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.              *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.6  2002/08/21 22:09:58  nilsen
  19 Updated SPD simulation with difusion effects. ReWritten Hit to SDigits
  20 code.
  21
  22 */
  23 #include <iostream.h>
  24 #include <TRandom.h>
  25 #include <TH1.h>
  26 #include <TMath.h>
  27 #include <TString.h>
  28 #include <TParticle.h>
  29
  30 #include "AliRun.h"
  31 #include "AliITS.h"
  32 #include "AliITShit.h"
  33 #include "AliITSdigit.h"
  34 #include "AliITSmodule.h"
  35 #include "AliITSMapA2.h"
  36 #include "AliITSpList.h"
  37 #include "AliITSsimulationSPDdubna.h"
  38 #include "AliITSsegmentationSPD.h"
  39 #include "AliITSresponseSPDdubna.h"
  40
  41 //#define DEBUG
  42
  43 ClassImp(AliITSsimulationSPDdubna)
  44 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  45 // Version: 0
  46 // Written by Boris Batyunya
  47 // December 20 1999
  48 //
  49 // AliITSsimulationSPDdubna is the simulation of SPDs
  50 //______________________________________________________________________
  51
  52
  53 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(){
  54     // constructor
  55
  56     fResponse = 0;
  57     fSegmentation = 0;
  58     fMapA2 = 0;
  59     fpList = 0;
  60     fModule = 0;
  61     fEvent = 0;
  62     fHis = 0;
  63     fNoise = 0.;
  64     fBaseline = 0.;
  65     fNPixelsZ = 0;
  66     fNPixelsX = 0;
  67 }
  68 //______________________________________________________________________
  69 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(AliITSsegmentation *seg,
  70                                                    AliITSresponse *resp){
  71     // standard constructor
  72     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
  73
  74     fHis = 0;
  75     fResponse = resp;
  76     fSegmentation = seg;
  77     fModule = 0;
  78     fEvent = 0;
  79
  80     fNPixelsZ=fSegmentation->Npz();
  81     fNPixelsX=fSegmentation->Npx();
  82
  83     fResponse->GetNoiseParam(fNoise,fBaseline);
  84     fResponse->SetDistanceOverVoltage(kmictocm*fSegmentation->Dy(),50.0);
  85
  86 //    fMapA2 = new AliITSMapA2(fSegmentation);
  87     fMapA2 = 0;
  88
  89     fpList = new AliITSpList(fNPixelsZ+1,fNPixelsX+1);
  90
  91 }
  92 //______________________________________________________________________
  93 AliITSsimulationSPDdubna::~AliITSsimulationSPDdubna(){
  94     // destructor
  95
  96     if(fMapA2) delete fMapA2;
  97
  98     if (fHis) {
  99         fHis->Delete();
 100         delete fHis;
 101     } // end if fHis
 102 }
 103 //______________________________________________________________________
 104 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(const
 105                                                    AliITSsimulationSPDdubna
 106                                                    &source){
 107     //     Copy Constructor
 108     if(&source == this) return;
 109     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 110     this->fNoise = source.fNoise;
 111     this->fBaseline = source.fBaseline;
 112     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 113     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 114     this->fHis = source.fHis;
 115     return;
 116 }
 117 //______________________________________________________________________
 118 AliITSsimulationSPDdubna&  AliITSsimulationSPDdubna::operator=(const
 119                                            AliITSsimulationSPDdubna &source){
 120     //    Assignment operator
 121     if(&source == this) return *this;
 122     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 123     this->fNoise = source.fNoise;
 124     this->fBaseline = source.fBaseline;
 125     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 126     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 127     this->fHis = source.fHis;
 128     return *this;
 129 }
 130 //______________________________________________________________________
 131 void AliITSsimulationSPDdubna::InitSimulationModule(Int_t module, Int_t event){
 132     //  This function creates maps to build the list of tracks for each
 133     //  summable digit.
