]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - EMCAL/AliEMCALv2.cxx
Small overlap with muon stations 3,4 corrected.
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALv2.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2004, 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 //*-- Implementation version v2 of EMCAL Manager class; SHASHLYK version
20 //*-- An object of this class does not produce digits
21 //*-- It is the one to use if you do want to produce outputs in TREEH 
22 //*--                  
23 //*-- Author : Aleksei Pavlinov (WSU)
24
25 // This Class not stores information on all particles prior to EMCAL entry - in order to facilitate analysis.
26 // This is done by setting fIShunt =2, and flagging all parents of particles entering the EMCAL.
27
28 #include <cassert>
29 // --- ROOT system ---
30 #include <TBrowser.h>
31 #include <TClonesArray.h>
32 #include <TH1.h>
33 #include <TH2.h>
34 #include <TParticle.h>
35 #include <TROOT.h>
36 #include <TVirtualMC.h>
37
38 // --- Standard library ---
39
40 // --- AliRoot header files ---
41 #include "AliEMCALv2.h"
42 #include "AliEMCALHit.h"
43 #include "AliEMCALGeometry.h"
44 #include "AliRun.h"
45 #include "AliHeader.h"
46 #include "AliMC.h"
47 #include "AliStack.h"
48 #include "AliPoints.h"
49 // for TRD1 case only; May 31,2006
50
51 ClassImp(AliEMCALv2)
52
53 //______________________________________________________________________
54 AliEMCALv2::AliEMCALv2()
55   : AliEMCALv1(), 
56     fHDe(0),
57     fHNhits(0)
58 {
59   // ctor
60 }
61
62 //______________________________________________________________________
63 AliEMCALv2::AliEMCALv2(const char *name, const char *title)
64   : AliEMCALv1(name,title),
65     fHDe(0),
66     fHNhits(0)
67 {
68     // Standard Creator.
69
70     fHits= new TClonesArray("AliEMCALHit",1000);
71     gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
72
73     fNhits    = 0;
74     fIshunt   = 2; // All hits are associated with particles entering the calorimeter
75     fTimeCut  = 30e-09;
76
77     fGeometry = GetGeometry(); 
78     fHDe = fHNhits = 0;
79     //    if (gDebug>0){
80     if (1){
81       TH1::AddDirectory(0);
82       fHDe    = new TH1F("fHDe","De in EMCAL", 1000, 0., 10.);
83       fHNhits = new TH1F("fHNhits","#hits in EMCAL", 2001, -0.5, 2000.5);
84       fHistograms->Add(fHDe);
85       fHistograms->Add(fHNhits);
86       TH1::AddDirectory(1);
87     }
88 }
89
90 //______________________________________________________________________
91 AliEMCALv2::~AliEMCALv2(){
92     // dtor
93
94     if ( fHits) {
95         fHits->Delete();
96         delete fHits;
97         fHits = 0;
98     }
99 }
100
101 //______________________________________________________________________
102 void AliEMCALv2::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t iparent, Float_t ienergy, 
103                         Int_t id, Float_t * hits,Float_t * p){
104     // Add a hit to the hit list.
105     // An EMCAL hit is the sum of all hits in a tower section
106     //   originating from the same entering particle 
107     static Int_t hitCounter;
108     static AliEMCALHit *newHit, *curHit;
109     static Bool_t deja;
110
111     deja = kFALSE;
112
113     newHit = new AliEMCALHit(shunt, primary, tracknumber, iparent, ienergy, id, hits, p);
114     for ( hitCounter = fNhits-1; hitCounter >= 0 && !deja; hitCounter-- ) {
115         curHit = (AliEMCALHit*) (*fHits)[hitCounter];
116         // We add hits with the same tracknumber, while GEANT treats
117         // primaries succesively
118         if(curHit->GetPrimary() != primary) 
119           break;
120         if( *curHit == *newHit ) {
121             *curHit = *curHit + *newHit;
122             deja = kTRUE;
123             //            break; // 30-aug-04 by PAI 
124         } // end if
125     } // end for hitCounter
126     
127     if ( !deja ) {
128         new((*fHits)[fNhits]) AliEMCALHit(*newHit);
129         fNhits++;
130     }
131     //    printf(" fNhits %i \n", fNhits); 
132     delete newHit;
133 }
134
135 //______________________________________________________________________
136 void AliEMCALv2::StepManager(void){
137   // Accumulates hits as long as the track stays in a tower
138
139   // position wrt MRS and energy deposited
140   static Float_t        xyzte[5]={0.,0.,0.,0.,0.};// position wrt MRS, time and energy deposited
141   static Float_t        pmom[4]={0.,0.,0.,0.};
142   static TLorentzVector pos;  // Lorentz vector of the track current position.
