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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.8  2002/10/14 14:57:08  hristov
  19 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  20
  21 Revision 1.3.8.2  2002/10/14 13:14:08  hristov
  22 Updating VirtualMC to v3-09-02
  23
  24 Revision 1.7  2002/09/09 17:23:28  nilsen
  25 Minor changes in support of changes to AliITSdigitS?D class'.
  26
  27 Revision 1.6  2002/08/21 22:09:58  nilsen
  28 Updated SPD simulation with difusion effects. ReWritten Hit to SDigits
  29 code.
  30
  31 */
  32 #include <Riostream.h>
  33 #include <TRandom.h>
  34 #include <TH1.h>
  35 #include <TMath.h>
  36 #include <TString.h>
  37 #include <TParticle.h>
  38
  39 #include "AliRun.h"
  40 #include "AliITS.h"
  41 #include "AliITShit.h"
  42 #include "AliITSdigit.h"
  43 #include "AliITSmodule.h"
  44 #include "AliITSMapA2.h"
  45 #include "AliITSpList.h"
  46 #include "AliITSsimulationSPDdubna.h"
  47 #include "AliITSsegmentationSPD.h"
  48 #include "AliITSresponseSPDdubna.h"
  49
  50 //#define DEBUG
  51
  52 ClassImp(AliITSsimulationSPDdubna)
  53 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  54 // Version: 0
  55 // Written by Boris Batyunya
  56 // December 20 1999
  57 //
  58 // AliITSsimulationSPDdubna is the simulation of SPDs
  59 //______________________________________________________________________
  60
  61
  62 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(){
  63     // constructor
  64
  65     fResponse = 0;
  66     fSegmentation = 0;
  67     fMapA2 = 0;
  68     fpList = 0;
  69     fModule = 0;
  70     fEvent = 0;
  71     fHis = 0;
  72     fNoise = 0.;
  73     fBaseline = 0.;
  74     fNPixelsZ = 0;
  75     fNPixelsX = 0;
  76 }
  77 //______________________________________________________________________
  78 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(AliITSsegmentation *seg,
  79                                                    AliITSresponse *resp){
  80     // standard constructor
  81     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
  82
  83     fHis = 0;
  84     fResponse = resp;
  85     fSegmentation = seg;
  86     fModule = 0;
  87     fEvent = 0;
  88
  89     fNPixelsZ=fSegmentation->Npz();
  90     fNPixelsX=fSegmentation->Npx();
  91
  92     fResponse->GetNoiseParam(fNoise,fBaseline);
  93     fResponse->SetDistanceOverVoltage(kmictocm*fSegmentation->Dy(),50.0);
  94
  95 //    fMapA2 = new AliITSMapA2(fSegmentation);
  96     fMapA2 = 0;
  97
  98     fpList = new AliITSpList(fNPixelsZ+1,fNPixelsX+1);
  99
 100 }
 101 //______________________________________________________________________
 102 AliITSsimulationSPDdubna::~AliITSsimulationSPDdubna(){
 103     // destructor
 104
 105     if(fMapA2) delete fMapA2;
 106
 107     if (fHis) {
 108         fHis->Delete();
 109         delete fHis;
 110     } // end if fHis
 111 }
 112 //______________________________________________________________________
 113 AliITSsimulationSPDdubna::AliITSsimulationSPDdubna(const
 114                                                    AliITSsimulationSPDdubna
 115                                                    &source){
 116     //     Copy Constructor
 117     if(&source == this) return;
 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;
 125 }
 126 //______________________________________________________________________
 127 AliITSsimulationSPDdubna&  AliITSsimulationSPDdubna::operator=(const
 128                                            AliITSsimulationSPDdubna &source){
 129     //    Assignment operator
 130     if(&source == this) return *this;
 131     this->fMapA2 = source.fMapA2;
 132     this->fNoise = source.fNoise;
 133     this->fBaseline = source.fBaseline;
 134     this->fNPixelsX = source.fNPixelsX;
 135     this->fNPixelsZ = source.fNPixelsZ;
 136     this->fHis = source.fHis;
 137     return *this;
 138 }
 139 //______________________________________________________________________
 140 void AliITSsimulationSPDdubna::InitSimulationModule(Int_t module, Int_t event){
 141     //  This function creates maps to build the list of tracks for each
 142     //  summable digit.