 134     //
 135     //  Inputs:
 136     //    Int_t module   // Module number to be simulated
 137     //    Int_t event    // Event number to be simulated
 138     //
 139     //  Outputs:
 140     //    none
 141     //
 142     //  Returns:
 143     //    none
 144
 145     fModule = module;
 146     fEvent  = event;
 147 //    fMapA2->ClearMap();
 148     fpList->ClearMap();
 149 }
 150 //_____________________________________________________________________
 151 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t mask,
 152                                                Int_t event){
 153     //  This function begins the work of creating S-Digits
 154     //
 155     //  Inputs:
 156     //    AliITSmodule *mod  //  module
 157     //    Int_t mask         //  mask to be applied to the module
 158     //
 159     //  Outputs:
 160     //    none
 161     //
 162     //  Return:
 163     //    test              //  test returns kTRUE if the module contained hits
 164     //                      //  test returns kFALSE if it did not contain hits
 165
 166     Int_t module = 0;
 167
 168     if(!(mod->GetNhits())) return;// if module has no hits don't create Sdigits
 169     fModule = mod->GetIndex();
 170     HitToSDigit(mod, module, mask, fpList);
 171     WriteSDigits(fpList);
 172 //    fMapA2->ClearMap();
 173     fpList->ClearMap();
 174 }
 175 //______________________________________________________________________
 176 void AliITSsimulationSPDdubna::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
 177     //  This function adds each S-Digit to pList
 178     //
 179     //  Inputs:
 180     //    AliITSpList *pList
 181     //
 182     //  Outputs:
 183     //    none
 184     //
 185     //  Return:
 186     //    none
 187     Int_t ix, nix, iz, niz;
 188     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 189
 190     pList->GetMaxMapIndex(niz, nix);
 191     for(iz=0; iz<niz; iz++)for(ix=0; ix<nix; ix++){
 192         if(pList->GetSignalOnly(iz,ix)>0.0){
 193             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(iz,ix)));
 194 #ifdef DEBUG
 195             cout <<"SDigits " << iz << "," << ix << "," <<
 196                 *(pList->GetpListItem(iz,ix)) << endl;
 197 #endif
 198         } // end if pList
 199     } // end for iz,ix
 200     return;
 201 }
 202 //______________________________________________________________________
 203 void AliITSsimulationSPDdubna::FinishSDigitiseModule(){
 204     //  This function calls SDigitsToDigits which creates Digits from SDigits
 205     //
 206     //  Inputs:
 207     //    none
 208     //
 209     //  Outputs:
 210     //    none
 211     //  Return
 212     //    none
 213
 214     SDigitsToDigits(fModule, fpList);
 215     return;
 216 }
 217 //______________________________________________________________________
 218 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitsToDigits(Int_t module,
 219                                                AliITSpList *pList){
 220     //  This function adds electronic noise to the S-Digits and then adds them
 221     // to  a new pList
 222     //
 223     //  Inputs:
 224     //    Int_t       module  // module number
 225     //    AliITSpList *pList  // pList
 226     //
 227     //  Outputs:
 228     //    pList is passed along to the functions ChargeToSignal and GetList
 229     //
 230     //  Return:
 231     //    none
 232
 233     fModule = module;
 234     ChargeToSignal(pList); // Charge To Signal both adds noise and
 235 //    fMapA2->ClearMap();
 236     pList->ClearMap();
 237 }
 238 //______________________________________________________________________
 239 void AliITSsimulationSPDdubna::DigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 240                                               Int_t dummy){
 241     //  This function creates Digits straight from the hits and then adds
 242     //  electronic noise to the digits before adding them to pList
 243     //
 244     //  Inputs:
 245     //    AliITSmodule *mod    // module
 246     //    Int_t        module  // module number  Dummy.
