Updated geometry including for the first time ACORDE
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALv3.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 // --- ROOT system ---
29 #include "AliEMCALv3.h"
30 #include "AliEMCALHitv1.h"
31
32 #include "TParticle.h"
33 #include "TVirtualMC.h"
34 #include "TBrowser.h"
35 #include "TH1.h"
36 #include "TH2.h"
37 #include <cassert>
38
39 // --- Standard library ---
40
41 // --- AliRoot header files ---
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 TRD1,2 case
49
50 ClassImp(AliEMCALv3)
51
52   //extern "C" void gdaxis_(float &x0, float &y0, float &z0, float &axsiz);
53
54
55 //______________________________________________________________________
56 AliEMCALv3::AliEMCALv3():AliEMCALv1(){
57   // ctor
58
59 }
60
61 //______________________________________________________________________
62 AliEMCALv3::AliEMCALv3(const char *name, const char *title): AliEMCALv1(name,title) {
63     // Standard Creator.
64
65     fHits= new TClonesArray("AliEMCALHitv1",2000);
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     fHDe = fHNhits = 0;
74     //    if (gDebug>0){
75     if (1){
76       TH1::AddDirectory(0);
77       fHDe = new TH1F("fHDe","De in EMCAL", 1000, 0., 1.);
78       fHNhits = new TH1F("fHNhits","#hits in EMCAL", 1001, -0.5, 1000.5);
79       int nbin = 77*2;
80       fHDeDz = new TH1F("fHDeDz","Longitudinal shower profile", 6*nbin, 0.0, 0.16*nbin);
81       
82       fHistograms->Add(fHDe);
83       fHistograms->Add(fHNhits);
84       fHistograms->Add(fHDeDz);
85       TH1::AddDirectory(1);
86     }
87 }
88
89 //______________________________________________________________________
90 AliEMCALv3::AliEMCALv3(const AliEMCALv3 & emcal):AliEMCALv1(emcal)
91 {
92   fGeometry = emcal.fGeometry;
93   fHDe = emcal.fHDe;
94   fHNhits = emcal.fHNhits;
95   fHDeDz = emcal.fHDeDz;
96
97 }
98
99 //______________________________________________________________________
100 AliEMCALv3::~AliEMCALv3(){
101     // dtor
102
103     if ( fHits) {
104         fHits->Delete();
105         delete fHits;
106         fHits = 0;
107     }
108 }
109
110 //______________________________________________________________________
111 void AliEMCALv3::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t iparent, Float_t ienergy, 
112                         Int_t id, Float_t * hits,Float_t * p){
113     // Add a hit to the hit list.
114     // An EMCAL hit is the sum of all hits in a tower section
115     //   originating from the same entering particle 
116     static Int_t hitCounter;
117     static AliEMCALHitv1 *newHit, *curHit;
118     static Bool_t deja;
119
120     deja = kFALSE;
121
122     newHit = new AliEMCALHitv1(shunt, primary, tracknumber, iparent, ienergy, id, hits, p);
123     for ( hitCounter = fNhits-1; hitCounter >= 0 && !deja; hitCounter-- ) {
124         curHit = (AliEMCALHitv1*) (*fHits)[hitCounter];
125         // We add hits with the same tracknumber, while GEANT treats
126         // primaries succesively
127         if(curHit->GetPrimary() != primary) 
128           break;
129         if( *curHit == *newHit ) {
130             *curHit = *curHit + *newHit;
131             deja = kTRUE;
132             //            break; // 30-aug-04 by PAI 
133         } // end if
134     } // end for hitCounter
135     
136     if ( !deja ) {
137         new((*fHits)[fNhits]) AliEMCALHitv1(*newHit);
138         fNhits++;
139     }
140     //    printf(" fNhits %i \n", fNhits); 
141     delete newHit;
142 }
143 //______________________________________________________________________
144 void AliEMCALv3::StepManager(void){
145   // Accumulates hits as long as the track stays in a tower
146
147   // position wrt MRS and energy deposited
148   static Float_t        xyzte[5]={0.,0.,0.,0.,0.};// position wrt MRS, time and energy deposited
149   static Float_t        pmom[4]={0.,0.,0.,0.};
150   static TLorentzVector pos; // Lorentz vector of the track current position.
