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 #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   : AliEMCALv1(name,title)
  62 {
  63     // Standard Creator.
  64
  65     fHits= new TClonesArray("AliEMCALHit",1000);
  66     gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
  67
  68     fNhits    = 0;
  69     fIshunt   = 2; // All hits are associated with particles entering the calorimeter
  70     fTimeCut  = 30e-09;
  71
  72     fGeometry = GetGeometry();
  73 }
  74
  75 //______________________________________________________________________
  76 AliEMCALv2::~AliEMCALv2(){
  77     // dtor
  78
  79     if ( fHits) {
  80         fHits->Delete();
  81         delete fHits;
  82         fHits = 0;
  83     }
  84 }
  85
  86 //______________________________________________________________________
  87 void AliEMCALv2::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t iparent, Float_t ienergy,
  88                         Int_t id, Float_t * hits,Float_t * p){
  89     // Add a hit to the hit list.
  90     // An EMCAL hit is the sum of all hits in a tower section
  91     //   originating from the same entering particle
  92     static Int_t hitCounter;
  93     static AliEMCALHit *newHit, *curHit;
  94     static Bool_t deja;
  95
  96     deja = kFALSE;
  97
  98     newHit = new AliEMCALHit(shunt, primary, tracknumber, iparent, ienergy, id, hits, p);
  99     for ( hitCounter = fNhits-1; hitCounter >= 0 && !deja; hitCounter-- ) {
 100         curHit = (AliEMCALHit*) (*fHits)[hitCounter];
 101         // We add hits with the same tracknumber, while GEANT treats
 102         // primaries succesively
 103         if(curHit->GetPrimary() != primary)
 104           break;
 105         if( *curHit == *newHit ) {
 106             *curHit = *curHit + *newHit;
 107             deja = kTRUE;
 108             //            break; // 30-aug-04 by PAI
 109         } // end if
 110     } // end for hitCounter
 111
 112     if ( !deja ) {
 113         new((*fHits)[fNhits]) AliEMCALHit(*newHit);
 114         fNhits++;
 115     }
 116     //    printf(" fNhits %i \n", fNhits);
 117     delete newHit;
 118 }
 119
 120 //______________________________________________________________________
 121 void AliEMCALv2::StepManager(void){
 122   // Accumulates hits as long as the track stays in a tower
 123
 124   // position wrt MRS and energy deposited
 125   static Float_t        xyzte[5]={0.,0.,0.,0.,0.};// position wrt MRS, time and energy deposited
 126   static Float_t        pmom[4]={0.,0.,0.,0.};
 127   static TLorentzVector pos;  // Lorentz vector of the track current position.
 128   static TLorentzVector mom;  // Lorentz vector of the track current momentum.
 129   static Float_t ienergy = 0; // part->Energy();
 130   static TString curVolName;
 131   static int supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber, absid;
 132   static int keyGeom=1;  //real TRD1 geometry
 133   static const char *vn = "SCMX"; // Apr 13, 2006 - only TRD1 case now
 134   static int nSMOP[7]={1,3,5,7,9,11}; // 30-mar-05
 135   static int nSMON[7]={2,4,6,8,10,12};
 136   static Float_t depositedEnergy=0.0;
 137
 138   if(keyGeom == 0) {
 139     keyGeom = 2;
 140     if(gMC->VolId("PBMO")==0 || gMC->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(gMC->VolId("WSUC")==1) printf(" WSUC - cosmic ray stand geometry \n");
 147   }
 148   Int_t tracknumber =  gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber();
 149   Int_t parent;
 150   TParticle* part;
 151
 152   curVolName = gMC->CurrentVolName();
 153   if(curVolName.Contains(vn) || curVolName.Contains("SCX")) { // We are in a scintillator layer; SCX for 3X3
 154
 155     if( ((depositedEnergy = gMC->Edep()) > 0.)  && (gMC->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->IsInEMCAL(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       gMC->TrackPosition(pos);
 202       xyzte[0] = pos[0];
 203       xyzte[1] = pos[1];
 204       xyzte[2] = pos[2];
 205       xyzte[3] = gMC->TrackTime() ;
 206
