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 "AliPoints.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 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         //Int_t parent=tracknumber;
 163         parent=tracknumber;
 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           while (parent != -1) {
 190             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
 191             part->SetBit(kKeepBit);
 192             parent=part->GetFirstMother();
 193           }
 194         }
 195         fCurTrack=tracknumber;
 196       }
 197       gMC->TrackPosition(pos);
 198       xyzte[0] = pos[0];
 199       xyzte[1] = pos[1];
 200       xyzte[2] = pos[2];
 201       xyzte[3] = gMC->TrackTime() ;
 202
 203       gMC->TrackMomentum(mom);
 204       pmom[0] = mom[0];
 205       pmom[1] = mom[1];
 206       pmom[2] = mom[2];
 207       pmom[3] = mom[3];
 208
 209       //      if(ientry%200 > 0) return; // testing
 210       supModuleNumber = moduleNumber = yNumber = xNumber = absid = 0;
 211       if(keyGeom >= 1) { // TRD1 case now
 212         gMC->CurrentVolOffID(4, supModuleNumber);
 213         gMC->CurrentVolOffID(3, moduleNumber);
 214         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
 215         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber); // really x number now
 216         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0) supModuleNumber += 10; // 13-oct-05
 217         // Nov 10,2006
 218         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),vn) != 0) { // 3X3 case
 219           if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX1")==0) xNumber=1;
 220           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX2")==0) xNumber=2;
 221           else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(0),"SCX3")==0) xNumber=3;
 222           else Fatal("StepManager()", "Wrong name of sensetive volume in 3X3 case : %s ", gMC->CurrentVolOffName(0));
 223         }
 224       } else {
 225         gMC->CurrentVolOffID(5, supModuleNumber);
 226         gMC->CurrentVolOffID(4, moduleNumber);
 227         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
 228         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber);
 229         if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMOP")==0) supModuleNumber = nSMOP[supModuleNumber-1];
 230         else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMON")==0) supModuleNumber = nSMON[supModuleNumber-1];
 231         else   assert(0); // something wrong
 232       }
 233       absid = fGeometry->GetAbsCellId(supModuleNumber-1, moduleNumber-1, yNumber-1, xNumber-1);
 234
 235       if (absid < 0) {
 236         printf(" supModuleNumber %i : moduleNumber %i : yNumber %i : xNumber %i \n",
 237         supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber);
 238         Fatal("StepManager()", "Wrong id : %i ", absid) ;
 239       }
 240
 241       Float_t lightYield =  depositedEnergy ;
 242       // Apply Birk's law (copied from G3BIRK)
 243
 244       if (gMC->TrackCharge()!=0) { // Check
 245           Float_t birkC1Mod = 0;
 246         if (fBirkC0==1){ // Apply correction for higher charge states
 247           if (TMath::Abs(gMC->TrackCharge())>=2) birkC1Mod = fBirkC1*7.2/12.6;
 248           else                                   birkC1Mod = fBirkC1;
 249         }
 250
 251         Float_t dedxcm;
 252         if (gMC->TrackStep()>0)  dedxcm=1000.*gMC->Edep()/gMC->TrackStep();
 253         else                     dedxcm=0;
 254         lightYield=lightYield/(1.+birkC1Mod*dedxcm+fBirkC2*dedxcm*dedxcm);
 255       }
 256
 257       // use sampling fraction to get original energy --HG
 258       //      xyzte[4] = lightYield * fGeometry->GetSampling();
 259       xyzte[4] = lightYield; // 15-dec-04
 260
 261       if (gDebug == -2)
 262       printf("#sm %2i #m %3i #x %1i #z %1i -> absid %i : xyzte[4] = %f\n",
 263       supModuleNumber,moduleNumber,yNumber,xNumber,absid, xyzte[4]);
 264
 265       AddHit(fIshunt, fCurPrimary,tracknumber, fCurParent, ienergy, absid,  xyzte, pmom);
 266     } // there is deposited energy
 267   }
 268 }
 269
 270 //___________________________________________________________
 271 void AliEMCALv2::Browse(TBrowser* b)
 272 {
 273   TObject::Browse(b);
 274 }
 275
 276 //___________________________________________________________