 247     //    Int_t        dummy
 248     //
 249     //  Outputs:
 250     //    Each of the input variables is passed along to HitToSDigit
 251     //
 252     //  Return:
 253     //    none
 254
 255     fModule = mod->GetIndex();  //This calls the module for HitToSDigit
 256     HitToSDigit(mod,fModule, dummy, fpList);
 257     ChargeToSignal(fpList);
 258 //    fMapA2->ClearMap();
 259     fpList->ClearMap();
 260 }
 261 //______________________________________________________________________
 262 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapSignal(Int_t iz, Int_t ix, Int_t trk,
 263                                                Int_t ht, Int_t module,
 264                                                Double_t signal,
 265                                                AliITSpList *pList){
 266     //  This function adds a signal to the pList from the pList class
 267     //
 268     //  Inputs:
 269     //    Int_t       iz     // row number
 270     //    Int_t       ix     // column number
 271     //    Int_t       trk    // track number
 272     //    Int_t       ht     // hit number
 273     //    Double_t    signal // signal strength
 274     //    AliITSpList *pList // pList
 275     //
 276     //  Outputs:
 277     //    All of the inputs are passed to AliITSpList::AddSignal
 278     //    Int_t    ix  // row number
 279     //    Int_t    iz  // column number
 280     //    Double_t sig // signal strength
 281     //          // These three variables are defined to preserve the
 282     //          // assignments used in the function AliITSMapA2::AddSignal
 283     //
 284     //  Return:
 285     //    none
 286
 287 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, signal);
 288     pList->AddSignal(iz,ix, trk, ht, fModule, signal);
 289 }
 290 //______________________________________________________________________
 291 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapNoise(Int_t iz,
 292                                               Int_t ix, Int_t fModule,
 293                                               Double_t sig, Float_t noise,
 294                                               AliITSpList *pList){
 295     //  This function adds noise to data in the MapA2 as well as the pList
 296     //
 297     //  Inputs:
 298     //    Int_t       iz       // row number
 299     //    Int_t       ix       // column number
 300     //    Int_t       mod     // module number
 301     //    Double_t    sig     // signal strength
 302     //    Double_t    noise   // electronic noise generated by ChargeToSignal
 303     //    AliITSpList *pList  // pList
 304     //
 305     //  Outputs:
 306     //    All of the inputs are passed to AliITSMapA2::AddSignal or
 307     //    AliITSpList::AddNoise
 308     //
 309     //  Return:
 310     //    none
 311
 312 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, noise);
 313     pList->AddNoise(iz,ix, fModule, noise);
 314 }
 315 //______________________________________________________________________
 316 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 317                                           Int_t dummy){
 318     DigitiseModule(mod, module, dummy);
 319 }
 320 //______________________________________________________________________
 321 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 322                                             Int_t dummy,AliITSpList *pList){
 323     // Does the charge distributions using Gaussian diffusion charge charing.
 324     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 325     TObjArray *hits = mod->GetHits();
 326     Int_t nhits = hits->GetEntriesFast();
 327     Int_t h,ix,iz;
 328     Int_t idtrack;
 329     Double_t x0=0.0,x1=0.0,y0=0.0,y1=0.0,z0=0.0,z1=0.0,de=0.0;
 330     Double_t x,y,z,t,tp,st,dt=0.2,el,sig;
 331     Double_t thick = kmictocm*GetSeg()->Dy();
 332
 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) for(t=0;t<1.0;t+=dt){ // Integrate over t
 341             tp = t+0.5*dt;
 342             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)(dt*de));
 343 #ifdef DEBUG
 344             if(el<=0.0) cout << "el="<<el<<" dt="<<dt<<" de="<<de<<endl;
 345 #endif
 346             x = x0+x1*tp;
 347             y = y0+y1*tp;
 348             z = z0+z1*tp;
 349             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 350             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 351             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 352                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 353         } else { // st == 0.0 deposit it at this point
 354             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)de);
 355             x = x0;
 356             y = y0;
 357             z = z0;
 358             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 359             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 360             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 361                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 362         } // end if st>0.0
 363     }} // Loop over all hits h
 364 }
 365 //______________________________________________________________________
 366 void AliITSsimulationSPDdubna::SpreadCharge(Double_t x0,Double_t y0,
 367                                             Double_t z0,Int_t ix0,Int_t iz0,
 368                                             Double_t el,Double_t sig,Int_t t,
 369                                             Int_t ti,Int_t hi,Int_t mod){
 370     // Spreads the charge over neighboring cells. Assume charge is distributed
 371     // as charge(x,z) = (el/2*pi*sig*sig)*exp(-arg)
 372     // arg=((x-x0)*(x-x0)/2*sig*sig)+((z-z0*z-z0)/2*sig*sig)
 373     // Defined this way, the integral over all x and z is el.