 207       gMC->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         gMC->CurrentVolOffID(4, supModuleNumber);
 217         gMC->CurrentVolOffID(3, moduleNumber);
 218         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
 219         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber); // really x number now
 220         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0) supModuleNumber += 10; // 13-oct-05
 221         // Nov 10,2006
 222         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),vn) != 0) { // 3X3 case
 223           if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX1")==0) xNumber=1;
 224           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX2")==0) xNumber=2;
 225           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX3")==0) xNumber=3;
 226           else Fatal("StepManager()", "Wrong name of sensitive volume in 3X3 case : %s ", gMC->CurrentVolOffName(0));
 227         }
 228       } else {
 229         gMC->CurrentVolOffID(5, supModuleNumber);
 230         gMC->CurrentVolOffID(4, moduleNumber);
 231         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
 232         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber);
 233         if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMOP")==0) supModuleNumber = nSMOP[supModuleNumber-1];
 234         else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMON")==0) supModuleNumber = nSMON[supModuleNumber-1];
 235         else   assert(0); // something wrong
 236       }
 237       absid = fGeometry->GetAbsCellId(supModuleNumber-1, moduleNumber-1, yNumber-1, xNumber-1);
 238
 239       if (absid < 0) {
 240         printf(" supModuleNumber %i : moduleNumber %i : yNumber %i : xNumber %i \n",
 241         supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber);
 242         Fatal("StepManager()", "Wrong id : %i ", absid) ;
 243       }
 244
 245       Float_t lightYield =  depositedEnergy ;
 246       // Apply Birk's law (copied from G3BIRK)
 247
 248       if (gMC->TrackCharge()!=0) { // Check
 249           Float_t birkC1Mod = 0;
 250         if (fBirkC0==1){ // Apply correction for higher charge states
 251           if (TMath::Abs(gMC->TrackCharge())>=2) birkC1Mod = fBirkC1*7.2/12.6;
 252           else                                   birkC1Mod = fBirkC1;
 253         }
 254
 255         Float_t dedxcm;
 256         if (gMC->TrackStep()>0)  dedxcm=1000.*gMC->Edep()/gMC->TrackStep();
 257         else                     dedxcm=0;
 258         lightYield=lightYield/(1.+birkC1Mod*dedxcm+fBirkC2*dedxcm*dedxcm);
 259       }
 260
 261       // use sampling fraction to get original energy --HG
 262       //      xyzte[4] = lightYield * fGeometry->GetSampling();
 263       xyzte[4] = lightYield; // 15-dec-04
 264
 265       if (gDebug == -2)
 266       printf("#sm %2i #m %3i #x %1i #z %1i -> absid %i : xyzte[4] = %f\n",
 267       supModuleNumber,moduleNumber,yNumber,xNumber,absid, xyzte[4]);
 268
 269       AddHit(fIshunt, fCurPrimary,tracknumber, fCurParent, ienergy, absid,  xyzte, pmom);
 270     } // there is deposited energy
 271   }
 272 }
 273
 274 //___________________________________________________________
 275 void AliEMCALv2::Browse(TBrowser* b)
 276 {
 277   TObject::Browse(b);
 278 }
 279
 280 //___________________________________________________________
 281 void AliEMCALv2::DrawCalorimeterCut(const char *name, int axis, double dcut)
 282 {
 283   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
 284   TString g(fGeometry->GetName());
 285   g.ToUpper();
 286   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
 287
 288   int fill = 1;
 289
 290   if(axis!=1) SetVolumeAttributes("STPL", 1, 1, fill);
 291
 292   int colo=4;
 293   TString sn(name);
 294   if(sn.Contains("SCM")) colo=5;
 295   SetVolumeAttributes(name, 1, colo, fill);
 296   if(g.Contains("110DEG") && sn=="SMOD") SetVolumeAttributes("SM10", 1, colo, fill);
 297
 298   TString st(GetTitle());
 299   st += ", zcut, ";
 300   st += name;
 301
 302   const char *optShad = "on", *optHide="on";
