ITS/AliITSsimulationSPDdubna.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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 #include <Riostream.h>
  19 #include <TRandom.h>
  20 #include <TH1.h>
  21 #include <TMath.h>
  22 #include <TString.h>
  23 #include <TParticle.h>
  24
  25 #include "AliRun.h"
  26 #include "AliITS.h"
  27 #include "AliITShit.h"
  28 #include "AliITSdigit.h"
  29 #include "AliITSmodule.h"
  30 #include "AliITSMapA2.h"
  31 #include "AliITSpList.h"
  32 #include "AliITSsimulationSPDdubna.h"
  33 #include "AliITSsegmentationSPD.h"
  34 #include "AliITSresponseSPDdubna.h"
  35
  36 //#define DEBUG
  37
  38 ClassImp(AliITSsimulationSPDdubna)
  39 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  40 // Version: 0
  41 // Written by Boris Batyunya
  42 // December 20 1999
  43 //
  44 // AliITSsimulationSPDdubna is the simulation of SPDs
  45 //______________________________________________________________________
  46
  47
  48 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(){
  49     // constructor
  50
  51     fResponse = 0;
  52     fSegmentation = 0;
  53     fMapA2 = 0;
  54     fpList = 0;
  55     fModule = 0;
  56     fEvent = 0;
  57     fHis = 0;
  58     fNoise = 0.;
  59     fBaseline = 0.;
  60     fNPixelsZ = 0;
  61     fNPixelsX = 0;
  62 }
  63 //______________________________________________________________________
  64 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(AliITSsegmentation *seg,
  65                                                    AliITSresponse *resp){
  66     // standard constructor
  67     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
  68
  69     fHis = 0;
  70     fResponse = resp;
  71     fSegmentation = seg;
  72     fModule = 0;
  73     fEvent = 0;
  74
  75     fNPixelsZ=GetSeg()->Npz();
  76     fNPixelsX=GetSeg()->Npx();
  77
  78     GetResp()->GetNoiseParam(fNoise,fBaseline);
  79     GetResp()->SetDistanceOverVoltage(kmictocm*GetSeg()->Dy(),50.0);
  80
  81 //    fMapA2 = new AliITSMapA2(GetSeg());
  82     fMapA2 = 0;
  83
  84     fpList = new AliITSpList(fNPixelsZ+1,fNPixelsX+1);
  85
  86 }
  87 //______________________________________________________________________
  88 AliITSsimulationSPDdubna::~AliITSsimulationSPDdubna(){
  89     // destructor
  90
  91     if(fMapA2) delete fMapA2;
  92
  93     if (fHis) {
  94         fHis->Delete();
  95         delete fHis;
  96     } // end if fHis
  97 }
  98 //______________________________________________________________________
  99 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(const
 100                                                    AliITSsimulationSPDdubna
 101                                                    &source):
 102     AliITSsimulation(source){
 103     //     Copy Constructor
 104     if(&source == this) return;
 105     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 106     this->fNoise = source.fNoise;
 107     this->fBaseline = source.fBaseline;
 108     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 109     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 110     this->fHis = source.fHis;
 111     return;
 112 }
 113 //______________________________________________________________________
 114 AliITSsimulationSPDdubna&  AliITSsimulationSPDdubna::operator=(const
 115                                            AliITSsimulationSPDdubna &source){
 116     //    Assignment operator
 117     if(&source == this) return *this;
 118     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 119     this->fNoise = source.fNoise;
 120     this->fBaseline = source.fBaseline;
 121     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 122     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 123     this->fHis = source.fHis;
 124     return *this;
 125 }
 126 //______________________________________________________________________
 127 void AliITSsimulationSPDdubna::InitSimulationModule(Int_t module, Int_t event){
 128     //  This function creates maps to build the list of tracks for each
 129     //  summable digit.
 130     //
 131     //  Inputs:
 132     //    Int_t module   // Module number to be simulated
 133     //    Int_t event    // Event number to be simulated
 134     //
 135     //  Outputs:
 136     //    none
 137     //
 138     //  Returns:
 139     //    none
 140
 141     fModule = module;
 142     fEvent  = event;
 143 //    fMapA2->ClearMap();
 144     fpList->ClearMap();
 145 }
 146 //_____________________________________________________________________
 147 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t mask,
 148                                                Int_t event){
 149     //  This function begins the work of creating S-Digits
 150     //
 151     //  Inputs:
 152     //    AliITSmodule *mod  //  module
 153     //    Int_t mask         //  mask to be applied to the module
 154     //
 155     //  Outputs:
 156     //    none
 157     //
 158     //  Return:
 159     //    test              //  test returns kTRUE if the module contained hits
 160     //                      //  test returns kFALSE if it did not contain hits
 161
 162     Int_t module = 0;
 163
 164     event = 0; // remove unused variable warning.