 143     //
 144     //  Inputs:
 145     //    Int_t module   // Module number to be simulated
 146     //    Int_t event    // Event number to be simulated
 147     //
 148     //  Outputs:
 149     //    none
 150     //
 151     //  Returns:
 152     //    none
 153
 154     fModule = module;
 155     fEvent  = event;
 156 //    fMapA2->ClearMap();
 157     fpList->ClearMap();
 158 }
 159 //_____________________________________________________________________
 160 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t mask,
 161                                                Int_t event){
 162     //  This function begins the work of creating S-Digits
 163     //
 164     //  Inputs:
 165     //    AliITSmodule *mod  //  module
 166     //    Int_t mask         //  mask to be applied to the module
 167     //
 168     //  Outputs:
 169     //    none
 170     //
 171     //  Return:
 172     //    test              //  test returns kTRUE if the module contained hits
 173     //                      //  test returns kFALSE if it did not contain hits
 174
 175     Int_t module = 0;
 176
 177     if(!(mod->GetNhits())) return;// if module has no hits don't create Sdigits
 178     fModule = mod->GetIndex();
 179     HitToSDigit(mod, module, mask, fpList);
 180     WriteSDigits(fpList);
 181 //    fMapA2->ClearMap();
 182     fpList->ClearMap();
 183 }
 184 //______________________________________________________________________
 185 void AliITSsimulationSPDdubna::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
 186     //  This function adds each S-Digit to pList
 187     //
 188     //  Inputs:
 189     //    AliITSpList *pList
 190     //
 191     //  Outputs:
 192     //    none
 193     //
 194     //  Return:
 195     //    none
 196     Int_t ix, nix, iz, niz;
 197     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 198
 199     pList->GetMaxMapIndex(niz, nix);
 200     for(iz=0; iz<niz; iz++)for(ix=0; ix<nix; ix++){
 201         if(pList->GetSignalOnly(iz,ix)>0.0){
 202             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(iz,ix)));
 203 #ifdef DEBUG
 204             cout <<"SDigits " << iz << "," << ix << "," <<
 205                 *(pList->GetpListItem(iz,ix)) << endl;
 206 #endif
 207         } // end if pList
 208     } // end for iz,ix
 209     return;
 210 }
 211 //______________________________________________________________________
 212 void AliITSsimulationSPDdubna::FinishSDigitiseModule(){
 213     //  This function calls SDigitsToDigits which creates Digits from SDigits
 214     //
 215     //  Inputs:
 216     //    none
 217     //
 218     //  Outputs:
 219     //    none
 220     //  Return
 221     //    none
 222
 223     SDigitsToDigits(fModule, fpList);
 224     return;
 225 }
 226 //______________________________________________________________________
 227 void AliITSsimulationSPDdubna::SDigitsToDigits(Int_t module,
 228                                                AliITSpList *pList){
 229     //  This function adds electronic noise to the S-Digits and then adds them
 230     // to  a new pList
 231     //
 232     //  Inputs:
 233     //    Int_t       module  // module number
 234     //    AliITSpList *pList  // pList
 235     //
 236     //  Outputs:
 237     //    pList is passed along to the functions ChargeToSignal and GetList
 238     //
 239     //  Return:
 240     //    none
 241
 242     fModule = module;
 243     ChargeToSignal(pList); // Charge To Signal both adds noise and
 244 //    fMapA2->ClearMap();
 245     pList->ClearMap();
 246 }
 247 //______________________________________________________________________
 248 void AliITSsimulationSPDdubna::DigitiseModule(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 249                                               Int_t dummy){
 250     //  This function creates Digits straight from the hits and then adds
 251     //  electronic noise to the digits before adding them to pList
 252     //
 253     //  Inputs:
 254     //    AliITSmodule *mod    // module
 255     //    Int_t        module  // module number  Dummy.