 303   double cxy=0.02;
 304   if     (axis==1) {
 305     dcut = 0.;
 306     //    optHide = optShad = "off";
 307   } else if(axis==2){
 308     if(dcut==0.) SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow
 309   }
 310
 311   gMC->Gdopt("hide", optHide);
 312   gMC->Gdopt("shad", optShad);
 313
 314   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 315   char cmd[200];
 316   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"XEN1\", %i, %5.1f, 12., 8., %3.2f, %3.2f)\n", axis, dcut, cxy,cxy);
 317   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 318
 319   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
 320   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 321 }
 322
 323 //___________________________________________________________
 324 void AliEMCALv2::DrawSuperModuleCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill)
 325 {
 326  // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
 327   TString sn(GetGeometry()->GetName());
 328   sn.ToUpper();
 329   const char *tit[3]={"xcut", "ycut", "zcut"};
 330   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
 331
 332   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
 333   //  int fill = 6;
 334
 335   // SetVolumeAttributes("SMOD", 1, 1, fill);  // black
 336   SetVolumeAttributes(name, 1, 5, fill);    // yellow
 337
 338   double cxy=0.055, x0=10., y0=10.;
 339   const char *optShad = "on", *optHide="on";
 340   SetVolumeAttributes("STPL", 1, 3, fill);  // green
 341   if     (axis==1) {
 342     gMC->Gsatt("STPL", "seen", 0);
 343     dcut = 0.;
 344     optHide = "off";
 345     optShad = "off";
 346   } else if(axis==3) cxy = 0.1;
 347
 348   gMC->Gdopt("hide", optHide);
 349   gMC->Gdopt("shad", optShad);
 350
 351   TString st("Shish-Kebab, Compact, SMOD, ");
 352   st += tit[axis-1];;
 353
 354   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 355   char cmd[200];
 356   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"SMOD\", %i, %6.3f, %5.1f, %5.1f, %5.3f, %5.3f)\n",axis,dcut,x0,y0,cxy,cxy);
 357   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 358
 359   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
 360   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 361   // hint for testing
 362   printf("Begin of super module\n");
 363   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 89., 10., 0.5, 0.5)\n");
 364   printf("Center of super modules\n");
 365   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 0., 10., 0.5, 0.5)\n");
 366   printf("end of super modules\n");
 367   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, -70., 10., 0.5, 0.5)\n");
 368 }
 369
 370 //___________________________________________________________
 371 void AliEMCALv2::DrawTowerCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill, const char *optShad)
 372 {
 373   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
 374   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
 375   TString mn(name); mn.ToUpper();
 376   TString sn(GetGeometry()->GetName());
 377
 378   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
 379   gMC->Gsatt("*", "fill", fill);
 380
 381   // int mainColo=5; // yellow
 382   if(mn == "EMOD") {
 383     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
 384     SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow
 385     SetVolumeAttributes("SCPA", 1, 3, fill); // green - 13-may-05
 386   } else if(mn == "SCM0") { // first division
 387     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
 388     SetVolumeAttributes("SCMY", 1, 5, fill); // yellow
 389   } else if(mn == "SCMY") { // first division
 390     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
 391     SetVolumeAttributes("SCMX", 1, 5, fill); // yellow
 392   } else if(mn == "SCMX" || mn.Contains("SCX")) {
 393     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 5, fill);// yellow
 394     SetVolumeAttributes("PBTI", 1, 4, fill);
 395   } else {
 396     printf("<W> for volume |%s| did not defined volume attributes\n", mn.Data());