143   static TLorentzVector mom;  // Lorentz vector of the track current momentum.
144   static Float_t ienergy = 0; // part->Energy();
145   static TString curVolName;
146   static int supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber, absid;
147   static int keyGeom=1;  //real TRD1 geometry
148   static char *vn = "SCMX"; // Apr 13, 2006 - only TRD1 case now
149   static int nSMOP[7]={1,3,5,7,9,11}; // 30-mar-05
150   static int nSMON[7]={2,4,6,8,10,12};
151   static Float_t depositedEnergy=0.0; 
152
153   if(keyGeom == 0) {
154     keyGeom = 2;
155     if(gMC->VolId("PBMO")==0 || gMC->VolId("WSUC")==1) {
156       vn      = "SCMX";   // old TRD2(TRD1) or WSUC
157       keyGeom = 1;
158     }    
159     printf("AliEMCALv2::StepManager():  keyGeom %i : Sensetive volume %s \n", 
160     keyGeom, vn); 
161     if(gMC->VolId("WSUC")==1) printf(" WSUC - cosmic ray stand geometry \n");
162   }
163   Int_t tracknumber =  gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber();
164   Int_t parent;
165   TParticle* part;
166
167   curVolName = gMC->CurrentVolName();
168   if(curVolName.Contains(vn) || curVolName.Contains("SCX")) { // We are in a scintillator layer; SCX for 3X3
169     
170     if( ((depositedEnergy = gMC->Edep()) > 0.)  && (gMC->TrackTime() < fTimeCut)){// Track is inside a scintillator and deposits some energy
171       //       Info("StepManager "," entry %i DE %f",++ientry, depositedEnergy); // for testing
172        if (fCurPrimary==-1) 
173         fCurPrimary=gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(tracknumber);
174
175       if (fCurParent==-1 || tracknumber != fCurTrack) {
176         // Check parentage
177         //Int_t parent=tracknumber;
178         parent=tracknumber;
179         if (fCurParent != -1) {
180           while (parent != fCurParent && parent != -1) {
181             //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
182             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
183             parent=part->GetFirstMother();
184           }
185         }
186         if (fCurParent==-1 || parent==-1) {
187           //Int_t parent=tracknumber;
188           //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
189           parent=tracknumber;
190           part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
191           while (parent != -1 && fGeometry->IsInEMCAL(part->Vx(),part->Vy(),part->Vz())) {
192             parent=part->GetFirstMother();
193             if (parent!=-1) 
194               part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
195           } 
196           fCurParent=parent;
197           if (fCurParent==-1)
198             Error("StepManager","Cannot find parent");
199           else {
200             //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
201             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
202             ienergy = part->Energy(); 
203           }
204           while (parent != -1) {
205             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
206             part->SetBit(kKeepBit);
207             parent=part->GetFirstMother();
208           }
209         }
210         fCurTrack=tracknumber;
211       }    
212       gMC->TrackPosition(pos);
213       xyzte[0] = pos[0];
214       xyzte[1] = pos[1];
215       xyzte[2] = pos[2];
216       xyzte[3] = gMC->TrackTime() ;       
217       
218       gMC->TrackMomentum(mom);
219       pmom[0] = mom[0];
220       pmom[1] = mom[1];
221       pmom[2] = mom[2];
222       pmom[3] = mom[3];
223       
224       //      if(ientry%200 > 0) return; // testing
225       supModuleNumber = moduleNumber = yNumber = xNumber = absid = 0;
226       if(keyGeom >= 1) { // TRD1 case now
227         gMC->CurrentVolOffID(4, supModuleNumber);
228         gMC->CurrentVolOffID(3, moduleNumber);
229         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
230         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber); // really x number now
231         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0) supModuleNumber += 10; // 13-oct-05
232         // Nov 10,2006