 256     //    Int_t        dummy
 257     //
 258     //  Outputs:
 259     //    Each of the input variables is passed along to HitToSDigit
 260     //
 261     //  Return:
 262     //    none
 263
 264     fModule = mod->GetIndex();  //This calls the module for HitToSDigit
 265     HitToSDigit(mod,fModule, dummy, fpList);
 266     ChargeToSignal(fpList);
 267 //    fMapA2->ClearMap();
 268     fpList->ClearMap();
 269 }
 270 //______________________________________________________________________
 271 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapSignal(Int_t iz, Int_t ix, Int_t trk,
 272                                                Int_t ht, Int_t module,
 273                                                Double_t signal,
 274                                                AliITSpList *pList){
 275     //  This function adds a signal to the pList from the pList class
 276     //
 277     //  Inputs:
 278     //    Int_t       iz     // row number
 279     //    Int_t       ix     // column number
 280     //    Int_t       trk    // track number
 281     //    Int_t       ht     // hit number
 282     //    Double_t    signal // signal strength
 283     //    AliITSpList *pList // pList
 284     //
 285     //  Outputs:
 286     //    All of the inputs are passed to AliITSpList::AddSignal
 287     //    Int_t    ix  // row number
 288     //    Int_t    iz  // column number
 289     //    Double_t sig // signal strength
 290     //          // These three variables are defined to preserve the
 291     //          // assignments used in the function AliITSMapA2::AddSignal
 292     //
 293     //  Return:
 294     //    none
 295
 296 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, signal);
 297     pList->AddSignal(iz,ix, trk, ht, fModule, signal);
 298 }
 299 //______________________________________________________________________
 300 void AliITSsimulationSPDdubna::UpdateMapNoise(Int_t iz,
 301                                               Int_t ix, Int_t fModule,
 302                                               Double_t sig, Float_t noise,
 303                                               AliITSpList *pList){
 304     //  This function adds noise to data in the MapA2 as well as the pList
 305     //
 306     //  Inputs:
 307     //    Int_t       iz       // row number
 308     //    Int_t       ix       // column number
 309     //    Int_t       mod     // module number
 310     //    Double_t    sig     // signal strength
 311     //    Double_t    noise   // electronic noise generated by ChargeToSignal
 312     //    AliITSpList *pList  // pList
 313     //
 314     //  Outputs:
 315     //    All of the inputs are passed to AliITSMapA2::AddSignal or
 316     //    AliITSpList::AddNoise
 317     //
 318     //  Return:
 319     //    none
 320
 321 //    fMapA2->AddSignal(iz, ix, noise);
 322     pList->AddNoise(iz,ix, fModule, noise);
 323 }
 324 //______________________________________________________________________
 325 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 326                                           Int_t dummy){
 327     DigitiseModule(mod, module, dummy);
 328 }
 329 //______________________________________________________________________
 330 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigit(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 331                                             Int_t dummy,AliITSpList *pList){
 332     // Does the charge distributions using Gaussian diffusion charge charing.
 333     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 334     TObjArray *hits = mod->GetHits();
 335     Int_t nhits = hits->GetEntriesFast();
 336     Int_t h,ix,iz;
 337     Int_t idtrack;
 338     Double_t x0=0.0,x1=0.0,y0=0.0,y1=0.0,z0=0.0,z1=0.0,de=0.0;
 339     Double_t x,y,z,t,tp,st,dt=0.2,el,sig;
 340     Double_t thick = kmictocm*GetSeg()->Dy();
 341
 342     if(nhits<=0) return;
 343     for(h=0;h<nhits;h++){
 344 #ifdef DEBUG
 345         cout << "Hits=" << h << "," << *(mod->GetHit(h)) << endl;
 346 #endif
 347         if(mod->LineSegmentL(h,x0,x1,y0,y1,z0,z1,de,idtrack)){
 348         st =TMath::Sqrt(x1*x1+y1*y1+z1*z1);
 349         if(st>0.0) for(t=0;t<1.0;t+=dt){ // Integrate over t
 350             tp = t+0.5*dt;
 351             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)(dt*de));
 352 #ifdef DEBUG
 353             if(el<=0.0) cout << "el="<<el<<" dt="<<dt<<" de="<<de<<endl;
 354 #endif
 355             x = x0+x1*tp;
 356             y = y0+y1*tp;
 357             z = z0+z1*tp;
 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         } else { // st == 0.0 deposit it at this point
 363             el = GetResp()->GeVToCharge((Float_t)de);
 364             x = x0;
 365             y = y0;
 366             z = z0;
 367             GetSeg()->LocalToDet(x,z,ix,iz);
 368             sig = GetResp()->SigmaDiffusion1D(thick + y);
 369             SpreadCharge(x,y,z,ix,iz,el,sig,
 370                          idtrack,mod->GetHitTrackIndex(h),h,mod->GetIndex());
 371         } // end if st>0.0
 372     }} // Loop over all hits h
 373 }
 374 //______________________________________________________________________
 375 void AliITSsimulationSPDdubna::SpreadCharge(Double_t x0,Double_t y0,
 376                                             Double_t z0,Int_t ix0,Int_t iz0,
 377                                             Double_t el,Double_t sig,Int_t t,
 378                                             Int_t ti,Int_t hi,Int_t mod){
 379     // Spreads the charge over neighboring cells. Assume charge is distributed
 380     // as charge(x,z) = (el/2*pi*sig*sig)*exp(-arg)
 381     // arg=((x-x0)*(x-x0)/2*sig*sig)+((z-z0*z-z0)/2*sig*sig)
 382     // Defined this way, the integral over all x and z is el.