 374     const Int_t knx = 3,knz = 2;
 375     const Double_t kRoot2 = 1.414213562; // Sqrt(2).
 376     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 377     Int_t ix,iz,ixs,ixe,izs,ize;
 378     Float_t x,z;
 379     Double_t x1,x2,z1,z2,s,sp;
 380
 381     if(sig<=0.0) {
 382         fpList->AddSignal(iz0,ix0,t,hi,mod,el);
 383         return;
 384     } // end if
 385     sp = 1.0/(sig*kRoot2);
 386 #ifdef DEBUG
 387     cout << "sig=" << sig << " sp=" << sp << endl;
 388 #endif
 389     ixs = TMath::Max(-knx+ix0,0);
 390     ixe = TMath::Min(knx+ix0,GetSeg()->Npx()-1);
 391     izs = TMath::Max(-knz+iz0,0);
 392     ize = TMath::Min(knz+iz0,GetSeg()->Npz()-1);
 393     for(ix=ixs;ix<=ixe;ix++) for(iz=izs;iz<=ize;iz++){
 394         GetSeg()->DetToLocal(ix,iz,x,z); // pixel center
 395         x1 = x;
 396         z1 = z;
 397         x2  = x1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix); // Upper
 398         x1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix);  // Lower
 399         z2  = z1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz); // Upper
 400         z1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz);  // Lower
 401         x1 -= x0; // Distance from where track traveled
 402         x2 -= x0; // Distance from where track traveled
 403         z1 -= z0; // Distance from where track traveled
 404         z2 -= z0; // Distance from where track traveled
 405         s = 0.25; // Correction based on definision of Erfc
 406         s *= TMath::Erfc(sp*x1) - TMath::Erfc(sp*x2);
 407 #ifdef DEBUG
 408         cout << "el=" << el << " ix0=" << ix0 << " ix=" << ix << " x0="<< x <<
 409             " iz0=" << iz0 << " iz=" << iz << " z0=" << z  <<
 410             " sp*x1=" << sp*x1 <<" sp*x2=" << sp*x2 << " s=" << s;
 411 #endif
 412         s *= TMath::Erfc(sp*z1) - TMath::Erfc(sp*z2);
 413 #ifdef DEBUG
 414         cout << " sp*z1=" << sp*z1 <<" sp*z2=" << sp*z2 << " s=" << s << endl;
 415 #endif
 416         fpList->AddSignal(iz,ix,t,hi,mod,s*el);
 417     } // end for ix, iz
 418 }
 419 //______________________________________________________________________
 420 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigitOld(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 421                                            Int_t dummy, AliITSpList *pList){
 422     // digitize module
 423     const Float_t kEnToEl = 2.778e+8; // GeV->charge in electrons
 424                                       // for 3.6 eV/pair
 425     const Float_t kconv = 10000.;     // cm -> microns
 426
 427     Float_t spdLength = fSegmentation->Dz();
 428     Float_t spdWidth = fSegmentation->Dx();
 429     Float_t spdThickness = fSegmentation->Dy();
 430     Float_t difCoef, dum;
 431     fResponse->DiffCoeff(difCoef,dum);
 432     if(spdThickness > 290) difCoef = 0.00613;
 433
 434     Float_t zPix0 = 1e+6;
 435     Float_t xPix0 = 1e+6;
 436     Float_t yPrev = 1e+6;
 437
 438     Float_t zPitch = fSegmentation->Dpz(0);
 439     Float_t xPitch = fSegmentation->Dpx(0);
 440
 441     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 442     module = mod->GetIndex();
 443     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast();
 444     if (!nhits) return;
 445 #ifdef DEBUG
 446     cout<<"len,wid,thickness,nx,nz,pitchx,pitchz,difcoef ="<<spdLength<<","
 447         <<spdWidth<<","<<spdThickness<<","<<fNPixelsX<<","<<fNPixelsZ<<","
 448         <<xPitch<<","<<zPitch<<","<<difCoef<<endl;
 449 #endif
 450     //  Array of pointers to the label-signal list
 451     Int_t indexRange[4] = {0,0,0,0};
 452
 453     // Fill detector maps with GEANT hits
 454     // loop over hits in the module
 455     static Bool_t first;
