ITS/AliITSsimulationSSD.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 <stdio.h>
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <Riostream.h>
  21 #include <TObjArray.h>
  22 #include <TRandom.h>
  23
  24 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  25 #include "AliITSmodule.h"
  26 #include "AliITSMapA2.h"
  27 #include "AliITSpList.h"
  28 #include "AliITSCalibrationSSD.h"
  29 #include "AliITSsegmentationSSD.h"
  30 //#include "AliITSdcsSSD.h"
  31 #include "AliITS.h"
  32 #include "AliITShit.h"
  33 #include "AliITSdigitSSD.h"
  34 #include "AliRun.h"
  35 #include "AliMagF.h"
  36 #include "AliITSgeom.h"
  37 #include "AliITSsimulationSSD.h"
  38 #include "AliITSTableSSD.h"
  39 #include <TF1.h>
  40 #include "AliMathBase.h"
  41
  42 using std::endl;
  43 using std::cout;
  44 ClassImp(AliITSsimulationSSD)
  45 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  46 //                                                                    //
  47 // Author: Enrico Fragiacomo                                          //
  48 //         enrico.fragiacomo@ts.infn.it                               //
  49 // Last revised: june 2008                                            //
  50 //                                                                    //
  51 // AliITSsimulationSSD is the simulation of SSD.                     //
  52 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53
  54 //----------------------------------------------------------------------
  55 AliITSsimulationSSD::AliITSsimulationSSD():AliITSsimulation(),
  56                                            //fDCS(0),
  57 fMapA2(0),
  58 fIonE(0.0),
  59 fDifConst(),
  60 fDriftVel(),
  61 fTimeResponse(NULL),
  62 fLorentz(kFALSE),
  63 fTanLorAngP(0),
  64 fTanLorAngN(0)
  65 {
  66     //default Constructor
  67     //Inputs:
  68     // none.
  69     // Outputs:
  70     // none.
  71     // Return:
  72     //  A default construction AliITSsimulationSSD class
  73 }
  74 //----------------------------------------------------------------------
  75 AliITSsimulationSSD::AliITSsimulationSSD(AliITSDetTypeSim* dettyp):
  76 AliITSsimulation(dettyp),
  77 //fDCS(0),
  78 fMapA2(0),
  79 fIonE(0.0),
  80 fDifConst(),
  81 fDriftVel(),
  82 fTimeResponse(NULL),
  83 fLorentz(kFALSE),
  84 fTanLorAngP(0),
  85 fTanLorAngN(0)
  86 {
  87     // Constructor
  88     // Input:
  89     //   AliITSDetTypeSim    Pointer to the SSD dettype to be used
  90     // Outputs:
  91     //   none.
  92     // Return
  93     //   A standard constructed AliITSsimulationSSD class
  94
  95   fTimeResponse = new TF1("ftimeresponse",".5*x*exp(1.-.5*x)");
  96     Init();
  97 }
  98 //----------------------------------------------------------------------
  99 void AliITSsimulationSSD::Init(){
 100   // Inilizer, Inilizes all of the variable as needed in a standard place.
 101   // Input:
 102   //   AliITSsegmentationSSD *seg  Pointer to the SSD segmentation to be used
 103   //   AliITSCalibrationSSD   *resp Pointer to the SSD responce class to be used
 104   // Outputs:
 105   //   none.
 106   // Return
 107   //   none.
 108   AliITSsegmentationSSD* seg = (AliITSsegmentationSSD*)GetSegmentationModel(2);
 109   AliITSSimuParam* simpar = fDetType->GetSimuParam();
 110
 111   SetDriftVelocity(); // use default values in .h file
 112   SetIonizeE();       // use default values in .h file
 113   SetDiffConst();     // use default values in .h file
 114   fpList           = new AliITSpList(2,GetNStrips());
 115   fMapA2           = new AliITSMapA2(seg);
 116   SetLorentzDrift(simpar->GetSSDLorentzDrift());
 117   if (fLorentz) SetTanLorAngle();
 118 }
 119
 120 //______________________________________________________________________
 121 Bool_t AliITSsimulationSSD::SetTanLorAngle() {
 122     // This function set the Tangent of the Lorentz angles.