 383     const Int_t knx = 3,knz = 2;
 384     const Double_t kRoot2 = 1.414213562; // Sqrt(2).
 385     const Double_t kmictocm = 1.0e-4; // convert microns to cm.
 386     Int_t ix,iz,ixs,ixe,izs,ize;
 387     Float_t x,z;
 388     Double_t x1,x2,z1,z2,s,sp;
 389
 390     if(sig<=0.0) {
 391         fpList->AddSignal(iz0,ix0,t,hi,mod,el);
 392         return;
 393     } // end if
 394     sp = 1.0/(sig*kRoot2);
 395 #ifdef DEBUG
 396     cout << "sig=" << sig << " sp=" << sp << endl;
 397 #endif
 398     ixs = TMath::Max(-knx+ix0,0);
 399     ixe = TMath::Min(knx+ix0,GetSeg()->Npx()-1);
 400     izs = TMath::Max(-knz+iz0,0);
 401     ize = TMath::Min(knz+iz0,GetSeg()->Npz()-1);
 402     for(ix=ixs;ix<=ixe;ix++) for(iz=izs;iz<=ize;iz++){
 403         GetSeg()->DetToLocal(ix,iz,x,z); // pixel center
 404         x1 = x;
 405         z1 = z;
 406         x2  = x1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix); // Upper
 407         x1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpx(ix);  // Lower
 408         z2  = z1 + 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz); // Upper
 409         z1 -= 0.5*kmictocm*GetSeg()->Dpz(iz);  // Lower
 410         x1 -= x0; // Distance from where track traveled
 411         x2 -= x0; // Distance from where track traveled
 412         z1 -= z0; // Distance from where track traveled
 413         z2 -= z0; // Distance from where track traveled
 414         s = 0.25; // Correction based on definision of Erfc
 415         s *= TMath::Erfc(sp*x1) - TMath::Erfc(sp*x2);
 416 #ifdef DEBUG
 417         cout << "el=" << el << " ix0=" << ix0 << " ix=" << ix << " x0="<< x <<
 418             " iz0=" << iz0 << " iz=" << iz << " z0=" << z  <<
 419             " sp*x1=" << sp*x1 <<" sp*x2=" << sp*x2 << " s=" << s;
 420 #endif
 421         s *= TMath::Erfc(sp*z1) - TMath::Erfc(sp*z2);
 422 #ifdef DEBUG
 423         cout << " sp*z1=" << sp*z1 <<" sp*z2=" << sp*z2 << " s=" << s << endl;
 424 #endif
 425         fpList->AddSignal(iz,ix,t,hi,mod,s*el);
 426     } // end for ix, iz
 427 }
 428 //______________________________________________________________________
 429 void AliITSsimulationSPDdubna::HitToSDigitOld(AliITSmodule *mod, Int_t module,
 430                                            Int_t dummy, AliITSpList *pList){
 431     // digitize module
 432     const Float_t kEnToEl = 2.778e+8; // GeV->charge in electrons
 433                                       // for 3.6 eV/pair
 434     const Float_t kconv = 10000.;     // cm -> microns
 435
 436     Float_t spdLength = fSegmentation->Dz();
 437     Float_t spdWidth = fSegmentation->Dx();
 438     Float_t spdThickness = fSegmentation->Dy();
 439     Float_t difCoef, dum;
 440     fResponse->DiffCoeff(difCoef,dum);
 441     if(spdThickness > 290) difCoef = 0.00613;
 442
 443     Float_t zPix0 = 1e+6;
 444     Float_t xPix0 = 1e+6;
 445     Float_t yPrev = 1e+6;
 446
 447     Float_t zPitch = fSegmentation->Dpz(0);
 448     Float_t xPitch = fSegmentation->Dpx(0);
 449
 450     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 451     module = mod->GetIndex();
 452     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast();
 453     if (!nhits) return;
 454 #ifdef DEBUG
 455     cout<<"len,wid,thickness,nx,nz,pitchx,pitchz,difcoef ="<<spdLength<<","
 456         <<spdWidth<<","<<spdThickness<<","<<fNPixelsX<<","<<fNPixelsZ<<","
 457         <<xPitch<<","<<zPitch<<","<<difCoef<<endl;
 458 #endif
 459     //  Array of pointers to the label-signal list
 460     Int_t indexRange[4] = {0,0,0,0};
 461
 462     // Fill detector maps with GEANT hits
 463     // loop over hits in the module
 464     static Bool_t first;
