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