151   static TLorentzVector mom; // Lorentz vector of the track current momentum.
152   static Float_t ienergy = 0;
153   static TString curVolName;
154   static int supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber, absid;
155   static int keyGeom=0;
156   static char *vn = "SX"; // 15-mar-05
157   static int nSMOP[7]={1,3,5,7,9,11}; // 30-mar-05
158   static int nSMON[7]={2,4,6,8,10,12};
159   static Float_t depositedEnergy=0.0; 
160
161   if(keyGeom == 0) {
162     keyGeom = 2;
163     if(gMC->VolId("PBMO")==0 || gMC->VolId("WSUC")==1) {
164       vn      = "SCMX";   // old TRD2(TRD1) or WSUC
165       keyGeom = 1;
166     }    
167     printf("AliEMCALv3::StepManager():  keyGeom %i : Sensetive volume %s \n", 
168     keyGeom, vn); 
169     if(gMC->VolId("WSUC")==1) printf(" WSUC - cosmic ray stand geometry \n");
170   }
171   Int_t tracknumber =  gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber();
172
173   curVolName = gMC->CurrentVolName();
174   if(curVolName.Contains(vn)) { // We are in a scintillator layer
175     //    printf(" keyGeom %i : Sensetive volume %s (%s) \n", keyGeom, curVolName.Data(), vn); 
176     
177     if( ((depositedEnergy = gMC->Edep()) > 0.)  && (gMC->TrackTime() < fTimeCut)){// Track is inside a scintillator and deposits some energy
178       //       Info("StepManager "," entry %i DE %f",++ientry, depositedEnergy); // for testing
179        if (fCurPrimary==-1) 
180         fCurPrimary=gAlice->GetMCApp()->GetPrimary(tracknumber);
181
182       if (fCurParent==-1 || tracknumber != fCurTrack) {
183         // Check parentage
184         Int_t parent=tracknumber;
185         if (fCurParent != -1) {
186           while (parent != fCurParent && parent != -1) {
187             TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
188             parent=part->GetFirstMother();
189           }
190         }
191         if (fCurParent==-1 || parent==-1) {
192           Int_t parent=tracknumber;
193           TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
194           while (parent != -1 && fGeometry->IsInEMCAL(part->Vx(),part->Vy(),part->Vz())) {
195             parent=part->GetFirstMother();
196             if (parent!=-1) 
197               part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
198           } 
199           fCurParent=parent;
200           if (fCurParent==-1)
201             Error("StepManager","Cannot find parent");
202           else {
203             TParticle *part=gAlice->GetMCApp()->Particle(fCurParent);
204             ienergy = part->Energy(); 
205           }
206           while (parent != -1) {
207             part=gAlice->GetMCApp()->Particle(parent);
208             part->SetBit(kKeepBit);
209             parent=part->GetFirstMother();
210           }
211         }
212         fCurTrack=tracknumber;
213       }    
214       gMC->TrackPosition(pos);
215       xyzte[0] = pos[0];
216       xyzte[1] = pos[1];
217       xyzte[2] = pos[2];
218       xyzte[3] = gMC->TrackTime() ;       
219       
220       gMC->TrackMomentum(mom);
221       pmom[0] = mom[0];
222       pmom[1] = mom[1];
223       pmom[2] = mom[2];
224       pmom[3] = mom[3];
225       
226       //      if(ientry%200 > 0) return; // testing
227       supModuleNumber = moduleNumber = yNumber = xNumber = absid = 0;
228       if(keyGeom >= 1) { // old style
229         gMC->CurrentVolOffID(4, supModuleNumber);