 165     if(!(mod->GetNhits())) return;// if module has no hits don't create Sdigits
 166     fModule = mod->GetIndex();
 167     HitToSDigit(mod, module, mask, fpList);
 168     WriteSDigits(fpList);
 169 //    fMapA2->ClearMap();
 170     fpList->ClearMap();
 171 }
 172 //______________________________________________________________________
 173 void AliITSsimulationSPDdubna::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
 174     //  This function adds each S-Digit to pList
 175     //
 176     //  Inputs:
 177     //    AliITSpList *pList
 178     //
 179     //  Outputs:
 180     //    none
 181     //
 182     //  Return:
 183     //    none
 184     Int_t ix, nix, iz, niz;
 185     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 186
 187     pList->GetMaxMapIndex(niz, nix);
 188     for(iz=0; iz<niz-1; iz++)for(ix=0; ix<nix-1; ix++){
 189         if(pList->GetSignalOnly(iz+1,ix+1)>0.0){
 190             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(iz+1,ix+1)));
 191 #ifdef DEBUG
 192             cout <<"SDigits " << iz << "," << ix << "," <<
 193                 *(pList->GetpListItem(iz+1,ix+1)) << endl;
 194 #endif
 195         } // end if pList
 196     } // end for iz,ix
 197     return;
 198 }
 199 //______________________________________________________________________
 200 void AliITSsimulationSPDdubna::FinishSDigitiseModule(){
 201     //  This function calls SDigitsToDigits which creates Digits from SDigits
 202     //
 203     //  Inputs:
 204     //    none
 205     //
 206     //  Outputs:
 207     //    none
 208     //  Return
 209     //    none
 210
 211     SDigitsToDigits(fModule, fpList);
 212     return;
 213 }
 214 //______________________________________________________________________
 215 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitsToDigits(Int_t module,
 216                                                AliITSpList *pList){
 217     //  This function adds electronic noise to the S-Digits and then adds them
 218     // to  a new pList
 219     //
 220     //  Inputs:
 221     //    Int_t       module  // module number
 222     //    AliITSpList *pList  // pList
 223     //
 224     //  Outputs:
 225     //    pList is passed along to the functions ChargeToSignal and GetList
 226     //
 227     //  Return:
 228     //    none
 229
 230     fModule = module;
 231     ChargeToSignal(pList); // Charge To Signal both adds noise and
 232 //    fMapA2->ClearMap();
 233     pList->ClearMap();
 234 }
 235 //______________________________________________________________________
 236 void AliITSsimulationSPDdubna::DigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 237                                               Int_t dummy){
 238     //  This function creates Digits straight from the hits and then adds
 239     //  electronic noise to the digits before adding them to pList
 240     //
 241     //  Inputs:
 242     //    AliITSmodule *mod    // module
 243     //    Int_t        module  // module number  Dummy.
 244     //    Int_t        dummy
 245     //
 246     //  Outputs:
 247     //    Each of the input variables is passed along to HitToSDigit
 248     //
 249     //  Return:
 250     //    none
 251
 252     fModule = module = mod->GetIndex();//This calls the module for HitToSDigit
 253     HitToSDigit(mod,fModule, dummy, fpList);
 254     ChargeToSignal(fpList);
 255 //    fMapA2->ClearMap();
 256     fpList->ClearMap();
 257 }
 258 //______________________________________________________________________
 259 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapSignal(Int_t iz, Int_t ix, Int_t trk,
 260                                                Int_t ht, Int_t module,
 261                                                Double_t signal,
 262                                                AliITSpList *pList){
 263     //  This function adds a signal to the pList from the pList class
 264     //
 265     //  Inputs:
 266     //    Int_t       iz     // row number
 267     //    Int_t       ix     // column number
 268     //    Int_t       trk    // track number
 269     //    Int_t       ht     // hit number
 270     //    Double_t    signal // signal strength
 271     //    AliITSpList *pList // pList
 272     //
 273     //  Outputs:
 274     //    All of the inputs are passed to AliITSpList::AddSignal
 275     //    Int_t    ix  // row number
 276     //    Int_t    iz  // column number
 277     //    Double_t sig // signal strength
 278     //          // These three variables are defined to preserve the
 279     //          // assignments used in the function AliITSMapA2::AddSignal
 280     //
 281     //  Return:
 282     //    none
 283
 284 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, signal);
 285     module = fModule; // remove unused variable warning.
