   }
126
127 //____________________________________________________________________________
128 void AliEMCAL::DefineMediumParameters()
129 {
130   //
131   // EMCAL cuts (Geant3) 
132   // 
133   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1599 ; 
134 // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
135
136   // Tracking threshold for photons and electrons in Lead 
137   Float_t cutgam=10.e-5; // 100 kev;
138   Float_t cutele=10.e-5; // 100 kev;
139   TString ntmp(GetTitle()); 
140   ntmp.ToUpper();
141   if(ntmp.Contains("10KEV")) {
142     cutele = cutgam = 1.e-5;
143   } else if(ntmp.Contains("50KEV")) {
144     cutele = cutgam = 5.e-5;
145   } else if(ntmp.Contains("100KEV")) {
146     cutele = cutgam = 1.e-4;
147   } else if(ntmp.Contains("200KEV")) {
148     cutele = cutgam = 2.e-4;
149   } else if(ntmp.Contains("500KEV")) {
150     cutele = cutgam = 5.e-4;
151   }
152
153   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"CUTGAM", cutgam);
154   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"CUTELE", cutele); // 1MEV -> 0.1MEV; 15-aug-05
155   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"BCUTE",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
156   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"BCUTM",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
157   // --- Generate explicitly delta rays in Lead ---
158   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "LOSS", 3) ;
159   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "DRAY", 1) ;
160   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "DCUTE", cutele) ;
161   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "DCUTM", cutele) ;
162
163 // --- in aluminium parts ---
164   gMC->Gstpar(idtmed[1602],"CUTGAM", cutgam) ;
165   gMC->Gstpar(idtmed[1602],"CUTELE", cutele) ;
166   gMC->Gstpar(idtmed[1602],"BCUTE",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
167   gMC->Gstpar(idtmed[1602],"BCUTM",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
168   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "LOSS",3.) ;
169   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "DRAY",1.) ;
170   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "DCUTE", cutele) ;
171   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "DCUTM", cutele) ;
172
173 // --- and finally thresholds for photons and electrons in the scintillator ---
174   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"CUTGAM", cutgam) ;
175   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"CUTELE", cutele) ;// 1MEV -> 0.1MEV; 15-aug-05
176   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"BCUTE",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
177   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"BCUTM",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
178   gMC->Gstpar(idtmed[1601], "LOSS",3) ; // generate delta rays 
179   gMC->Gstpar(idtmed[1601], "DRAY",1) ;
180   gMC->Gstpar(idtmed[1601], "DCUTE", cutele) ;
181   gMC->Gstpar(idtmed[1601], "DCUTM", cutele) ;
182
183   // S steel - 
184   gMC->Gstpar(idtmed[1603],"CUTGAM", cutgam);
185   gMC->Gstpar(idtmed[1603],"CUTELE", cutele);
186   gMC->Gstpar(idtmed[1603],"BCUTE",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
187   gMC->Gstpar(idtmed[1603],"BCUTM",  cutgam);  // BCUTE and BCUTM start from GUTGUM
188   // --- Generate explicitly delta rays 
189   gMC->Gstpar(idtmed[1603], "LOSS",3);
190   gMC->Gstpar(idtmed[1603], "DRAY",1);
191   gMC->Gstpar(idtmed[1603], "DCUTE", cutele) ;
192   gMC->Gstpar(idtmed[1603], "DCUTM", cutele) ;
193
194   AliEMCALGeometry* geom = GetGeometry();
195   if(geom->GetILOSS()>=0) {
196     for(int i=1600; i<=1603; i++) gMC->Gstpar(idtmed[i], "LOSS", geom->GetILOSS()) ; 
197   } 
198   if(geom->GetIHADR()>=0) {
199     for(int i=1600; i<=1603; i++) gMC->Gstpar(idtmed[i], "HADR", geom->GetIHADR()) ; 
200   }
201 }
202
203 //____________________________________________________________________________
204 AliDigitizer* AliEMCAL::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
205 {
206   //create and return the digitizer
207   return new AliEMCALDigitizer(manager);
208 }
209
210 //____________________________________________________________________________
211 void AliEMCAL::CreateMaterials()
212 {
213   // Definitions of materials to build EMCAL and associated tracking media.