233         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),vn) != 0) { // 3X3 case
234           if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX1")==0) xNumber=1;
235           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX2")==0) xNumber=2;
236           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX3")==0) xNumber=3;
237           else Fatal("StepManager()", "Wrong name of sensetive volume in 3X3 case : %s ", gMC->CurrentVolOffName(0));
238         }
239       } else {
240         gMC->CurrentVolOffID(5, supModuleNumber);
241         gMC->CurrentVolOffID(4, moduleNumber);
242         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
243         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber);
244         if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMOP")==0) supModuleNumber = nSMOP[supModuleNumber-1];
245         else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMON")==0) supModuleNumber = nSMON[supModuleNumber-1];
246         else   assert(0); // something wrong
247       }
248       absid = fGeometry->GetAbsCellId(supModuleNumber-1, moduleNumber-1, yNumber-1, xNumber-1);
249     
250       if (absid < 0) {
251         printf(" supModuleNumber %i : moduleNumber %i : yNumber %i : xNumber %i \n",
252         supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber); 
253         Fatal("StepManager()", "Wrong id : %i ", absid) ; 
254       }
255
256       Float_t lightYield =  depositedEnergy ;
257       // Apply Birk's law (copied from G3BIRK)
258
259       if (gMC->TrackCharge()!=0) { // Check
260           Float_t birkC1Mod = 0;
261         if (fBirkC0==1){ // Apply correction for higher charge states
262           if (TMath::Abs(gMC->TrackCharge())>=2) birkC1Mod = fBirkC1*7.2/12.6;
263           else                                   birkC1Mod = fBirkC1;
264         }
265
266         Float_t dedxcm;
267         if (gMC->TrackStep()>0)  dedxcm=1000.*gMC->Edep()/gMC->TrackStep();
268         else                     dedxcm=0;
269         lightYield=lightYield/(1.+birkC1Mod*dedxcm+fBirkC2*dedxcm*dedxcm);
270       } 
271
272       // use sampling fraction to get original energy --HG
273       //      xyzte[4] = lightYield * fGeometry->GetSampling();
274       xyzte[4] = lightYield; // 15-dec-04
275         
276       if (gDebug == -2) 
277       printf("#sm %2i #m %3i #x %1i #z %1i -> absid %i : xyzte[4] = %f\n",
278       supModuleNumber,moduleNumber,yNumber,xNumber,absid, xyzte[4]);
279
280       AddHit(fIshunt, fCurPrimary,tracknumber, fCurParent, ienergy, absid,  xyzte, pmom);
281     } // there is deposited energy
282   }
283 }
284
285 //_________________________________________________________________
286 void AliEMCALv2::FinishEvent()
287
288   // Calculate deposit energy and fill control histogram; 26-may-05
289   static double de=0.;
290   fHNhits->Fill(double(fHits->GetEntries()));
291   de = GetDepositEnergy(0);
292   if(fHDe) fHDe->Fill(de);
293 }
294
295 //_________________________________________________________________
296 Double_t AliEMCALv2::GetDepositEnergy(int print)
297
298   // 23-mar-05 - for testing
299   if(fHits == 0) return 0.;
300   AliEMCALHit  *hit=0;
301   Double_t de=0.;
302   for(int ih=0; ih<fHits->GetEntries(); ih++) {
303     hit = (AliEMCALHit*)fHits->UncheckedAt(ih);
304     de += hit->GetEnergy();
305   }
306   if(print>0) {
307     cout<<"AliEMCALv2::GetDepositEnergy() : fHits "<<fHits<<endl; 
308     printf(" #hits %i de %f \n", fHits->GetEntries(), de);
309     if(print>1) {
310       printf(" #primary particles %i\n", gAlice->GetHeader()->GetNprimary()); 
311     }
312   }
313   return de;
314 }
315
316 //___________________________________________________________
317 void AliEMCALv2::Browse(TBrowser* b)
318 {
319   TObject::Browse(b);
320 }
321
322 //___________________________________________________________
323 void AliEMCALv2::DrawCalorimeterCut(const char *name, int axis, double dcut)
324
325   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
326   TString g(fGeometry->GetName());
327   g.ToUpper();
328   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
329
330   int fill = 1;
331