 123     // output: Bool_t : kTRUE in case of success
 124     //
 125
 126     if(!fDetType) {
 127       AliError("AliITSsimulationSPD::SetTanLorAngle: AliITSDetTypeSim* fDetType not set ");
 128       return kFALSE;}
 129
 130     AliITSSimuParam* simpar = fDetType->GetSimuParam();
 131     AliMagF* fld = (AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField();
 132     if (!fld) AliFatal("The field is not initialized");
 133     Double_t bz = fld->SolenoidField();
 134
 135     fTanLorAngN = TMath::Tan( simpar->LorentzAngleElectron(bz) );
 136     fTanLorAngP = TMath::Tan( simpar->LorentzAngleHole(bz) );
 137
 138     return kTRUE;
 139 }
 140
 141 //______________________________________________________________________
 142 AliITSsimulationSSD& AliITSsimulationSSD::operator=(
 143                                          const AliITSsimulationSSD &s){
 144   // Operator =
 145
 146   if(this==&s) return *this;
 147
 148   //  this->fDCS         = new AliITSdcsSSD(*(s.fDCS));
 149   this->fMapA2       = s.fMapA2;
 150   this->fIonE        = s.fIonE;
 151   this->fDifConst[0] = s.fDifConst[0];
 152   this->fDifConst[1] = s.fDifConst[1];
 153   this->fDriftVel[0] = s.fDriftVel[0];
 154   this->fDriftVel[1] = s.fDriftVel[1];
 155   this->fTimeResponse = s.fTimeResponse;
 156   this->fLorentz   = s.fLorentz;
 157   this->fTanLorAngP = s.fTanLorAngP;
 158   this->fTanLorAngN = s.fTanLorAngN;
 159   return *this;
 160 }
 161 /*
 162 //______________________________________________________________________
 163 AliITSsimulation& AliITSsimulationSSD::operator=(
 164                                          const AliITSsimulation &s){
 165   // Operator =
 166
 167   if(this==&s) return *this;
 168   Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a = with "
 169         "AliITSsimulationSSD Using default creater instead");
 170
 171   return *this;
 172 }
 173 */
 174 //______________________________________________________________________
 175 AliITSsimulationSSD::AliITSsimulationSSD(const AliITSsimulationSSD &source):
 176     AliITSsimulation(source),
 177 fMapA2(source.fMapA2),
 178 fIonE(source.fIonE),
 179 fDifConst(),
 180 fDriftVel(),
 181 fTimeResponse(source.fTimeResponse),
 182 fLorentz(source.fLorentz),
 183 fTanLorAngP(source.fTanLorAngP),
 184 fTanLorAngN(source.fTanLorAngN)
 185 {
 186   // copy constructor
 187   fDifConst[0] = source.fDifConst[0];
 188   fDifConst[1] = source.fDifConst[1];
 189   fDriftVel[0] = source.fDriftVel[0];
 190   fDriftVel[1] = source.fDriftVel[1];
 191 }
 192 //______________________________________________________________________
 193 AliITSsimulationSSD::~AliITSsimulationSSD() {
 194   // destructor
 195   delete fMapA2;
 196   delete fTimeResponse;
 197   //delete fDCS;
 198 }
 199 //______________________________________________________________________
 200 void AliITSsimulationSSD::InitSimulationModule(Int_t module,Int_t event){
 201     // Creates maps to build the list of tracks for each sumable digit
 202     // Inputs:
 203     //   Int_t module    // Module number to be simulated
 204     //   Int_t event     // Event number to be simulated
 205     // Outputs:
 206     //   none.
 207     // Return
 208     //    none.
 209
 210     SetModuleNumber(module);
 211     SetEventNumber(event);
 212     fMapA2->ClearMap();
 213     fpList->ClearMap();
 214 }
 215 //______________________________________________________________________
 216 void AliITSsimulationSSD::FinishSDigitiseModule(){
 217     // Does the Sdigits to Digits work
 218     // Inputs:
 219     //   none.
 220     // Outputs:
 221     //   none.
 222     // Return:
 223     //   none.