 456     Int_t lasttrack=-2;
 457     Int_t hit, iZi, jz, jx;
 458     Int_t idhit=-1; //!
 459 #ifdef DEBUG
 460     cout<<"SPDdubna: module,nhits ="<<module<<","<<nhits<<endl;
 461 #endif
 462     for (hit=0;hit<nhits;hit++) {
 463         AliITShit *iHit = (AliITShit*) fHits->At(hit);
 464 #ifdef DEBUG
 465         cout << "Hits=" << hit << "," << *iHit << endl;
 466 #endif
 467         //Int_t layer = iHit->GetLayer();
 468         Float_t yPix0 = -spdThickness/2;
 469
 470         // work with the idtrack=entry number in the TreeH
 471         //Int_t idhit,idtrack; //!
 472         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(hit,idtrack,idhit);  //!
 473         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(hit);
 474         // or store straight away the particle position in the array
 475         // of particles :
 476         if(iHit->StatusEntering()) idhit=hit;
 477         Int_t itrack = iHit->GetTrack();
 478         Int_t dray = 0;
 479
 480         if (lasttrack != itrack || hit==(nhits-1)) first = kTRUE;
 481
 482         //Int_t parent = iHit->GetParticle()->GetFirstMother();
 483         Int_t partcode = iHit->GetParticle()->GetPdgCode();
 484
 485         //  partcode (pdgCode): 11 - e-, 13 - mu-, 22 - gamma, 111 - pi0,
 486         // 211 - pi+,  310 - K0s, 321 - K+, 2112 - n, 2212 - p, 3122 - lambda
 487
 488         Float_t pmod = iHit->GetParticle()->P(); // total momentum at the
 489                                                    // vertex
 490         pmod *= 1000;
 491
 492         if(partcode == 11 && pmod < 6) dray = 1; // delta ray is e-
 493                                                  // at p < 6 MeV/c
 494
 495         //  Get hit z and x(r*phi) cordinates for each module (detector)
 496         //  in local system.
 497
 498         Float_t zPix = kconv*iHit->GetZL();
 499         Float_t xPix = kconv*iHit->GetXL();
 500         Float_t yPix = kconv*iHit->GetYL();
 501
 502         // Get track status
 503         Int_t status = iHit->GetTrackStatus();
 504
 505         // Check boundaries
 506         if(zPix  > spdLength/2) {
 507 #ifdef DEBUG
 508             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 509 #endif
 510             zPix = spdLength/2 - 10;
 511         }
 512         if(zPix  < 0 && zPix < -spdLength/2) {
 513 #ifdef DEBUG
 514             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 515 #endif
 516             zPix = -spdLength/2 + 10;
 517         }
 518         if(xPix  > spdWidth/2) {
 519 #ifdef DEBUG
 520             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 521 #endif
 522             xPix = spdWidth/2 - 10;
 523         }
 524         if(xPix  < 0 && xPix < -spdWidth/2) {
 525 #ifdef DEBUG
 526             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 527 #endif
 528             xPix = -spdWidth/2 + 10;
 529         }
 530         Int_t trdown = 0;
 531
 532         // enter Si or after event in Si
 533         if (status == 66 ) {
 534             zPix0 = zPix;
 535             xPix0 = xPix;
 536             yPrev = yPix;
 537         } // end if status == 66
 538
 539         Float_t depEnergy = iHit->GetIonization();
 540         // skip if the input point to Si
 541
 542         if(depEnergy <= 0.) continue;
 543
 544         // if track returns to the opposite direction:
 545         if (yPix < yPrev) {
 546             trdown = 1;
 547         } // end if yPix < yPrev
 548
 549         // take into account the holes diffusion inside the Silicon
 550         // the straight line between the entrance and exit points in Si is
 551         // divided into the several steps; the diffusion is considered
 552         // for each end point of step and charge
 553         // is distributed between the pixels through the diffusion.