 286     pList->AddSignal(iz+1,ix+1, trk, ht, fModule, signal);
 287 }
 288 //______________________________________________________________________
 289 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapNoise(Int_t iz,
 290                                               Int_t ix, Int_t fModule,
 291                                               Double_t sig, Float_t noise,
 292                                               AliITSpList *pList){
 293     //  This function adds noise to data in the MapA2 as well as the pList
 294     //
 295     //  Inputs:
 296     //    Int_t       iz       // row number
 297     //    Int_t       ix       // column number
 298     //    Int_t       mod     // module number
 299     //    Double_t    sig     // signal strength
 300     //    Double_t    noise   // electronic noise generated by ChargeToSignal
 301     //    AliITSpList *pList  // pList
 302     //
 303     //  Outputs:
 304     //    All of the inputs are passed to AliITSMapA2::AddSignal or
 305     //    AliITSpList::AddNoise
 306     //
 307     //  Return:
 308     //    none
 309
 310 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, noise);
 311     sig = 0.0; // remove unused variable warning.
 312     pList->AddNoise(iz+1,ix+1, fModule, noise);
 313 }
 314 //______________________________________________________________________
 315 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 316                                           Int_t dummy){
 317     DigitiseModule(mod, module, dummy);
 318 }
 319 //______________________________________________________________________
 320 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 321                                             Int_t dummy,AliITSpList *pList){
 322     // Does the charge distributions using Gaussian diffusion charge charing.
 323     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 324     TObjArray *hits = mod->GetHits();
 325     Int_t nhits = hits->GetEntriesFast();
 326     Int_t h,ix,iz;
 327     Int_t idtrack;
 328     Double_t x0=0.0,x1=0.0,y0=0.0,y1=0.0,z0=0.0,z1=0.0,de=0.0;
 329     Double_t x,y,z,t,tp,st,dt=0.2,el,sig;
 330     Double_t thick = kmictocm*GetSeg()->Dy();
 331
 332     module = dummy = pList->GetNEnteries(); // remove unused varuable warning.
 333     if(nhits<=0) return;
 334     for(h=0;h<nhits;h++){
 335 #ifdef DEBUG
 336         cout << "Hits=" << h << "," << *(mod->GetHit(h)) << endl;
 337 #endif
 338         if(mod->LineSegmentL(h,x0,x1,y0,y1,z0,z1,de,idtrack)){
 339         st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1);
 340         if(st>0.0){
 341             st = (Double_t)((Int_t)(1.0E+04*st)); // number of microns
 342             if(st<=0.0) st = 1.0;
 343             dt = 1.0/st;
 344             for(t=0;t<1.0;t+=dt){ // Integrate over t
 345                 tp = t+0.5*dt;
 346                 el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)(dt*de));
 347 #ifdef DEBUG
 348                 if(el<=0.0) cout << "el="<<el<<" dt="<<dt<<" de="<<de<<endl;
 349 #endif
 350                 x = x0+x1*tp;
 351                 y = y0+y1*tp;
 352                 z = z0+z1*tp;
 353                 GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 354                 sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 355                 SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,idtrack,
 356                              mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 357             } // end for t
 358         } else { // st == 0.0 deposit it at this point
 359             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)de);
 360             x = x0;
 361             y = y0;
 362             z = z0;
 363             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 364             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 365             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 366                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 367         } // end if st>0.0
 368     }} // Loop over all hits h
 369 }/*
 370 //______________________________________________________________________
 371 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 372                                             Int_t dummy,AliITSpList *pList){
 373     // Does the charge distributions using Gaussian diffusion charge charing.
 374     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 375     TObjArray *hits = mod->GetHits();
 376     Int_t nhits = hits->GetEntriesFast();
 377     Int_t h,ix,iz,i,n;
 378     Int_t idtrack;
 379     Double_t x0=0.0,x1=0.0,y0=0.0,y1=0.0,z0=0.0,z1=0.0,de=0.0;
 380     Double_t x,y,z,*ta,t,tp,st,dt=0.2,el,sig;
 381     Double_t thick = kmictocm*GetSeg()->Dy();
 382
 383     if(nhits<=0) return;
 384     for(h=0;h<nhits;h++){
 385 #ifdef DEBUG
 386         cout << "Hits=" << h << "," << *(mod->GetHit(h)) << endl;
 387 #endif
 388         if(mod->LineSegmentL(h,x0,x1,y0,y1,z0,z1,de,idtrack)){
 389         st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1);
 390         if(st>0.0){
 391             st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1)*(ta[i+1]-ta[i]);
 392             ta = CreateFindCellEdges(x0,x1,z0,z1,n);
 393             for(i=0;i<n-1;i++){
 394                 dt = TMath::Min((1.0E-4)/st,);
 395                 for(t=ta[i];t<ta[i+1];t+=dt){ // Integrate over t
 396                 tp = t+0.5*dt;
 397                 el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)(dt*de));
 398 #ifdef DEBUG
 399                 if(el<=0.0) cout << "el="<<el<<" dt="<<dt<<" de="<<de<<endl;
 400 #endif
 401                 x = x0+x1*tp;
 402                 y = y0+y1*tp;
 403                 z = z0+z1*tp;
 404                 GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 405                 sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 406                 SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,idtrack,
 407                              mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 408             } // end for t[i]
 409             delete[] t;
 410         } else { // st == 0.0 deposit it at this point
 411             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)de);
 412             x = x0;
 413             y = y0;
 414             z = z0;
 415             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 416             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 417             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 418                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 419         } // end if st>0.0
 420     }} // Loop over all hits h
 421     }*/
 422 //______________________________________________________________________
 423 void AliITSsimulationSPDdubna::SpreadCharge(Double_t x0,Double_t y0,
 424                                             Double_t z0,Int_t ix0,Int_t iz0,
 425                                             Double_t el,Double_t sig,Int_t t,
 426                                             Int_t ti,Int_t hi,Int_t mod){
 427     // Spreads the charge over neighboring cells. Assume charge is distributed
 428     // as charge(x,z) = (el/2*pi*sig*sig)*exp(-arg)
 429     // arg=((x-x0)*(x-x0)/2*sig*sig)+((z-z0*z-z0)/2*sig*sig)
 430     // Defined this way, the integral over all x and z is el.