 277 void AliEMCALv2::DrawCalorimeterCut(const char *name, int axis, double dcut)
 278 {
 279   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
 280   TString g(fGeometry->GetName());
 281   g.ToUpper();
 282   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
 283
 284   int fill = 1;
 285
 286   if(axis!=1) SetVolumeAttributes("STPL", 1, 1, fill);
 287
 288   int colo=4;
 289   TString sn(name);
 290   if(sn.Contains("SCM")) colo=5;
 291   SetVolumeAttributes(name, 1, colo, fill);
 292   if(g.Contains("110DEG") && sn=="SMOD") SetVolumeAttributes("SM10", 1, colo, fill);
 293
 294   TString st(GetTitle());
 295   st += ", zcut, ";
 296   st += name;
 297
 298   char *optShad = "on", *optHide="on";
 299   double cxy=0.02;
 300   if     (axis==1) {
 301     dcut = 0.;
 302     //    optHide = optShad = "off";
 303   } else if(axis==2){
 304     if(dcut==0.) SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow
 305   }
 306
 307   gMC->Gdopt("hide", optHide);
 308   gMC->Gdopt("shad", optShad);
 309
 310   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 311   char cmd[200];
 312   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"XEN1\", %i, %5.1f, 12., 8., %3.2f, %3.2f)\n", axis, dcut, cxy,cxy);
 313   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 314
 315   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
 316   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 317 }
 318
 319 //___________________________________________________________
 320 void AliEMCALv2::DrawSuperModuleCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill)
 321 {
 322  // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
 323   TString sn(GetGeometry()->GetName());
 324   sn.ToUpper();
 325   char *tit[3]={"xcut", "ycut", "zcut"};
 326   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
 327
 328   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
 329   //  int fill = 6;
 330
 331   // SetVolumeAttributes("SMOD", 1, 1, fill);  // black
 332   SetVolumeAttributes(name, 1, 5, fill);    // yellow
 333
 334   double cxy=0.055, x0=10., y0=10.;
 335   char *optShad = "on", *optHide="on";
 336   SetVolumeAttributes("STPL", 1, 3, fill);  // green
 337   if     (axis==1) {
 338     gMC->Gsatt("STPL", "seen", 0);
 339     dcut = 0.;
 340     optHide = "off";
 341     optShad = "off";
 342   } else if(axis==3) cxy = 0.1;
 343
 344   gMC->Gdopt("hide", optHide);
 345   gMC->Gdopt("shad", optShad);
 346
 347   TString st("Shish-Kebab, Compact, SMOD, ");
 348   st += tit[axis-1];;
 349
 350   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 351   char cmd[200];
 352   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"SMOD\", %i, %6.3f, %5.1f, %5.1f, %5.3f, %5.3f)\n",axis,dcut,x0,y0,cxy,cxy);
 353   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 354
 355   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
 356   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 357   // hint for testing
 358   printf("Begin of super module\n");
 359   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 89., 10., 0.5, 0.5)\n");
 360   printf("Center of super modules\n");
 361   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, 0., 10., 0.5, 0.5)\n");
 362   printf("end of super modules\n");
 363   printf("g3->Gdrawc(\"SMOD\", 2,  0.300, -70., 10., 0.5, 0.5)\n");
 364 }
 365
 366 //___________________________________________________________
 367 void AliEMCALv2::DrawTowerCut(const char *name, int axis, double dcut, int fill, char *optShad)
 368 {
 369   // Size of tower is 5.6x5.6x24.8 (25.0); cut on Z axiz
 370   if(axis<1) axis=1; if(axis>3) axis=3;
 371   TString mn(name); mn.ToUpper();
 372   TString sn(GetGeometry()->GetName());
 373
 374   gMC->Gsatt("*", "seen", 0);
 375   gMC->Gsatt("*", "fill", fill);
 376
 377   // int mainColo=5; // yellow
 378   if(mn == "EMOD") {
 379     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
 380     SetVolumeAttributes("SCM0", 1, 5, fill); // yellow
 381     SetVolumeAttributes("SCPA", 1, 3, fill); // green - 13-may-05
 382   } else if(mn == "SCM0") { // first division
 383     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
 384     SetVolumeAttributes("SCMY", 1, 5, fill); // yellow
 385   } else if(mn == "SCMY") { // first division
 386     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 1, fill);