230         gMC->CurrentVolOffID(3, moduleNumber);
231         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
232         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber); // really x number now
233         if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(4),"SM10")==0) supModuleNumber += 10; // 13-oct-05
234       } else {
235         gMC->CurrentVolOffID(5, supModuleNumber);
236         gMC->CurrentVolOffID(4, moduleNumber);
237         gMC->CurrentVolOffID(1, yNumber);
238         gMC->CurrentVolOffID(0, xNumber);
239         if     (strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMOP")==0) supModuleNumber = nSMOP[supModuleNumber-1];
240         else if(strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"SMON")==0) supModuleNumber = nSMON[supModuleNumber-1];
241         else   assert(0); // something wrong
242       }
243       absid = fGeometry->GetAbsCellId(supModuleNumber, moduleNumber, yNumber, xNumber);
244     
245       if (absid == -1) Fatal("StepManager()", "Wrong id ") ;
246
247       Float_t lightYield =  depositedEnergy ;
248       // Apply Birk's law (copied from G3BIRK)
249
250       if (gMC->TrackCharge()!=0) { // Check
251           Float_t BirkC1_mod = 0;
252         if (fBirkC0==1){ // Apply correction for higher charge states
253           if (TMath::Abs(gMC->TrackCharge())>=2) BirkC1_mod=fBirkC1*7.2/12.6;
254           else                                    BirkC1_mod=fBirkC1;
255         }
256
257         Float_t dedxcm;
258         if (gMC->TrackStep()>0)  dedxcm=1000.*gMC->Edep()/gMC->TrackStep();
259         else                     dedxcm=0;
260         lightYield=lightYield/(1.+BirkC1_mod*dedxcm+fBirkC2*dedxcm*dedxcm);
261       } 
262
263       xyzte[4] = lightYield; // 15-dec-04
264       Float_t xd[5]; // see Gmtod
265       gMC->Gmtod(xyzte, xd, 1);
266       xd[3] = xyzte[3];
267       xd[4] = xyzte[4];
268       //      printf(" x %7.2f y %7.2f z %7.2f de %f\n", xd[0], xd[1], xd[2], xd[4]);
269         
270       if (gDebug == -2) 
271       printf("#sm %2i #m %3i #x %1i #z %1i -> absid %i : xyzte[4] = %f\n",
272       supModuleNumber,moduleNumber,yNumber,xNumber,absid, xd[4]);
273
274       AddHit(fIshunt, fCurPrimary,tracknumber, fCurParent, ienergy, absid,  xd, pmom);
275     } // there is deposited energy
276   }
277 }
278
279 void AliEMCALv3::FinishEvent()
280 { // 26-may-05
281   static double de=0.;
282   fHNhits->Fill(double(fHits->GetEntries()));
283   de = GetDepositEnergy(0);
284   if(fHDe) fHDe->Fill(de);
285 }
286
287 Double_t AliEMCALv3::GetDepositEnergy(int print)
288 { // 23-mar-05 - for testing
289   //  cout<<"AliEMCALv3::GetDepositEnergy() : fHits "<<fHits<<endl; 
290   if(fHits == 0) return 0.;
291   static AliEMCALHitv1  *hit=0;
292   static Double_t de=0., deHit=0., zhl=0.0, zShift = 0.16*77;
293   for(int ih=0; ih<fHits->GetEntries(); ih++) {
294     hit = (AliEMCALHitv1*)fHits->UncheckedAt(ih);
295     deHit  = (double)hit->GetEnergy();
296     zhl    = (double)hit->Z() + zShift;
297     if(zhl>2.*zShift) zhl = 2*zShift - 0.002;
298     de    += deHit;
299     if(fHDeDz) fHDeDz->Fill(zhl, deHit);
300   }
301   if(print>0) {
302     printf(" #hits %i de %f \n", fHits->GetEntries(), de);
303     if(print>1) {
304       printf(" #primary particles %i\n", gAlice->GetHeader()->GetNprimary()); 
305     }
306   }
307   return de;
308 }
309
310 void AliEMCALv3::Browse(TBrowser* b)
311 {
312   TObject::Browse(b);
313 }