 431     const Int_t knx = 3,knz = 2;
 432     const Double_t kRoot2 = 1.414213562; // Sqrt(2).
 433     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 434     Int_t ix,iz,ixs,ixe,izs,ize;
 435     Float_t x,z;
 436     Double_t x1,x2,z1,z2,s,sp;
 437
 438     y0 = ti; // remove unused variable warning.
 439     if(sig<=0.0) {
 440         fpList->AddSignal(iz0+1,ix0+1,t,hi,mod,el);
 441         return;
 442     } // end if
 443     sp = 1.0/(sig*kRoot2);
 444 #ifdef DEBUG
 445     cout << "sig=" << sig << " sp=" << sp << endl;
 446 #endif
 447     ixs = TMath::Max(-knx+ix0,0);
 448     ixe = TMath::Min(knx+ix0,GetSeg()->Npx()-1);
 449     izs = TMath::Max(-knz+iz0,0);
 450     ize = TMath::Min(knz+iz0,GetSeg()->Npz()-1);
 451     for(ix=ixs;ix<=ixe;ix++) for(iz=izs;iz<=ize;iz++){
 452         GetSeg()->DetToLocal(ix,iz,x,z); // pixel center
 453         x1 = x;
 454         z1 = z;
 455         x2  = x1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix); // Upper
 456         x1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix);  // Lower
 457         z2  = z1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz); // Upper
 458         z1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz);  // Lower
 459         x1 -= x0; // Distance from where track traveled
 460         x2 -= x0; // Distance from where track traveled
 461         z1 -= z0; // Distance from where track traveled
 462         z2 -= z0; // Distance from where track traveled
 463         s = 0.25; // Correction based on definision of Erfc
 464         s *= TMath::Erfc(sp*x1) - TMath::Erfc(sp*x2);
 465 #ifdef DEBUG
 466         cout << "el=" << el << " ix0=" << ix0 << " ix=" << ix << " x0="<< x <<
 467             " iz0=" << iz0 << " iz=" << iz << " z0=" << z  <<
 468             " sp*x1=" << sp*x1 <<" sp*x2=" << sp*x2 << " s=" << s;
 469 #endif
 470         s *= TMath::Erfc(sp*z1) - TMath::Erfc(sp*z2);
 471 #ifdef DEBUG
 472         cout << " sp*z1=" << sp*z1 <<" sp*z2=" << sp*z2 << " s=" << s << endl;
 473 #endif
 474         fpList->AddSignal(iz+1,ix+1,t,hi,mod,s*el);
 475     } // end for ix, iz
 476 }
 477 //______________________________________________________________________
 478 Double_t *AliITSsimulationSPDdubna::CreateFindCellEdges(Double_t x0,Double_t x1,
 479                                              Double_t z0,Double_t z1,Int_t &n){
 480     // Note: This function is a potensial source for a memory leak. The memory
 481     // pointed to in its return, must be deleted.
 482     // Inputs:
 483     //    Double_t x0   The starting location of the track step in x
 484     //    Double_t x1   The distance allong x for the track step
 485     //    Double_t z0   The starting location of the track step in z
 486     //    Double_t z1   The distance allong z for the track step
 487     // Output:
 488     //    Int)t &n      The size of the array returned. Minimal n=2.
 489     // Return:
 490     //    The pointer to the array of track steps.
