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 : Alexei Pavlinov (WSU)
  24 //           : Adapted for DCAL by M.L. Wang CCNU Wuhan & Subatech Oct-23-2012
  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 #include "AliTrackReference.h"
  48 // for TRD1 case only; May 31,2006
  49
  50 ClassImp(AliEMCALv2)
  51
  52 //______________________________________________________________________
  53 AliEMCALv2::AliEMCALv2()
  54   : AliEMCALv1()
  55 {
  56   // ctor
  57 }
  58
  59 //______________________________________________________________________
  60 AliEMCALv2::AliEMCALv2(const char *name, const char *title,
  61                        const Bool_t checkGeoAndRun)
  62   : AliEMCALv1(name,title,checkGeoAndRun)
  63 {
  64     // Standard Creator.
  65
  66     //fHits= new TClonesArray("AliEMCALHit",1000); //Already done in ctor of v1
  67     gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
  68
  69     fNhits    = 0;
  70     fIshunt   = 2; // All hits are associated with particles entering the calorimeter
  71     fTimeCut  = 30e-09;
  72
  73     fGeometry = GetGeometry();
  74 }
  75
  76 //______________________________________________________________________
  77 AliEMCALv2::~AliEMCALv2(){
  78     // dtor
  79
  80   //Already done in dtor of v1
  81 //  if ( fHits ) {
  82 //    fHits->Clear();
  83 //    delete fHits;
  84 //    fHits = 0;
  85 //  }
  86 }
  87
  88 //______________________________________________________________________
  89 void AliEMCALv2::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t iparent, Float_t ienergy,
  90                         Int_t id, Float_t * hits,Float_t * p){
  91     // Add a hit to the hit list.
  92     // An EMCAL hit is the sum of all hits in a tower section
  93     //   originating from the same entering particle
  94     static Int_t hitCounter;
  95     static AliEMCALHit *newHit, *curHit;
  96     static Bool_t deja ;
  97
  98     deja = kFALSE;
  99
 100     newHit = new AliEMCALHit(shunt, primary, tracknumber, iparent, ienergy, id, hits, p);
 101     for ( hitCounter = fNhits-1; hitCounter >= 0 && !deja; hitCounter-- ) {
 102         curHit = (AliEMCALHit*) (*fHits)[hitCounter];
 103         // We add hits with the same tracknumber, while GEANT treats
 104         // primaries succesively
 105         if(curHit->GetPrimary() != primary)
 106           break;
 107         if( *curHit == *newHit ) {
 108             *curHit = *curHit + *newHit;
 109             deja = kTRUE;
 110             //            break; // 30-aug-04 by PAI
 111         } // end if
 112     } // end for hitCounter
 113
 114     if ( !deja ) {
 115         new((*fHits)[fNhits]) AliEMCALHit(*newHit);
 116         fNhits++;
 117     }
 118     //    printf(" fNhits %i \n", fNhits);
 119     delete newHit;
 120 }
 121
 122 //______________________________________________________________________
 123 void AliEMCALv2::StepManager(void){
 124   // Accumulates hits as long as the track stays in a tower
 125
 126   // position wrt MRS and energy deposited
 127   static Float_t        xyzte[5]={0.,0.,0.,0.,0.};// position wrt MRS, time and energy deposited
 128   static Float_t        pmom[4]={0.,0.,0.,0.};
 129   static TLorentzVector pos;  // Lorentz vector of the track current position.
 130   static TLorentzVector mom;  // Lorentz vector of the track current momentum.