 224
 225   FillMapFrompList(fpList);  // need to check if needed here or not????
 226   SDigitToDigit(fModule,fpList);
 227   fpList->ClearMap();
 228   fMapA2->ClearMap();
 229 }
 230 //______________________________________________________________________
 231 void AliITSsimulationSSD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t,Int_t) {
 232   // Digitizes hits for one SSD module
 233   SetModuleNumber(mod->GetIndex());
 234
 235   HitsToAnalogDigits(mod,fpList);
 236   SDigitToDigit(GetModuleNumber(),fpList);
 237
 238   fpList->ClearMap();
 239   fMapA2->ClearMap();
 240 }
 241 //______________________________________________________________________
 242 void AliITSsimulationSSD::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t,Int_t) {
 243   // Produces Summable/Analog digits and writes them to the SDigit tree.
 244
 245     HitsToAnalogDigits(mod,fpList);
 246
 247     WriteSDigits(fpList);
 248
 249     fpList->ClearMap();
 250     fMapA2->ClearMap();
 251 }
 252 //______________________________________________________________________
 253 void AliITSsimulationSSD::SDigitToDigit(Int_t module,AliITSpList *pList){
 254   // Takes the pList and finishes the digitization.
 255
 256   ApplyNoise(pList,module);
 257   ApplyCoupling(pList,module);
 258   ApplyDeadChannels(module);
 259
 260   ChargeToSignal(module,pList);
 261 }
 262 //______________________________________________________________________
 263 void AliITSsimulationSSD::HitsToAnalogDigits(AliITSmodule *mod,
 264                                              AliITSpList *pList){
 265     // Loops over all hits to produce Analog/floating point digits. This
 266     // is also the first task in producing standard digits.
 267   Int_t lasttrack     = -2;
 268   Int_t idtrack       = -2;
 269   Double_t x0=0.0, y0=0.0, z0=0.0;
 270   Double_t x1=0.0, y1=0.0, z1=0.0;
 271   Double_t de=0.0;
 272   Int_t module = mod->GetIndex();
 273   Double_t tof = 0.;
 274
 275
 276   AliITSsegmentationSSD* seg = (AliITSsegmentationSSD*)GetSegmentationModel(2);
 277
 278   TObjArray *hits = mod->GetHits();
 279   Int_t nhits     = hits->GetEntriesFast();
 280   if (nhits<=0) return;
 281   AliITSTableSSD * tav = new AliITSTableSSD(GetNStrips());
 282   module = mod->GetIndex();
 283   if ( mod->GetLayer() == 6 ) seg->SetLayer(6);
 284   if ( mod->GetLayer() == 5 ) seg->SetLayer(5);
 285
 286   for(Int_t i=0; i<nhits; i++) {
 287     // LineSegmentL returns 0 if the hit is entering
 288     // If hits is exiting returns positions of entering and exiting hits
 289     // Returns also energy loss
 290     if(GetDebug(4)){
 291       cout << i << " ";
 292       cout << mod->GetHit(i)->GetXL() << " "<<mod->GetHit(i)->GetYL();
 293       cout << " " << mod->GetHit(i)->GetZL();
 294       cout << endl;
 295     } // end if
 296     if (mod->LineSegmentL(i, x0, x1, y0, y1, z0, z1, de, idtrack)) {
 297
 298       // Scale down dE/dx according to the hit's TOF wrt to the trigger
 299       // Necessary for pileup simulation
 300       // EF - 21/04/09
 301       tof = mod->GetHit(i)->GetTOF();
 302       tof *= 1.E+6; // convert time in microsecond
 303       if(tof<2.) de = de * fTimeResponse->Eval(-1.*tof+2.);
 304       else de = 0.;
 305       //
 306
 307       HitToDigit(module, x0, y0, z0, x1, y1, z1, de,tav);
 308       if (lasttrack != idtrack || i==(nhits-1)) {
 309         GetList(idtrack,i,module,pList,tav);
 310       } // end if
 311       lasttrack=idtrack;
 312     } // end if
 313   }  // end loop over hits
 314   delete tav; tav=0;
 315   return;
 316 }
 317 //----------------------------------------------------------------------
 318 void AliITSsimulationSSD::HitToDigit(Int_t module, Double_t x0, Double_t y0,
 319                                      Double_t z0, Double_t x1, Double_t y1,
 320                                      Double_t z1, Double_t de,
 321                                      AliITSTableSSD *tav) {
 322
 323   // hit to digit conversion
 324
 325   AliITSsegmentationSSD* seg = (AliITSsegmentationSSD*)GetSegmentationModel(2);
 326   // Turns hits in SSD module into one or more digits.