 491     Int_t ix0,ix1,ix,iz0,iz1,iz,i;
 492     Double_t x,z,lx,ux,lz,uz,a,b,c,d;
 493     Double_t *t;
 494
 495     GetSeg()->LocalToDet(x0,z0,ix0,iz0);
 496     GetSeg()->LocalToDet(x1,z1,ix1,iz1);
 497     n = 2 + TMath::Abs(ix1-ix0) + TMath::Abs(iz1-iz0);
 498     t = new Double_t[n];
 499     t[0] = 0.0;
 500     t[n-1] = 1.0;
 501     x = x0;
 502     z = z0;
 503     for(i=1;i<n-1;i++){
 504         GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 505         GetSeg()->CellBoundries(ix,iz,lx,ux,lz,uz);
 506         a = (lx-x0)/x1;
 507         if(a<=t[i-1]) a = 1.0;
 508         b = (ux-x0)/x1;
 509         if(b<=t[i-1]) b = 1.0;
 510         c = (lz-z0)/z1;
 511         if(c<=t[i-1]) c = 1.0;
 512         d = (uz-z0)/z1;
 513         if(d<=t[i-1]) d = 1.0;
 514         t[i] = TMath::Min(TMath::Min(TMath::Min(a,b),c),d);
 515         x = x0+x1*(t[i]*1.00000001);
 516         z = z0+z1*(t[i]*1.00000001);
 517         i++;
 518     } // end for i
 519     return t;
 520 }
 521 //______________________________________________________________________
 522 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigitOld(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 523                                            Int_t dummy, AliITSpList *pList){
 524     // digitize module
 525     const Float_t kEnToEl = 2.778e+8; // GeV->charge in electrons
 526                                       // for 3.6 eV/pair
 527     const Float_t kconv = 10000.;     // cm -> microns
 528
 529     Float_t spdLength = GetSeg()->Dz();
 530     Float_t spdWidth = GetSeg()->Dx();
 531     Float_t spdThickness = GetSeg()->Dy();
 532     Float_t difCoef, dum;
 533     GetResp()->DiffCoeff(difCoef,dum);
 534     if(spdThickness > 290) difCoef = 0.00613;
 535
 536     Float_t zPix0 = 1e+6;
 537     Float_t xPix0 = 1e+6;
 538     Float_t yPrev = 1e+6;
 539
 540     Float_t zPitch = GetSeg()->Dpz(0);
 541     Float_t xPitch = GetSeg()->Dpx(0);
 542
 543     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 544     module = dummy = mod->GetIndex();
 545     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast();
 546     if (!nhits) return;
 547 #ifdef DEBUG
 548     cout<<"len,wid,thickness,nx,nz,pitchx,pitchz,difcoef ="<<spdLength<<","
 549         <<spdWidth<<","<<spdThickness<<","<<fNPixelsX<<","<<fNPixelsZ<<","
 550         <<xPitch<<","<<zPitch<<","<<difCoef<<endl;
 551 #endif
 552     //  Array of pointers to the label-signal list
 553     Int_t indexRange[4] = {0,0,0,0};
 554
 555     // Fill detector maps with GEANT hits
 556     // loop over hits in the module
 557     static Bool_t first;
 558     Int_t lasttrack=-2;
 559     Int_t hit, iZi, jz, jx;
 560     Int_t idhit=-1; //!
 561 #ifdef DEBUG
 562     cout<<"SPDdubna: module,nhits ="<<module<<","<<nhits<<endl;
 563 #endif
 564     for (hit=0;hit<nhits;hit++) {
 565         AliITShit *iHit = (AliITShit*) fHits->At(hit);
 566 #ifdef DEBUG
 567         cout << "Hits=" << hit << "," << *iHit << endl;
 568 #endif
 569         //Int_t layer = iHit->GetLayer();
 570         Float_t yPix0 = -spdThickness/2;
 571
 572         // work with the idtrack=entry number in the TreeH
 573         //Int_t idhit,idtrack; //!
 574         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(hit,idtrack,idhit);  //!
 575         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(hit);
 576         // or store straight away the particle position in the array
 577         // of particles :
 578         if(iHit->StatusEntering()) idhit=hit;
 579         Int_t itrack = iHit->GetTrack();
 580         Int_t dray = 0;
 581
 582         if (lasttrack != itrack || hit==(nhits-1)) first = kTRUE;
 583
 584         //Int_t parent = iHit->GetParticle()->GetFirstMother();
 585         Int_t partcode = iHit->GetParticle()->GetPdgCode();
 586
 587         //  partcode (pdgCode): 11 - e-, 13 - mu-, 22 - gamma, 111 - pi0,
 588         // 211 - pi+,  310 - K0s, 321 - K+, 2112 - n, 2212 - p, 3122 - lambda
 589
 590         Float_t pmod = iHit->GetParticle()->P(); // total momentum at the
 591                                                    // vertex
 592         pmod *= 1000;
 593
 594         if(partcode == 11 && pmod < 6) dray = 1; // delta ray is e-
 595                                                  // at p < 6 MeV/c
 596
 597         //  Get hit z and x(r*phi) cordinates for each module (detector)
 598         //  in local system.