 465     Int_t lasttrack=-2;
 466     Int_t hit, iZi, jz, jx;
 467     Int_t idhit=-1; //!
 468 #ifdef DEBUG
 469     cout<<"SPDdubna: module,nhits ="<<module<<","<<nhits<<endl;
 470 #endif
 471     for (hit=0;hit<nhits;hit++) {
 472         AliITShit *iHit = (AliITShit*) fHits->At(hit);
 473 #ifdef DEBUG
 474         cout << "Hits=" << hit << "," << *iHit << endl;
 475 #endif
 476         //Int_t layer = iHit->GetLayer();
 477         Float_t yPix0 = -spdThickness/2;
 478
 479         // work with the idtrack=entry number in the TreeH
 480         //Int_t idhit,idtrack; //!
 481         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(hit,idtrack,idhit);  //!
 482         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(hit);
 483         // or store straight away the particle position in the array
 484         // of particles :
 485         if(iHit->StatusEntering()) idhit=hit;
 486         Int_t itrack = iHit->GetTrack();
 487         Int_t dray = 0;
 488
 489         if (lasttrack != itrack || hit==(nhits-1)) first = kTRUE;
 490
 491         //Int_t parent = iHit->GetParticle()->GetFirstMother();
 492         Int_t partcode = iHit->GetParticle()->GetPdgCode();
 493
 494         //  partcode (pdgCode): 11 - e-, 13 - mu-, 22 - gamma, 111 - pi0,
 495         // 211 - pi+,  310 - K0s, 321 - K+, 2112 - n, 2212 - p, 3122 - lambda
 496
 497         Float_t pmod = iHit->GetParticle()->P(); // total momentum at the
 498                                                    // vertex
 499         pmod *= 1000;
 500
 501         if(partcode == 11 && pmod < 6) dray = 1; // delta ray is e-
 502                                                  // at p < 6 MeV/c
 503
 504         //  Get hit z and x(r*phi) cordinates for each module (detector)
 505         //  in local system.
 506
 507         Float_t zPix = kconv*iHit->GetZL();
 508         Float_t xPix = kconv*iHit->GetXL();
 509         Float_t yPix = kconv*iHit->GetYL();
 510
 511         // Get track status
 512         Int_t status = iHit->GetTrackStatus();
 513
 514         // Check boundaries
 515         if(zPix  > spdLength/2) {
 516 #ifdef DEBUG
 517             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 518 #endif
 519             zPix = spdLength/2 - 10;
 520         }
 521         if(zPix  < 0 && zPix < -spdLength/2) {
 522 #ifdef DEBUG
 523             cout<<"!!! SPD: z outside ="<<zPix<<endl;
 524 #endif
 525             zPix = -spdLength/2 + 10;
 526         }
 527         if(xPix  > spdWidth/2) {
 528 #ifdef DEBUG
 529             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 530 #endif
 531             xPix = spdWidth/2 - 10;
 532         }
 533         if(xPix  < 0 && xPix < -spdWidth/2) {
 534 #ifdef DEBUG
 535             cout<<"!!! SPD: x outside ="<<xPix<<endl;
 536 #endif
 537             xPix = -spdWidth/2 + 10;
 538         }
 539         Int_t trdown = 0;
 540
 541         // enter Si or after event in Si
 542         if (status == 66 ) {
 543             zPix0 = zPix;
 544             xPix0 = xPix;
 545             yPrev = yPix;
 546         } // end if status == 66
 547
 548         Float_t depEnergy = iHit->GetIonization();
 549         // skip if the input point to Si
 550
 551         if(depEnergy <= 0.) continue;
 552
 553         // if track returns to the opposite direction:
 554         if (yPix < yPrev) {
 555             trdown = 1;
 556         } // end if yPix < yPrev
 557
 558         // take into account the holes diffusion inside the Silicon
 559         // the straight line between the entrance and exit points in Si is
 560         // divided into the several steps; the diffusion is considered
 561         // for each end point of step and charge
 562         // is distributed between the pixels through the diffusion.