 131   static Float_t ienergy = 0; // part->Energy();
 132   static TString curVolName="";
 133   static int supModuleNumber=-1, moduleNumber=-1, yNumber=-1, xNumber=-1, absid=-1;
 134   static int keyGeom=1;  //real TRD1 geometry
 135   static const char *vn = "SCMX"; // Apr 13, 2006 - only TRD1 case now
 136   static Float_t depositedEnergy=0.0;
 137
 138   if(keyGeom == 0) {
 139     keyGeom = 2;
 140     if(TVirtualMC::GetMC()->VolId("PBMO")==0 || TVirtualMC::GetMC()->VolId("WSUC")==1) {
 141       vn      = "SCMX";   // old TRD2(TRD1) or WSUC
 142       keyGeom = 1;
 143     }
 144     printf("AliEMCALv2::StepManager():  keyGeom %i : Sensetive volume %s \n",
 145     keyGeom, vn);
 146     if(TVirtualMC::GetMC()->VolId("WSUC")==1) printf(" WSUC - cosmic ray stand geometry \n");
 147   }
 148   Int_t tracknumber =  gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber();
 149   Int_t parent=0;
 150   TParticle* part=0;
 151
 152   curVolName = TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolName();
 153   if(curVolName.Contains(vn) || curVolName.Contains("SCX")) { // We are in a scintillator layer; SCX for 3X3
 154
 155     if( ((depositedEnergy = TVirtualMC::GetMC()->Edep()) > 0.)  && (TVirtualMC::GetMC()->TrackTime() < fTimeCut)){// Track is inside a scintillator and deposits some energy
 156       //       Info("StepManager "," entry %i DE %f",++ientry, depositedEnergy); // for testing
 157        if (fCurPrimary==-1)
 158         fCurPrimary=gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(tracknumber);
 159
 160       if (fCurParent==-1 || tracknumber != fCurTrack) {
 161         // Check parentage
 162         parent=tracknumber;
 163
 164         if (fCurParent != -1) {
 165           while (parent != fCurParent && parent != -1) {
 166             //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 167             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 168             parent=part->GetFirstMother();
 169           }
 170         }
 171         if (fCurParent==-1 || parent==-1) {
 172           //Int_t parent=tracknumber;
 173           //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 174           parent=tracknumber;
 175           part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 176           while (parent != -1 && fGeometry->IsInEMCALOrDCAL(part->Vx(),part->Vy(),part->Vz())) {
 177             parent=part->GetFirstMother();
 178             if (parent!=-1)
 179               part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 180           }
 181           fCurParent=parent;
 182           if (fCurParent==-1)
 183             Error("StepManager","Cannot find parent");
 184           else {
 185             //TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
 186             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
 187             ienergy = part->Energy();
 188
 189             //Add reference to parent in TR tree.
 190             AddTrackReference(tracknumber, AliTrackReference::kEMCAL);
 191
 192           }
 193           while (parent != -1) {
 194             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 195             part->SetBit(kKeepBit);
 196             parent=part->GetFirstMother();
 197           }
 198         }
 199         fCurTrack=tracknumber;
 200       }
 201       TVirtualMC::GetMC()->TrackPosition(pos);
 202       xyzte[0] = pos[0];
 203       xyzte[1] = pos[1];
 204       xyzte[2] = pos[2];
 205       xyzte[3] = TVirtualMC::GetMC()->TrackTime() ;
 206
 207       TVirtualMC::GetMC()->TrackMomentum(mom);
 208       pmom[0] = mom[0];
 209       pmom[1] = mom[1];
 210       pmom[2] = mom[2];
 211       pmom[3] = mom[3];
 212
 213       //      if(ientry%200 > 0) return; // testing
 214       supModuleNumber = moduleNumber = yNumber = xNumber = absid = 0;
 215       if(keyGeom >= 1) { // TRD1 case now
 216         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(4, supModuleNumber);
 217         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(3, moduleNumber);
 218         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(1, yNumber);
 219         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(0, xNumber); // really x number now
 220         Int_t CurrentSMType = 0;
 221         if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"SMOD")==0)  CurrentSMType = AliEMCALGeometry::kEMCAL_Standard ;
 222         else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0)  CurrentSMType = AliEMCALGeometry::kEMCAL_Half ;
 223         else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"SM3rd")==0) CurrentSMType = AliEMCALGeometry::kEMCAL_3rd  ;
 224         else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"DCSM")==0)  CurrentSMType = AliEMCALGeometry::kDCAL_Standard ;
 225         else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"DCEXT")==0) CurrentSMType = AliEMCALGeometry::kDCAL_Ext   ;
 226         else AliError("Unkown SM Type!!");
 227
 228         Int_t preSM = 0;
 229         while( fGeometry->GetSMType(preSM) != CurrentSMType ) preSM++;
 230         supModuleNumber += preSM;
 231         // Nov 10,2006
 232         if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(0),vn) != 0) { // 3X3 case
 233           if     (strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(0),"SCX1")==0) xNumber=1;
 234           else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(0),"SCX2")==0) xNumber=2;
 235           else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(0),"SCX3")==0) xNumber=3;
 236           else Fatal("StepManager()", "Wrong name of sensitive volume in 3X3 case : %s ", TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(0));
 237         }
 238       } else {
 239         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(5, supModuleNumber);
 240         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(4, moduleNumber);
 241         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(1, yNumber);
 242         TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(0, xNumber);
 243         if     (strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(5),"SMOP")==0) supModuleNumber = 2*(supModuleNumber-1)+1;
 244         else if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(5),"SMON")==0) supModuleNumber = 2*(supModuleNumber-1)+2;
 245         else   assert(0); // something wrong
 246       }
 247
 248       // Due to problem with index ordering conventions the calcultation of absid is no more like this:
 249       //absid = fGeometry->GetAbsCellId(smNumber, moduleNumber-1, yNumber-1, xNumber-1);
 250
 251       //Swap A side in Phi and C side in Eta due to wrong indexing.