 599
 600         Float_t zPix = kconv*iHit->GetZL();
 601         Float_t xPix = kconv*iHit->GetXL();
 602         Float_t yPix = kconv*iHit->GetYL();
 603
 604         // Get track status
 605         Int_t status = iHit->GetTrackStatus();
 606
 607         // Check boundaries
 608         if(zPix  > spdLength/2) {
 609 #ifdef DEBUG
 610             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 611 #endif
 612             zPix = spdLength/2 - 10;
 613         }
 614         if(zPix  < 0 && zPix < -spdLength/2) {
 615 #ifdef DEBUG
 616             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 617 #endif
 618             zPix = -spdLength/2 + 10;
 619         }
 620         if(xPix  > spdWidth/2) {
 621 #ifdef DEBUG
 622             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 623 #endif
 624             xPix = spdWidth/2 - 10;
 625         }
 626         if(xPix  < 0 && xPix < -spdWidth/2) {
 627 #ifdef DEBUG
 628             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 629 #endif
 630             xPix = -spdWidth/2 + 10;
 631         }
 632         Int_t trdown = 0;
 633
 634         // enter Si or after event in Si
 635         if (status == 66 ) {
 636             zPix0 = zPix;
 637             xPix0 = xPix;
 638             yPrev = yPix;
 639         } // end if status == 66
 640
 641         Float_t depEnergy = iHit->GetIonization();
 642         // skip if the input point to Si
 643
 644         if(depEnergy <= 0.) continue;
 645
 646         // if track returns to the opposite direction:
 647         if (yPix < yPrev) {
 648             trdown = 1;
 649         } // end if yPix < yPrev
 650
 651         // take into account the holes diffusion inside the Silicon
 652         // the straight line between the entrance and exit points in Si is
 653         // divided into the several steps; the diffusion is considered
 654         // for each end point of step and charge
 655         // is distributed between the pixels through the diffusion.
 656
 657         //  ---------- the diffusion in Z (beam) direction -------
 658         Float_t charge = depEnergy*kEnToEl;         // charge in e-
 659         Float_t drPath = 0.;
 660         Float_t tang = 0.;
 661         Float_t sigmaDif = 0.;
 662         Float_t zdif = zPix - zPix0;
 663         Float_t xdif = xPix - xPix0;
 664         Float_t ydif = TMath::Abs(yPix - yPrev);
 665         Float_t ydif0 = TMath::Abs(yPrev - yPix0);
 666
 667         if(ydif < 1) continue; // ydif is not zero
 668
 669         Float_t projDif = sqrt(xdif*xdif + zdif*zdif);
 670
 671         Int_t ndZ = (Int_t)TMath::Abs(zdif/zPitch) + 1;
 672         Int_t ndX = (Int_t)TMath::Abs(xdif/xPitch) + 1;
 673
 674         // number of the steps along the track:
 675         Int_t nsteps = ndZ;
 676         if(ndX > ndZ) nsteps = ndX;
 677         if(nsteps < 20) nsteps = 20;  // minimum number of the steps
 678
 679         if (projDif < 5 ) {
 680             drPath = (yPix-yPix0)*1.e-4;
 681             drPath = TMath::Abs(drPath);        // drift path in cm
 682             sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);    // sigma diffusion in cm
 683             sigmaDif = sigmaDif*kconv;         // sigma diffusion in microns
 684             nsteps = 1;
 685         }  // end if projDif < 5
 686
 687         if(projDif > 5) tang = ydif/projDif;
 688         Float_t dCharge = charge/nsteps;       // charge in e- for one step
 689         Float_t dZ = zdif/nsteps;
 690         Float_t dX = xdif/nsteps;
 691
 692         for (iZi = 1; iZi <= nsteps;iZi++) {
 693             Float_t dZn = iZi*dZ;
 694             Float_t dXn = iZi*dX;
 695             Float_t zPixn = zPix0 + dZn;
 696             Float_t xPixn = xPix0 + dXn;
 697
 698             if(projDif >= 5) {
 699                 Float_t dProjn = sqrt(dZn*dZn+dXn*dXn);
 700                 drPath = dProjn*tang*1.e-4; // drift path for iZi+1 step in cm
 701                 if(trdown == 0) {
 702                     drPath = TMath::Abs(drPath) + ydif0*1.e-4;
 703                 }// end if trdow ==0
 704                 if(trdown == 1) {
 705                     drPath = ydif0*1.e-4 - TMath::Abs(drPath);
 706                     drPath = TMath::Abs(drPath);
 707                 } // end if trdown == 1
 708                 sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);
 709                 sigmaDif = sigmaDif*kconv;       // sigma diffusion in microns
 710             } // end if projdif >= 5
 711
 712             zPixn = (zPixn + spdLength/2.);
 713             xPixn = (xPixn + spdWidth/2.);
 714             Int_t nZpix, nXpix;
 715             GetSeg()->GetPadIxz(xPixn,zPixn,nXpix,nZpix);
 716             zPitch = GetSeg()->Dpz(nZpix);
 717             GetSeg()->GetPadTxz(xPixn,zPixn);