332   if(axis!=1) SetVolumeAttributes("STPL", 1, 1, fill);
333
334   int colo=4;
335   TString sn(name);
336   if(sn.Contains("SCM")) colo=5;
337   SetVolumeAttributes(name, 1, colo, fill);
338   if(g.Contains("110DEG") && sn=="SMOD") SetVolumeAttributes("SM10", 1, colo, fill);
339
340   TString st(GetTitle());
341   st += ", zcut, ";
342   st += name;
343
344   char *optShad = "on", *optHide="on";
345   double cxy=0.02;
346   if     (axis==1) {
347     dcut = 0.;
348     //    optHide = optShad = "off";
349   } else if(axis==2){
350     if(dcut==0.) SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow    
351   }
352
353   gMC->Gdopt("hide", optHide);
354   gMC->Gdopt("shad", optShad);
355
356   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
357   char cmd[200];
358   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"XEN1\", %i, %5.1f, 12., 8., %3.2f, %3.2f)\n", axis, dcut, cxy,cxy);
359   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
360
361   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
362   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
363 }
364
365 //___________________________________________________________
366 void AliEMCALv2::DrawSuperModuleCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill)
367
368  // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
369   TString sn(GetGeometry()->GetName());
370   sn.ToUpper();
371   char *tit[3]={"xcut", "ycut", "zcut"};
372   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
373
374   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
375   //  int fill = 6;
376
377   // SetVolumeAttributes("SMOD", 1, 1, fill);  // black
378   SetVolumeAttributes(name, 1, 5, fill);    // yellow 
379
380   double cxy=0.055, x0=10., y0=10.;
381   char *optShad = "on", *optHide="on";
382   SetVolumeAttributes("STPL", 1, 3, fill);  // green 
383   if     (axis==1) {
384     gMC->Gsatt("STPL", "seen", 0);
385     dcut = 0.;
386     optHide = "off";
387     optShad = "off";
388   } else if(axis==3) cxy = 0.1;
389   
390   gMC->Gdopt("hide", optHide);
391   gMC->Gdopt("shad", optShad);
392
393   TString st("Shish-Kebab, Compact, SMOD, ");
394   st += tit[axis-1];;
395
396   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
397   char cmd[200];
398   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"SMOD\", %i, %6.3f, %5.1f, %5.1f, %5.3f, %5.3f)\n",axis,dcut,x0,y0,cxy,cxy);
399   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
400
401   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
402   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
403   // hint for testing
404   printf("Begin of super module\n");
405   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 89., 10., 0.5, 0.5)\n");
406   printf("Center of super modules\n");
407   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 0., 10., 0.5, 0.5)\n");
408   printf("end of super modules\n");
409   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, -70., 10., 0.5, 0.5)\n");
410 }
411
412 //___________________________________________________________
413 void AliEMCALv2::DrawTowerCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill, char *optShad)
414
415   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
416   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
417   TString mn(name); mn.ToUpper();
418   TString sn(GetGeometry()->GetName());
419
420   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
421   gMC->Gsatt("*", "fill", fill);
422
423   // int mainColo=5; // yellow
424   if(mn == "EMOD") {
425     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
426     SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow
427     SetVolumeAttributes("SCPA", 1, 3, fill); // green - 13-may-05
428   } else if(mn == "SCM0") { // first division 
429     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
430     SetVolumeAttributes("SCMY", 1, 5, fill); // yellow
431   } else if(mn == "SCMY") { // first division 
432     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill); 
433     SetVolumeAttributes("SCMX", 1, 5, fill); // yellow
434   } else if(mn == "SCMX" || mn.Contains("SCX")) {