214   // media number in idtmed are 1599 to 1698.
215   // --- Air ---               
216   Float_t aAir[4]={12.0107,14.0067,15.9994,39.948};
217   Float_t zAir[4]={6.,7.,8.,18.};
218   Float_t wAir[4]={0.000124,0.755267,0.231781,0.012827};
219   Float_t dAir = 1.20479E-3;
220   AliMixture(0, "Air$", aAir, zAir, dAir, 4, wAir) ;
221
222   // --- Lead ---                                                                     
223   AliMaterial(1, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
224
225
226   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
227   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
228   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
229   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
230   Float_t dP = 1.032 ;
231
232   AliMixture(2, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
233
234   // --- Aluminium ---
235   AliMaterial(3, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
236   // ---         Absorption length is ignored ^
237
238   // 25-aug-04 by PAI - see  PMD/AliPMDv0.cxx for STEEL definition
239   Float_t asteel[4] = { 55.847,51.9961,58.6934,28.0855 };
240   Float_t zsteel[4] = { 26.,24.,28.,14. };
241   Float_t wsteel[4] = { .715,.18,.1,.005 };
242   AliMixture(4, "STAINLESS STEEL$", asteel, zsteel, 7.88, 4, wsteel);
243
244   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
245
246   // for EMCAL: idtmed[1599->1698] equivalent to fIdtmed[0->100]
247   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
248   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
249
250   // Air                                                                         -> idtmed[1599]
251  AliMedium(0, "Air$", 0, 0,
252              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
253
254   // The Lead                                                                      -> idtmed[1600]
255  
256   AliMedium(1, "Lead$", 1, 0,
257              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
258
259  // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[1601]
260   float deemax = 0.1; // maximum fractional energy loss in one step (0 < DEEMAX < deemax )
261   AliMedium(2, "Scintillator$", 2, 1,
262             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.001, deemax, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
263
264   // Various Aluminium parts made of Al                                            -> idtmed[1602]
265   AliMedium(3, "Al$", 3, 0,
266              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
267
268   // 25-aug-04 by PAI : see  PMD/AliPMDv0.cxx for STEEL definition                 -> idtmed[1603]
269   AliMedium(4, "S steel$", 4, 0, 
270              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
271
272
273   //set constants for Birk's Law implentation
274   fBirkC0 =  1;
275   fBirkC1 =  0.013/dP;
276   fBirkC2 =  9.6e-6/(dP * dP);
277
278   // Call just in case of Geant3; What to do in case of Geant4 ?
279   if(gMC->InheritsFrom("TGeant3")) DefineMediumParameters(); // Feb 20, 2007
280 }
281 //____________________________________________________________________________
282 void AliEMCAL::Digits2Raw() {
283
284   static AliEMCALRawUtils rawUtils;
285   rawUtils.Digits2Raw();
286
287 }
288 //____________________________________________________________________________
289 void AliEMCAL::Hits2SDigits()  
290
291 // create summable digits
292
293   GetGeometry();
294   AliEMCALSDigitizer emcalDigitizer(fLoader->GetRunLoader()->GetFileName().Data()) ;
295   emcalDigitizer.SetEventRange(0, -1) ; // do all the events
296   emcalDigitizer.ExecuteTask() ;
297 }
298
299 //____________________________________________________________________________
300
301 AliLoader* AliEMCAL::MakeLoader(const char* topfoldername)
302 {
303 //different behaviour than standard (singleton getter)
304 // --> to be discussed and made eventually coherent
305  fLoader = new AliEMCALLoader(GetName(),topfoldername);
306  return fLoader;
307 }