 397   }
 398
 399   TString st("Shashlyk, 2x2 mm sampling, 77 layers, ");
 400   st += name;
 401
 402   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 403   double cx=0.78, cy=2.;
 404   if (mn.Contains("EMOD")) {
 405     cx = cy = 0.5;
 406   }
 407   char cmd[200];
 408
 409   gMC->Gdopt("hide", optShad);
 410   gMC->Gdopt("shad", optShad);
 411
 412   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"%s\", %i, %6.2f, 10., 10., %5.3f, %5.3f)\n",name, axis,dcut,cx,cy);
 413   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 414
 415   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
 416   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 417 }
 418
 419 //___________________________________________________________
 420 void AliEMCALv2::DrawAlicWithHits(int mode)
 421 {
 422  // 20-sep-04; does not work now
 423   static TH2F *h2;
 424   if(h2==0) h2 = new TH2F("h2","test fo hits", 60,0.5,60.5, 28,0.5,28.5);
 425   else      h2->Reset();
 426   if(mode==0) {
 427     gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 428     gMC->Gsatt("*","seen",0);
 429     gMC->Gsatt("scm0","seen",5);
 430
 431     gROOT->ProcessLine("g3->Gdrawc(\"ALIC\", 1,   2.0, 12., -130, 0.3, 0.3)");
 432     // g3->Gdrawc("ALIC", 1,   2.0, 10., -14, 0.05, 0.05)
 433   }
 434
 435   TClonesArray *hits = Hits();
 436   Int_t nhits = hits->GetEntries(), absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, iphi, ieta;
 437   AliEMCALHit *hit = 0;
 438   Double_t de, des=0.;
 439   for(Int_t i=0; i<nhits; i++) {
 440     hit   = (AliEMCALHit*)hits->UncheckedAt(i);
 441     absId = hit->GetId();
 442     de    = hit->GetEnergy();
 443     des += de;
 444     if(fGeometry->GetCellIndex(absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
 445       //      printf(" de %f abs id %i smod %i tower %i | cell iphi %i : ieta %i\n",
 446       // de, absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
 447       if(nSupMod==3) {
 448         fGeometry->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nModule,nIphi,nIeta, iphi,ieta);
 449         // printf(" iphi %i : ieta %i\n", iphi,ieta);
 450         h2->Fill(double(ieta),double(iphi), de);
 451       }
 452     }
 453     //    hit->Dump();
 454   }
 455   printf(" #hits %i : sum de %f -> %f \n", nhits, des, h2->Integral());
 456   if(mode>0 && h2->Integral()>0.) h2->Draw();
 457 }
 458
 459 //___________________________________________________________
 460 void AliEMCALv2::SetVolumeAttributes(const char *name, int seen, int color, int fill)
 461 {
 462  /* seen=-2:volume is visible but none of its descendants;
 463          -1:volume is not visible together with all its descendants;
 464           0:volume is not visible;
 465           1:volume is     visible. */
 466   gMC->Gsatt(name, "seen", seen);
 467   gMC->Gsatt(name, "colo", color);
 468   gMC->Gsatt(name, "fill", fill);
 469   printf(" %s : seen %i color %i fill %i \n", name, seen, color, fill);
 470 }
 471
 472 //___________________________________________________________
 473 void AliEMCALv2::TestIndexTransition(int pri, int idmax)
 474 {
 475  // Test for EMCAL SHISHKEBAB geometry
 476
 477   Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, idNew, nGood=0;
 478   if(idmax==0) idmax = fGeometry->GetNCells();
 479   for(Int_t id=1; id<=idmax; id++) {
 480     if(!fGeometry->GetCellIndex(id, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
 481       printf(" Wrong abs ID %i : #cells %i\n", id, fGeometry->GetNCells());
 482       break;
 483     }
 484     idNew = fGeometry->GetAbsCellId(nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
 485     if(id != idNew || pri>0) {
 486       printf(" ID %i : %i <- new id\n", id, idNew);
 487       printf(" nSupMod   %i ",  nSupMod);
 488       printf(" nModule    %i ", nModule);
 489       printf(" nIphi     %i ", nIphi);
 490       printf(" nIeta     %i \n", nIeta);
 491
 492     } else nGood++;
 493   }
 494   printf(" Good decoding %i : %i <- #cells \n", nGood, fGeometry->GetNCells());
 495 }