 554
 555         //  ---------- the diffusion in Z (beam) direction -------
 556         Float_t charge = depEnergy*kEnToEl;         // charge in e-
 557         Float_t drPath = 0.;
 558         Float_t tang = 0.;
 559         Float_t sigmaDif = 0.;
 560         Float_t zdif = zPix - zPix0;
 561         Float_t xdif = xPix - xPix0;
 562         Float_t ydif = TMath::Abs(yPix - yPrev);
 563         Float_t ydif0 = TMath::Abs(yPrev - yPix0);
 564
 565         if(ydif < 1) continue; // ydif is not zero
 566
 567         Float_t projDif = sqrt(xdif*xdif + zdif*zdif);
 568
 569         Int_t ndZ = (Int_t)TMath::Abs(zdif/zPitch) + 1;
 570         Int_t ndX = (Int_t)TMath::Abs(xdif/xPitch) + 1;
 571
 572         // number of the steps along the track:
 573         Int_t nsteps = ndZ;
 574         if(ndX > ndZ) nsteps = ndX;
 575         if(nsteps < 20) nsteps = 20;  // minimum number of the steps
 576
 577         if (projDif < 5 ) {
 578             drPath = (yPix-yPix0)*1.e-4;
 579             drPath = TMath::Abs(drPath);        // drift path in cm
 580             sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);    // sigma diffusion in cm
 581             sigmaDif = sigmaDif*kconv;         // sigma diffusion in microns
 582             nsteps = 1;
 583         }  // end if projDif < 5
 584
 585         if(projDif > 5) tang = ydif/projDif;
 586         Float_t dCharge = charge/nsteps;       // charge in e- for one step
 587         Float_t dZ = zdif/nsteps;
 588         Float_t dX = xdif/nsteps;
 589
 590         for (iZi = 1; iZi <= nsteps;iZi++) {
 591             Float_t dZn = iZi*dZ;
 592             Float_t dXn = iZi*dX;
 593             Float_t zPixn = zPix0 + dZn;
 594             Float_t xPixn = xPix0 + dXn;
 595
 596             if(projDif >= 5) {
 597                 Float_t dProjn = sqrt(dZn*dZn+dXn*dXn);
 598                 drPath = dProjn*tang*1.e-4; // drift path for iZi+1 step in cm
 599                 if(trdown == 0) {
 600                     drPath = TMath::Abs(drPath) + ydif0*1.e-4;
 601                 }// end if trdow ==0
 602                 if(trdown == 1) {
 603                     drPath = ydif0*1.e-4 - TMath::Abs(drPath);
 604                     drPath = TMath::Abs(drPath);
 605                 } // end if trdown == 1
 606                 sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);
 607                 sigmaDif = sigmaDif*kconv;       // sigma diffusion in microns
 608             } // end if projdif >= 5
 609
 610             zPixn = (zPixn + spdLength/2.);
 611             xPixn = (xPixn + spdWidth/2.);
 612             Int_t nZpix, nXpix;
 613             fSegmentation->GetPadIxz(xPixn,zPixn,nXpix,nZpix);
 614             zPitch = fSegmentation->Dpz(nZpix);
 615             fSegmentation->GetPadTxz(xPixn,zPixn);
 616             // set the window for the integration
 617             Int_t jzmin = 1;
 618             Int_t jzmax = 3;
 619             if(nZpix == 1) jzmin =2;
 620             if(nZpix == fNPixelsZ) jzmax = 2;
 621
 622             Int_t jxmin = 1;
 623             Int_t jxmax = 3;
 624             if(nXpix == 1) jxmin =2;
 625             if(nXpix == fNPixelsX) jxmax = 2;
 626
 627             Float_t zpix = nZpix;
 628             Float_t dZright = zPitch*(zpix - zPixn);
 629             Float_t dZleft = zPitch - dZright;
 630
 631             Float_t xpix = nXpix;
 632             Float_t dXright = xPitch*(xpix - xPixn);
 633             Float_t dXleft = xPitch - dXright;
 634
 635             Float_t dZprev = 0.;
 636             Float_t dZnext = 0.;
 637             Float_t dXprev = 0.;
 638             Float_t dXnext = 0.;
 639
 640             for(jz=jzmin; jz <=jzmax; jz++) {
 641                 if(jz == 1) {
 642                     dZprev = -zPitch - dZleft;
 643                     dZnext = -dZleft;
 644                 } else if(jz == 2) {
 645                     dZprev = -dZleft;
 646                     dZnext = dZright;
 647                 } else if(jz == 3) {
 648                     dZprev = dZright;
 649                     dZnext = dZright + zPitch;
 650                 } // end if jz
 651                 // kz changes from 1 to the fNofPixels(270)
 652                 Int_t kz = nZpix + jz -2;
 653