 252       Int_t iphi = -1;
 253       Int_t ieta = -1;
 254       Int_t smNumber = supModuleNumber-1;
 255       Int_t smType   = 1;
 256       fGeometry->GetCellPhiEtaIndexInSModule(smNumber,moduleNumber-1,yNumber-1,xNumber-1, iphi, ieta);
 257       if (smNumber%2 == 0) {
 258         if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"DCSM")==0) smType = 3; //DCal supermodule. previous design/idea
 259         else smType = 2;
 260         ieta = ((fGeometry->GetCentersOfCellsEtaDir()).GetSize()* 2/smType -1)-ieta;// 47/31-ieta, revert the ordering on A side in order to keep convention.
 261       } else {
 262         if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0) smType = 2 ; //half supermodule. previous design/idea
 263         if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"SM3rd")==0) smType = 3 ; //one third (installed in 2012) supermodule
 264         if(strcmp(TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffName(4),"DCEXT")==0) smType = 3 ; //one third (installed in 2012) supermodule
 265         iphi= ((fGeometry->GetCentersOfCellsPhiDir()).GetSize()/smType-1)-iphi;// 23/7-iphi, revert the ordering on C side in order to keep convention.
 266       }
 267
 268       //Once we know the indexes, calculate the absolute ID
 269       absid = fGeometry->GetAbsCellIdFromCellIndexes(smNumber, iphi, ieta);
 270
 271       if (absid < 0) {
 272         printf(" supModuleNumber %i : moduleNumber %i : yNumber %i : xNumber %i \n",
 273                supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber);
 274         Fatal("StepManager()", "Wrong id : %i ", absid) ;
 275       }
 276
 277       Float_t lightYield =  depositedEnergy ;
 278       // Apply Birk's law (copied from G3BIRK)
 279
 280       if (TVirtualMC::GetMC()->TrackCharge()!=0) { // Check
 281           Float_t birkC1Mod = 0;
 282         if (fBirkC0==1){ // Apply correction for higher charge states
 283           if (TMath::Abs(TVirtualMC::GetMC()->TrackCharge())>=2) birkC1Mod = fBirkC1*7.2/12.6;
 284           else                                   birkC1Mod = fBirkC1;
 285         }
 286
 287         Float_t dedxcm=0.;
 288         if (TVirtualMC::GetMC()->TrackStep()>0)  dedxcm=1000.*TVirtualMC::GetMC()->Edep()/TVirtualMC::GetMC()->TrackStep();
 289         else                     dedxcm=0;
 290         lightYield=lightYield/(1.+birkC1Mod*dedxcm+fBirkC2*dedxcm*dedxcm);
 291       }
 292
 293       // use sampling fraction to get original energy --HG
 294       //      xyzte[4] = lightYield * fGeometry->GetSampling();
 295       xyzte[4] = lightYield; // 15-dec-04
 296
 297       if (gDebug == -2)
 298       printf("#sm %2i #m %3i #x %1i #z %1i -> absid %i : xyzte[4] = %f\n",
 299       supModuleNumber,moduleNumber,yNumber,xNumber,absid, xyzte[4]);
 300
 301       AddHit(fIshunt, fCurPrimary,tracknumber, fCurParent, ienergy, absid,  xyzte, pmom);
 302     } // there is deposited energy
 303   }
 304 }