 563
 564         //  ---------- the diffusion in Z (beam) direction -------
 565         Float_t charge = depEnergy*kEnToEl;         // charge in e-
 566         Float_t drPath = 0.;
 567         Float_t tang = 0.;
 568         Float_t sigmaDif = 0.;
 569         Float_t zdif = zPix - zPix0;
 570         Float_t xdif = xPix - xPix0;
 571         Float_t ydif = TMath::Abs(yPix - yPrev);
 572         Float_t ydif0 = TMath::Abs(yPrev - yPix0);
 573
 574         if(ydif < 1) continue; // ydif is not zero
 575
 576         Float_t projDif = sqrt(xdif*xdif + zdif*zdif);
 577
 578         Int_t ndZ = (Int_t)TMath::Abs(zdif/zPitch) + 1;
 579         Int_t ndX = (Int_t)TMath::Abs(xdif/xPitch) + 1;
 580
 581         // number of the steps along the track:
 582         Int_t nsteps = ndZ;
 583         if(ndX > ndZ) nsteps = ndX;
 584         if(nsteps < 20) nsteps = 20;  // minimum number of the steps
 585
 586         if (projDif < 5 ) {
 587             drPath = (yPix-yPix0)*1.e-4;
 588             drPath = TMath::Abs(drPath);        // drift path in cm
 589             sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);    // sigma diffusion in cm
 590             sigmaDif = sigmaDif*kconv;         // sigma diffusion in microns
 591             nsteps = 1;
 592         }  // end if projDif < 5
 593
 594         if(projDif > 5) tang = ydif/projDif;
 595         Float_t dCharge = charge/nsteps;       // charge in e- for one step
 596         Float_t dZ = zdif/nsteps;
 597         Float_t dX = xdif/nsteps;
 598
 599         for (iZi = 1; iZi <= nsteps;iZi++) {
 600             Float_t dZn = iZi*dZ;
 601             Float_t dXn = iZi*dX;
 602             Float_t zPixn = zPix0 + dZn;
 603             Float_t xPixn = xPix0 + dXn;
 604
 605             if(projDif >= 5) {
 606                 Float_t dProjn = sqrt(dZn*dZn+dXn*dXn);
 607                 drPath = dProjn*tang*1.e-4; // drift path for iZi+1 step in cm
 608                 if(trdown == 0) {
 609                     drPath = TMath::Abs(drPath) + ydif0*1.e-4;
 610                 }// end if trdow ==0
 611                 if(trdown == 1) {
 612                     drPath = ydif0*1.e-4 - TMath::Abs(drPath);
 613                     drPath = TMath::Abs(drPath);
 614                 } // end if trdown == 1
 615                 sigmaDif = difCoef*sqrt(drPath);
 616                 sigmaDif = sigmaDif*kconv;       // sigma diffusion in microns
 617             } // end if projdif >= 5
 618
 619             zPixn = (zPixn + spdLength/2.);
 620             xPixn = (xPixn + spdWidth/2.);
 621             Int_t nZpix, nXpix;
 622             fSegmentation->GetPadIxz(xPixn,zPixn,nXpix,nZpix);
 623             zPitch = fSegmentation->Dpz(nZpix);
 624             fSegmentation->GetPadTxz(xPixn,zPixn);
 625             // set the window for the integration
 626             Int_t jzmin = 1;
 627             Int_t jzmax = 3;
 628             if(nZpix == 1) jzmin =2;
 629             if(nZpix == fNPixelsZ) jzmax = 2;
 630
 631             Int_t jxmin = 1;
 632             Int_t jxmax = 3;
 633             if(nXpix == 1) jxmin =2;
 634             if(nXpix == fNPixelsX) jxmax = 2;
 635
 636             Float_t zpix = nZpix;
 637             Float_t dZright = zPitch*(zpix - zPixn);
 638             Float_t dZleft = zPitch - dZright;
 639
 640             Float_t xpix = nXpix;
 641             Float_t dXright = xPitch*(xpix - xPixn);
 642             Float_t dXleft = xPitch - dXright;
 643
 644             Float_t dZprev = 0.;
 645             Float_t dZnext = 0.;
 646             Float_t dXprev = 0.;
 647             Float_t dXnext = 0.;
 648
 649             for(jz=jzmin; jz <=jzmax; jz++) {
 650                 if(jz == 1) {
 651                     dZprev = -zPitch - dZleft;
 652                     dZnext = -dZleft;
 653                 } else if(jz == 2) {
 654                     dZprev = -dZleft;
 655                     dZnext = dZright;
 656                 } else if(jz == 3) {
 657                     dZprev = dZright;
 658                     dZnext = dZright + zPitch;
 659                 } // end if jz
 660                 // kz changes from 1 to the fNofPixels(270)
 661                 Int_t kz = nZpix + jz -2;