 718             // set the window for the integration
 719             Int_t jzmin = 1;
 720             Int_t jzmax = 3;
 721             if(nZpix == 1) jzmin =2;
 722             if(nZpix == fNPixelsZ) jzmax = 2;
 723
 724             Int_t jxmin = 1;
 725             Int_t jxmax = 3;
 726             if(nXpix == 1) jxmin =2;
 727             if(nXpix == fNPixelsX) jxmax = 2;
 728
 729             Float_t zpix = nZpix;
 730             Float_t dZright = zPitch*(zpix - zPixn);
 731             Float_t dZleft = zPitch - dZright;
 732
 733             Float_t xpix = nXpix;
 734             Float_t dXright = xPitch*(xpix - xPixn);
 735             Float_t dXleft = xPitch - dXright;
 736
 737             Float_t dZprev = 0.;
 738             Float_t dZnext = 0.;
 739             Float_t dXprev = 0.;
 740             Float_t dXnext = 0.;
 741
 742             for(jz=jzmin; jz <=jzmax; jz++) {
 743                 if(jz == 1) {
 744                     dZprev = -zPitch - dZleft;
 745                     dZnext = -dZleft;
 746                 } else if(jz == 2) {
 747                     dZprev = -dZleft;
 748                     dZnext = dZright;
 749                 } else if(jz == 3) {
 750                     dZprev = dZright;
 751                     dZnext = dZright + zPitch;
 752                 } // end if jz
 753                 // kz changes from 1 to the fNofPixels(270)
 754                 Int_t kz = nZpix + jz -2;
 755
 756                 Float_t zArg1 = dZprev/sigmaDif;
 757                 Float_t zArg2 = dZnext/sigmaDif;
 758                 Float_t zProb1 = TMath::Erfc(zArg1);
 759                 Float_t zProb2 = TMath::Erfc(zArg2);
 760                 Float_t dZCharge =0.5*(zProb1-zProb2)*dCharge;
 761
 762
 763                 // ----------- holes diffusion in X(r*phi) direction  --------
 764
 765                 if(dZCharge > 1.) {
 766                     for(jx=jxmin; jx <=jxmax; jx++) {
 767                         if(jx == 1) {
 768                             dXprev = -xPitch - dXleft;
 769                             dXnext = -dXleft;
 770                         } else if(jx == 2) {
 771                             dXprev = -dXleft;
 772                             dXnext = dXright;
 773                         } else if(jx == 3) {
 774                             dXprev = dXright;
 775                             dXnext = dXright + xPitch;
 776                         }  // end if jx
 777                         Int_t kx = nXpix + jx -2;
 778                         Float_t xArg1 = dXprev/sigmaDif;
 779                         Float_t xArg2 = dXnext/sigmaDif;
 780                         Float_t xProb1 = TMath::Erfc(xArg1);
 781                         Float_t xProb2 = TMath::Erfc(xArg2);
 782                         Float_t dXCharge =0.5*(xProb1-xProb2)*dZCharge;
 783
 784                         if(dXCharge > 1.) {
 785                             if (first) {
 786                                 indexRange[0]=indexRange[1]=kz-1;
 787                                 indexRange[2]=indexRange[3]=kx-1;
 788                                 first=kFALSE;
 789                             } // end if first
 790                             indexRange[0]=TMath::Min(indexRange[0],kz-1);
 791                             indexRange[1]=TMath::Max(indexRange[1],kz-1);
 792                             indexRange[2]=TMath::Min(indexRange[2],kx-1);
 793                             indexRange[3]=TMath::Max(indexRange[3],kx-1);
 794 /*
 795                             // build the list of digits for this module
 796                             Double_t signal = fMapA2->GetSignal(kz-1,kx-1);
 797                             signal+=dXCharge;
 798                             fMapA2->SetHit(kz-1,kx-1,(double)signal);
 799 */
 800                             // The calling sequence for UpdateMapSignal was
 801                             // moved into the (dx > 1 e-) loop because it
 802                             // needs to call signal which is defined inside
 803                             // this loop
 804                             fModule   = module;//Defined because functions
 805                                                // called by UpdateMapSignal
 806                                                // expect module to be an
 807                                                // integer
 808                             UpdateMapSignal(kz-1,kx-1,
 809 //                                          mod->GetHitTrackIndex(hit),
 810                              ((AliITShit*)(mod->GetHit(hit)))->GetTrack(),
 811                                             hit,fModule,dXCharge,pList);
 812                         }      // dXCharge > 1 e-
 813                     }       // jx loop