 654                 Float_t zArg1 = dZprev/sigmaDif;
 655                 Float_t zArg2 = dZnext/sigmaDif;
 656                 Float_t zProb1 = TMath::Erfc(zArg1);
 657                 Float_t zProb2 = TMath::Erfc(zArg2);
 658                 Float_t dZCharge =0.5*(zProb1-zProb2)*dCharge;
 659
 660
 661                 // ----------- holes diffusion in X(r*phi) direction  --------
 662
 663                 if(dZCharge > 1.) {
 664                     for(jx=jxmin; jx <=jxmax; jx++) {
 665                         if(jx == 1) {
 666                             dXprev = -xPitch - dXleft;
 667                             dXnext = -dXleft;
 668                         } else if(jx == 2) {
 669                             dXprev = -dXleft;
 670                             dXnext = dXright;
 671                         } else if(jx == 3) {
 672                             dXprev = dXright;
 673                             dXnext = dXright + xPitch;
 674                         }  // end if jx
 675                         Int_t kx = nXpix + jx -2;
 676                         Float_t xArg1 = dXprev/sigmaDif;
 677                         Float_t xArg2 = dXnext/sigmaDif;
 678                         Float_t xProb1 = TMath::Erfc(xArg1);
 679                         Float_t xProb2 = TMath::Erfc(xArg2);
 680                         Float_t dXCharge =0.5*(xProb1-xProb2)*dZCharge;
 681
 682                         if(dXCharge > 1.) {
 683                             if (first) {
 684                                 indexRange[0]=indexRange[1]=kz-1;
 685                                 indexRange[2]=indexRange[3]=kx-1;
 686                                 first=kFALSE;
 687                             } // end if first
 688                             indexRange[0]=TMath::Min(indexRange[0],kz-1);
 689                             indexRange[1]=TMath::Max(indexRange[1],kz-1);
 690                             indexRange[2]=TMath::Min(indexRange[2],kx-1);
 691                             indexRange[3]=TMath::Max(indexRange[3],kx-1);
 692 /*
 693                             // build the list of digits for this module
 694                             Double_t signal = fMapA2->GetSignal(kz-1,kx-1);
 695                             signal+=dXCharge;
 696                             fMapA2->SetHit(kz-1,kx-1,(double)signal);
 697 */
 698                             // The calling sequence for UpdateMapSignal was
 699                             // moved into the (dx > 1 e-) loop because it
 700                             // needs to call signal which is defined inside
 701                             // this loop
 702                             fModule   = module;//Defined because functions
 703                                                // called by UpdateMapSignal
 704                                                // expect module to be an
 705                                                // integer
 706                             UpdateMapSignal(kz-1,kx-1,
 707 //                                          mod->GetHitTrackIndex(hit),
 708                              ((AliITShit*)(mod->GetHit(hit)))->GetTrack(),
 709                                             hit,fModule,dXCharge,pList);
 710                         }      // dXCharge > 1 e-
 711                     }       // jx loop
 712                 }       // dZCharge > 1 e-
 713             }        // jz loop
 714         }         // iZi loop
 715         if (status == 65) {   // the step is inside of Si
 716             zPix0 = zPix;
 717             xPix0 = xPix;
 718         } // end if status == 65
 719         yPrev = yPix;
 720     }   // hit loop inside the module
 721 }
 722 //______________________________________________________________________
 723 void AliITSsimulationSPDdubna::ChargeToSignal(AliITSpList *pList){
 724     // add noise and electronics, perform the zero suppression and add the
 725     // digit to the list
 726     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 727     Float_t threshold = (float)fResponse->MinVal();
 728     Int_t j;
 729 //    Int_t    digits[3], tracks[3], hits[3];
 730 //    Float_t  charges[3];
 731     Float_t  electronics;
 732 //    Float_t  phys;
 733     Double_t sig;