435     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 5, fill);// yellow
436     SetVolumeAttributes("PBTI", 1, 4, fill);
437   } else {
438     printf("<W> for volume |%s| did not defined volume attributes\n", mn.Data());
439   }
440
441   TString st("Shashlyk, 2x2 mm sampling, 77 layers, ");
442   st += name;
443
444   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
445   double cx=0.78, cy=2.;
446   if (mn.Contains("EMOD")) {
447     cx = cy = 0.5;
448   }
449   char cmd[200];
450
451   gMC->Gdopt("hide", optShad);
452   gMC->Gdopt("shad", optShad);
453
454   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"%s\", %i, %6.2f, 10., 10., %5.3f, %5.3f)\n",name, axis,dcut,cx,cy);
455   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
456
457   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
458   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
459 }
460
461 //___________________________________________________________  
462 void AliEMCALv2::DrawAlicWithHits(int mode)
463
464  // 20-sep-04; does not work now
465   static TH2F *h2;
466   if(h2==0) h2 = new TH2F("h2","test fo hits", 60,0.5,60.5, 28,0.5,28.5);
467   else      h2->Reset();
468   if(mode==0) {
469     gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
470     gMC->Gsatt("*","seen",0);
471     gMC->Gsatt("scm0","seen",5);
472
473     gROOT->ProcessLine("g3->Gdrawc(\"ALIC\", 1,   2.0, 12., -130, 0.3, 0.3)");
474     // g3->Gdrawc("ALIC", 1,   2.0, 10., -14, 0.05, 0.05)
475   }
476
477   TClonesArray *hits = Hits();
478   Int_t nhits = hits->GetEntries(), absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, iphi, ieta;
479   AliEMCALHit *hit = 0;
480   Double_t de, des=0.;
481   for(Int_t i=0; i<nhits; i++) {
482     hit   = (AliEMCALHit*)hits->UncheckedAt(i);
483     absId = hit->GetId();
484     de    = hit->GetEnergy();
485     des += de;
486     if(fGeometry->GetCellIndex(absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
487       //      printf(" de %f abs id %i smod %i tower %i | cell iphi %i : ieta %i\n",
488       // de, absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta); 
489       if(nSupMod==3) {
490         fGeometry->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nModule,nIphi,nIeta, iphi,ieta);
491         // printf(" iphi %i : ieta %i\n", iphi,ieta);
492         h2->Fill(double(ieta),double(iphi), de);
493       }
494     }
495     //    hit->Dump();
496   }
497   printf(" #hits %i : sum de %f -> %f \n", nhits, des, h2->Integral());
498   if(mode>0 && h2->Integral()>0.) h2->Draw();
499 }
500
501 //___________________________________________________________
502 void AliEMCALv2::SetVolumeAttributes(const char *name, int seen, int color, int fill)
503 {
504  /* seen=-2:volume is visible but none of its descendants;
505          -1:volume is not visible together with all its descendants;
506           0:volume is not visible;
507           1:volume is     visible. */
508   gMC->Gsatt(name, "seen", seen);
509   gMC->Gsatt(name, "colo", color);
510   gMC->Gsatt(name, "fill", fill); 
511   printf(" %s : seen %i color %i fill %i \n", name, seen, color, fill);
512
513
514 //___________________________________________________________
515 void AliEMCALv2::TestIndexTransition(int pri, int idmax)
516
517  // Test for EMCAL SHISHKEBAB geometry
518
519   Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, idNew, nGood=0;
520   if(idmax==0) idmax = fGeometry->GetNCells();
521   for(Int_t id=1; id<=idmax; id++) {
522     if(!fGeometry->GetCellIndex(id, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
523       printf(" Wrong abs ID %i : #cells %i\n", id, fGeometry->GetNCells());
524       break;  
525     }
526     idNew = fGeometry->GetAbsCellId(nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
527     if(id != idNew || pri>0) {
528       printf(" ID %i : %i <- new id\n", id, idNew);
529       printf(" nSupMod   %i ",  nSupMod);
530       printf(" nModule    %i ", nModule);
531       printf(" nIphi     %i ", nIphi);
532       printf(" nIeta     %i \n", nIeta);
533      
534     } else nGood++;
535   }
536   printf(" Good decoding %i : %i <- #cells \n", nGood, fGeometry->GetNCells());
537 }