 814                 }       // dZCharge > 1 e-
 815             }        // jz loop
 816         }         // iZi loop
 817         if (status == 65) {   // the step is inside of Si
 818             zPix0 = zPix;
 819             xPix0 = xPix;
 820         } // end if status == 65
 821         yPrev = yPix;
 822     }   // hit loop inside the module
 823 }
 824 //______________________________________________________________________
 825 void AliITSsimulationSPDdubna::ChargeToSignal(AliITSpList *pList){
 826     // add noise and electronics, perform the zero suppression and add the
 827     // digit to the list
 828     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 829     Float_t threshold = (float)GetResp()->MinVal();
 830     Int_t j;
 831 //    Int_t    digits[3], tracks[3], hits[3];
 832 //    Float_t  charges[3];
 833     Float_t  electronics;
 834 //    Float_t  phys;
 835     Double_t sig;
 836     const Int_t    nmaxtrk=AliITSdigitSPD::GetNTracks();
 837     static AliITSdigitSPD dig;
 838
 839     for(Int_t iz=0; iz<fNPixelsZ; iz++){
 840         for(Int_t ix=0; ix<fNPixelsX; ix++){
 841             electronics = fBaseline + fNoise*gRandom->Gaus();
 842             sig = pList->GetSignalOnly(iz+1,ix+1);
 843             UpdateMapNoise(iz,ix,fModule,sig,electronics,pList);
 844 #ifdef DEBUG
 845 //          cout << sig << "+" << electronics <<">threshold=" << threshold
 846 //               << endl;
 847 #endif
 848             if (sig+electronics > threshold) {
 849                 dig.SetCoord1(iz);
 850                 dig.SetCoord2(ix);
 851                 dig.SetSignal(1);
 852                 Int_t sigspd = (Int_t) pList->GetSignal(iz+1,ix+1);
 853                 dig.SetSignalSPD(sigspd);
 854                 for(j=0;j<nmaxtrk;j++){
 855 //                  charges[j] = 0.0;
 856                     if (j<pList->GetNEnteries()) {
 857                         dig.SetTrack(j,pList->GetTrack(iz+1,ix+1,j));
 858                         dig.SetHit(j,pList->GetHit(iz+1,ix+1,j));
 859                     }else { // Default values
 860                         dig.SetTrack(j,-3);
 861                         dig.SetHit(j,-3);
 862                     } // end if pList
 863                 } // end for j
 864 //              charges[0] = (Float_t) pList->GetSumSignal(iz+1,ix+1);
 865 /*
 866                 if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] == tracks[2]) {
 867                     tracks[1] = -3;
 868                     hits[1] = -1;
 869                     tracks[2] = -3;
 870                     hits[2] = -1;
 871                 } else if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] != tracks[2]) {
 872                     tracks[1] = -3;
 873                     hits[1] = -1;
 874                 } else if(tracks[0] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 875                     tracks[2] = -3;
 876                     hits[2] = -1;
 877                 } else if(tracks[1] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 878                     tracks[2] = -3;
 879                     hits[2] = -1;
 880                 } // end if
 881 */
 882 //              phys = 0.0;
 883 #ifdef DEBUG
 884                 cout << iz << "," << ix << "," <<
 885                     *(pList->GetpListItem(iz+1,ix+1)) << endl;
 886 #endif
 887 //              aliITS->AddSimDigit(0, phys, digits, tracks, hits, charges);
 888                 aliITS->AddSimDigit(0,&dig);
 889             } //
 890         } //
 891     } //
 892 }
 893 //______________________________________________________________________
 894 void AliITSsimulationSPDdubna::CreateHistograms(){
 895     // create 1D histograms for tests
 896
 897     printf("SPD - create histograms\n");
 898
 899     fHis=new TObjArray(fNPixelsZ);
 900     TString spdName("spd_");
 901     for (Int_t i=0;i<fNPixelsZ;i++) {
 902         Char_t pixelz[4];
 903         sprintf(pixelz,"%d",i+1);
 904         spdName.Append(pixelz);
 905         //PH       (*fHis)[i] = new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 906         //PH                       fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX);
 907         fHis->AddAt(new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 908                              fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX), i);
 909     } // end for i
 910 }
 911 //______________________________________________________________________
 912 void AliITSsimulationSPDdubna::ResetHistograms(){
 913     //
 914     // Reset histograms for this detector
 915     //
 916
 917     for ( int i=0;i<fNPixelsZ;i++ ) {
 918         //PH    if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
 919         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
 920     } // end for i
 921 }