 662
 663                 Float_t zArg1 = dZprev/sigmaDif;
 664                 Float_t zArg2 = dZnext/sigmaDif;
 665                 Float_t zProb1 = TMath::Erfc(zArg1);
 666                 Float_t zProb2 = TMath::Erfc(zArg2);
 667                 Float_t dZCharge =0.5*(zProb1-zProb2)*dCharge;
 668
 669
 670                 // ----------- holes diffusion in X(r*phi) direction  --------
 671
 672                 if(dZCharge > 1.) {
 673                     for(jx=jxmin; jx <=jxmax; jx++) {
 674                         if(jx == 1) {
 675                             dXprev = -xPitch - dXleft;
 676                             dXnext = -dXleft;
 677                         } else if(jx == 2) {
 678                             dXprev = -dXleft;
 679                             dXnext = dXright;
 680                         } else if(jx == 3) {
 681                             dXprev = dXright;
 682                             dXnext = dXright + xPitch;
 683                         }  // end if jx
 684                         Int_t kx = nXpix + jx -2;
 685                         Float_t xArg1 = dXprev/sigmaDif;
 686                         Float_t xArg2 = dXnext/sigmaDif;
 687                         Float_t xProb1 = TMath::Erfc(xArg1);
 688                         Float_t xProb2 = TMath::Erfc(xArg2);
 689                         Float_t dXCharge =0.5*(xProb1-xProb2)*dZCharge;
 690
 691                         if(dXCharge > 1.) {
 692                             if (first) {
 693                                 indexRange[0]=indexRange[1]=kz-1;
 694                                 indexRange[2]=indexRange[3]=kx-1;
 695                                 first=kFALSE;
 696                             } // end if first
 697                             indexRange[0]=TMath::Min(indexRange[0],kz-1);
 698                             indexRange[1]=TMath::Max(indexRange[1],kz-1);
 699                             indexRange[2]=TMath::Min(indexRange[2],kx-1);
 700                             indexRange[3]=TMath::Max(indexRange[3],kx-1);
 701 /*
 702                             // build the list of digits for this module
 703                             Double_t signal = fMapA2->GetSignal(kz-1,kx-1);
 704                             signal+=dXCharge;
 705                             fMapA2->SetHit(kz-1,kx-1,(double)signal);
 706 */
 707                             // The calling sequence for UpdateMapSignal was
 708                             // moved into the (dx > 1 e-) loop because it
 709                             // needs to call signal which is defined inside
 710                             // this loop
 711                             fModule   = module;//Defined because functions
 712                                                // called by UpdateMapSignal
 713                                                // expect module to be an
 714                                                // integer
 715                             UpdateMapSignal(kz-1,kx-1,
 716 //                                          mod->GetHitTrackIndex(hit),
 717                              ((AliITShit*)(mod->GetHit(hit)))->GetTrack(),
 718                                             hit,fModule,dXCharge,pList);
 719                         }      // dXCharge > 1 e-
 720                     }       // jx loop
 721                 }       // dZCharge > 1 e-
 722             }        // jz loop
 723         }         // iZi loop
 724         if (status == 65) {   // the step is inside of Si
 725             zPix0 = zPix;
 726             xPix0 = xPix;
 727         } // end if status == 65
 728         yPrev = yPix;
 729     }   // hit loop inside the module
 730 }
 731 //______________________________________________________________________
 732 void AliITSsimulationSPDdubna::ChargeToSignal(AliITSpList *pList){
 733     // add noise and electronics, perform the zero suppression and add the
 734     // digit to the list
 735     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 736     Float_t threshold = (float)fResponse->MinVal();
 737     Int_t j;
 738 //    Int_t    digits[3], tracks[3], hits[3];
 739 //    Float_t  charges[3];
 740     Float_t  electronics;
 741 //    Float_t  phys;