 387     SetVolumeAttributes("SCMX", 1, 5, fill); // yellow
 388   } else if(mn == "SCMX" || mn.Contains("SCX")) {
 389     SetVolumeAttributes(mn.Data(), 1, 5, fill);// yellow
 390     SetVolumeAttributes("PBTI", 1, 4, fill);
 391   } else {
 392     printf("<W> for volume |%s| did not defined volume attributes\n", mn.Data());
 393   }
 394
 395   TString st("Shashlyk, 2x2 mm sampling, 77 layers, ");
 396   st += name;
 397
 398   gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 399   double cx=0.78, cy=2.;
 400   if (mn.Contains("EMOD")) {
 401     cx = cy = 0.5;
 402   }
 403   char cmd[200];
 404
 405   gMC->Gdopt("hide", optShad);
 406   gMC->Gdopt("shad", optShad);
 407
 408   sprintf(cmd,"g3->Gdrawc(\"%s\", %i, %6.2f, 10., 10., %5.3f, %5.3f)\n",name, axis,dcut,cx,cy);
 409   printf("\n%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 410
 411   sprintf(cmd,"gMC->Gdhead(1111, \"%s\")\n", st.Data());
 412   printf("%s\n",cmd); gROOT->ProcessLine(cmd);
 413 }
 414
 415 //___________________________________________________________
 416 void AliEMCALv2::DrawAlicWithHits(int mode)
 417 {
 418  // 20-sep-04; does not work now
 419   static TH2F *h2;
 420   if(h2==0) h2 = new TH2F("h2","test fo hits", 60,0.5,60.5, 28,0.5,28.5);
 421   else      h2->Reset();
 422   if(mode==0) {
 423     gROOT->ProcessLine("TGeant3 *g3 = (TGeant3*)gMC");
 424     gMC->Gsatt("*","seen",0);
 425     gMC->Gsatt("scm0","seen",5);
 426
 427     gROOT->ProcessLine("g3->Gdrawc(\"ALIC\", 1,   2.0, 12., -130, 0.3, 0.3)");
 428     // g3->Gdrawc("ALIC", 1,   2.0, 10., -14, 0.05, 0.05)
 429   }
 430
 431   TClonesArray *hits = Hits();
 432   Int_t nhits = hits->GetEntries(), absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, iphi, ieta;
 433   AliEMCALHit *hit = 0;
 434   Double_t de, des=0.;
 435   for(Int_t i=0; i<nhits; i++) {
 436     hit   = (AliEMCALHit*)hits->UncheckedAt(i);
 437     absId = hit->GetId();
 438     de    = hit->GetEnergy();
 439     des += de;
 440     if(fGeometry->GetCellIndex(absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
 441       //      printf(" de %f abs id %i smod %i tower %i | cell iphi %i : ieta %i\n",
 442       // de, absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
 443       if(nSupMod==3) {
 444         fGeometry->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nModule,nIphi,nIeta, iphi,ieta);
 445         // printf(" iphi %i : ieta %i\n", iphi,ieta);
 446         h2->Fill(double(ieta),double(iphi), de);
 447       }
 448     }
 449     //    hit->Dump();
 450   }
 451   printf(" #hits %i : sum de %f -> %f \n", nhits, des, h2->Integral());
 452   if(mode>0 && h2->Integral()>0.) h2->Draw();
 453 }
 454
 455 //___________________________________________________________
 456 void AliEMCALv2::SetVolumeAttributes(const char *name, int seen, int color, int fill)
 457 {
 458  /* seen=-2:volume is visible but none of its descendants;
 459          -1:volume is not visible together with all its descendants;
 460           0:volume is not visible;
 461           1:volume is     visible. */
 462   gMC->Gsatt(name, "seen", seen);
 463   gMC->Gsatt(name, "colo", color);
 464   gMC->Gsatt(name, "fill", fill);
 465   printf(" %s : seen %i color %i fill %i \n", name, seen, color, fill);
 466 }
 467
 468 //___________________________________________________________
 469 void AliEMCALv2::TestIndexTransition(int pri, int idmax)
 470 {
 471  // Test for EMCAL SHISHKEBAB geometry
 472
 473   Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta, idNew, nGood=0;
 474   if(idmax==0) idmax = fGeometry->GetNCells();
 475   for(Int_t id=1; id<=idmax; id++) {
 476     if(!fGeometry->GetCellIndex(id, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta)){
 477       printf(" Wrong abs ID %i : #cells %i\n", id, fGeometry->GetNCells());
 478       break;
 479     }
 480     idNew = fGeometry->GetAbsCellId(nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
 481     if(id != idNew || pri>0) {
 482       printf(" ID %i : %i <- new id\n", id, idNew);
 483       printf(" nSupMod   %i ",  nSupMod);
 484       printf(" nModule    %i ", nModule);
 485       printf(" nIphi     %i ", nIphi);
 486       printf(" nIeta     %i \n", nIeta);
 487
 488     } else nGood++;
 489   }
 490   printf(" Good decoding %i : %i <- #cells \n", nGood, fGeometry->GetNCells());
 491 }