 734     const Int_t    nmaxtrk=AliITSdigitSPD::GetNTracks();
 735     static AliITSdigitSPD dig;
 736
 737     for(Int_t iz=0; iz<fNPixelsZ; iz++){
 738         for(Int_t ix=0; ix<fNPixelsX; ix++){
 739             electronics = fBaseline + fNoise*gRandom->Gaus();
 740             sig = pList->GetSignalOnly(iz,ix);
 741             UpdateMapNoise(iz,ix,fModule,sig,electronics,pList);
 742 #ifdef DEBUG
 743 //          cout << sig << "+" << electronics <<">threshold=" << threshold
 744 //               << endl;
 745 #endif
 746             if (sig+electronics > threshold) {
 747                 dig.fCoord1 = iz;
 748                 dig.fCoord2 = ix;
 749                 dig.fSignal = 1;
 750                 dig.fSignalSPD = (Int_t) pList->GetSignal(iz,ix);
 751                 /*
 752                 digits[0] = iz;
 753                 digits[1] = ix;
 754                 digits[2] = 1; */
 755                 for(j=0;j<nmaxtrk;j++){
 756 //                  charges[j] = 0.0;
 757                     if (j<pList->GetNEnteries()) {
 758                         dig.fTracks[j] = pList->GetTrack(iz,ix,j);
 759                         dig.fHits[j]   = pList->GetHit(iz,ix,j);
 760                         /*
 761                         tracks[j] = pList->GetTrack(iz,ix,j);
 762                         hits[j]   = pList->GetHit(iz,ix,j);
 763                         */
 764                     }else { // Default values
 765                         dig.fTracks[j] = -3;
 766                         dig.fHits[j]   = -1;
 767 /*                      tracks[j] = -2; //noise
 768                         hits[j]   = -1;  */
 769                     } // end if pList
 770                 } // end for j
 771 //              charges[0] = (Float_t) pList->GetSumSignal(iz,ix);
 772 /*
 773                 if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] == tracks[2]) {
 774                     tracks[1] = -3;
 775                     hits[1] = -1;
 776                     tracks[2] = -3;
 777                     hits[2] = -1;
 778                 } else if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] != tracks[2]) {
 779                     tracks[1] = -3;
 780                     hits[1] = -1;
 781                 } else if(tracks[0] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 782                     tracks[2] = -3;
 783                     hits[2] = -1;
 784                 } else if(tracks[1] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 785                     tracks[2] = -3;
 786                     hits[2] = -1;
 787                 } // end if
 788 */
 789 //              phys = 0.0;
 790 #ifdef DEBUG
 791                 cout << iz << "," << ix << "," <<
 792                     *(pList->GetpListItem(iz,ix)) << endl;
 793 #endif
 794 //              aliITS->AddSimDigit(0, phys, digits, tracks, hits, charges);
 795                 aliITS->AddSimDigit(0,&dig);
 796             } //
 797         } //
 798     } //
 799 }
 800 //______________________________________________________________________
 801 void AliITSsimulationSPDdubna::CreateHistograms(){
 802     // create 1D histograms for tests
 803
 804     printf("SPD - create histograms\n");
 805
 806     fHis=new TObjArray(fNPixelsZ);
 807     TString spdName("spd_");
 808     for (Int_t i=0;i<fNPixelsZ;i++) {
 809         Char_t pixelz[4];
 810         sprintf(pixelz,"%d",i+1);
 811         spdName.Append(pixelz);
 812         //PH       (*fHis)[i] = new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 813         //PH                       fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX);
 814         fHis->AddAt(new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 815                              fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX), i);
 816     } // end for i
 817 }
 818 //______________________________________________________________________
 819 void AliITSsimulationSPDdubna::ResetHistograms(){
 820     //
 821     // Reset histograms for this detector
 822     //
 823
 824     for ( int i=0;i<fNPixelsZ;i++ ) {
 825         //PH    if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
 826         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
 827     } // end for i
 828 }