 742     Double_t sig;
 743     const Int_t    nmaxtrk=AliITSdigitSPD::GetNTracks();
 744     static AliITSdigitSPD dig;
 745
 746     for(Int_t iz=0; iz<fNPixelsZ; iz++){
 747         for(Int_t ix=0; ix<fNPixelsX; ix++){
 748             electronics = fBaseline + fNoise*gRandom->Gaus();
 749             sig = pList->GetSignalOnly(iz,ix);
 750             UpdateMapNoise(iz,ix,fModule,sig,electronics,pList);
 751 #ifdef DEBUG
 752 //          cout << sig << "+" << electronics <<">threshold=" << threshold
 753 //               << endl;
 754 #endif
 755             if (sig+electronics > threshold) {
 756                 dig.fCoord1 = iz;
 757                 dig.fCoord2 = ix;
 758                 dig.fSignal = 1;
 759                 dig.fSignalSPD = (Int_t) pList->GetSignal(iz,ix);
 760                 /*
 761                 digits[0] = iz;
 762                 digits[1] = ix;
 763                 digits[2] = 1; */
 764                 for(j=0;j<nmaxtrk;j++){
 765 //                  charges[j] = 0.0;
 766                     if (j<pList->GetNEnteries()) {
 767                         dig.fTracks[j] = pList->GetTrack(iz,ix,j);
 768                         dig.fHits[j]   = pList->GetHit(iz,ix,j);
 769                         /*
 770                         tracks[j] = pList->GetTrack(iz,ix,j);
 771                         hits[j]   = pList->GetHit(iz,ix,j);
 772                         */
 773                     }else { // Default values
 774                         dig.fTracks[j] = -3;
 775                         dig.fHits[j]   = -1;
 776 /*                      tracks[j] = -2; //noise
 777                         hits[j]   = -1;  */
 778                     } // end if pList
 779                 } // end for j
 780 //              charges[0] = (Float_t) pList->GetSumSignal(iz,ix);
 781 /*
 782                 if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] == tracks[2]) {
 783                     tracks[1] = -3;
 784                     hits[1] = -1;
 785                     tracks[2] = -3;
 786                     hits[2] = -1;
 787                 } else if(tracks[0] == tracks[1] && tracks[0] != tracks[2]) {
 788                     tracks[1] = -3;
 789                     hits[1] = -1;
 790                 } else if(tracks[0] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 791                     tracks[2] = -3;
 792                     hits[2] = -1;
 793                 } else if(tracks[1] == tracks[2] && tracks[0] != tracks[1]) {
 794                     tracks[2] = -3;
 795                     hits[2] = -1;
 796                 } // end if
 797 */
 798 //              phys = 0.0;
 799 #ifdef DEBUG
 800                 cout << iz << "," << ix << "," <<
 801                     *(pList->GetpListItem(iz,ix)) << endl;
 802 #endif
 803 //              aliITS->AddSimDigit(0, phys, digits, tracks, hits, charges);
 804                 aliITS->AddSimDigit(0,&dig);
 805             } //
 806         } //
 807     } //
 808 }
 809 //______________________________________________________________________
 810 void AliITSsimulationSPDdubna::CreateHistograms(){
 811     // create 1D histograms for tests
 812
 813     printf("SPD - create histograms\n");
 814
 815     fHis=new TObjArray(fNPixelsZ);
 816     TString spdName("spd_");
 817     for (Int_t i=0;i<fNPixelsZ;i++) {
 818         Char_t pixelz[4];
 819         sprintf(pixelz,"%d",i+1);
 820         spdName.Append(pixelz);
 821         //PH       (*fHis)[i] = new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 822         //PH                       fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX);
 823         fHis->AddAt(new TH1F(spdName.Data(),"SPD maps",
 824                              fNPixelsX,0.,(Float_t) fNPixelsX), i);
 825     } // end for i
 826 }
 827 //______________________________________________________________________
 828 void AliITSsimulationSPDdubna::ResetHistograms(){
 829     //
 830     // Reset histograms for this detector
 831     //
 832
 833     for ( int i=0;i<fNPixelsZ;i++ ) {
 834         //PH    if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
 835         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
 836     } // end for i
 837 }