 327   //Float_t tang[2] = {0.0,0.0};
 328   //seg->Angles(tang[0], tang[1]);//stereo<<->tan(stereo)~=stereo
 329   Double_t x, y, z;
 330   Double_t dex=0.0, dey=0.0, dez=0.0;
 331   Double_t pairs; // pair generation energy per step.
 332   Double_t sigma[2] = {0.,0.};// standard deviation of the diffusion gaussian
 333   Double_t tdrift[2] = {0.,0.}; // time of drift
 334   Double_t w;
 335   Double_t inf[2], sup[2], par0[2];
 336
 337   // Set up corrections for Lorentz drift (ExB)
 338   Double_t tanLorAngP = fTanLorAngP;
 339   Double_t tanLorAngN = fTanLorAngN;
 340   if(seg->GetLayer()==6) {
 341     tanLorAngP = -1.*fTanLorAngP;
 342     tanLorAngN = -1.*fTanLorAngN;
 343   }
 344
 345   // Steps in the module are determined "manually" (i.e. No Geant)
 346   // NumOfSteps divide path between entering and exiting hits in steps
 347   Int_t numOfSteps = NumOfSteps(x1, y1, z1, dex, dey, dez);
 348   // Enery loss is equally distributed among steps
 349   de    = de/numOfSteps;
 350   pairs = de/GetIonizeE(); // e-h pairs generated
 351
 352   //-----------------------------------------------------
 353   // stepping
 354   //-----------------------------------------------------
 355   for(Int_t j=0; j<numOfSteps; j++) {     // stepping
 356
 357     x = x0 + (j+0.5)*dex;
 358     y = y0 + (j+0.5)*dey;
 359     if ( y > (seg->Dy()/2+10)*1.0E-4 ) {
 360       // check if particle is within the detector
 361       Warning("HitToDigit",
 362               "hit out of detector y0=%e,y=%e,dey=%e,j =%d module=%d,  exceed=%e",
 363               y0,y,dey,j,module, y-(seg->Dy()/2+10)*1.0E-4);
 364       return;
 365     } // end if
 366     z = z0 + (j+0.5)*dez;
 367
 368     if(GetDebug(4)) cout <<"HitToDigit "<<x<<" "<<y<<" "<<z<< " "
 369                          <<dex<<" "<<dey<<" "<<dez<<endl;
 370
 371     if(seg->GetLayer()==6) {
 372       y=-y; // Lay6 module has sensor up-side-down!!!
 373     }
 374
 375     Int_t k;
 376     //---------------------------------------------------------
 377     // Pside
 378     //------------------------------------------------------------
 379     k=0;
 380
 381     // w is the coord. perpendicular to the strips
 382     //    Float_t xp=x*1.e+4,zp=z*1.e+4; // microns
 383     Float_t xp=x,zp=z;
 384
 385     // correction for the Lorentz's angle
 386     if(fLorentz) {
 387       Float_t deltaxp = (y+(seg->Dy()*1.0E-4)/2)*tanLorAngP;
 388       xp+=deltaxp;
 389     }
 390
 391     seg->GetPadTxz(xp,zp);
 392
 393     // calculate drift time
 394     // y is the minimum path
 395     tdrift[0] = (y+(seg->Dy()*1.0E-4)/2)/GetDriftVelocity(0);
 396
 397     w = xp; // P side strip number
 398
 399     if((w<(-0.5)) || (w>(GetNStrips()-0.5))) {
 400       // this check rejects hits in regions not covered by strips
 401       // 0.5 takes into account boundaries
 402       if(GetDebug(4)) cout << "Dead SSD region, x,z="<<x<<","<<z<<endl;
 403       return; // There are dead region on the SSD sensitive volume!!!
 404     } // end if
 405     // sigma is the standard deviation of the diffusion gaussian
 406     if(tdrift[k]<0) return;
 407
 408     sigma[k] = TMath::Sqrt(2*GetDiffConst(k)*tdrift[k]);
 409     sigma[k] /= (GetStripPitch()*1.0E-4);  //units of Pitch
 410
 411     if(sigma[k]==0.0) {
 412       Error("HitToDigit"," sigma[%d]=0",k);
 413       exit(0);
 414     } // end if
 415
 416     par0[k] = pairs;
 417     // we integrate the diffusion gaussian from -3sigma to 3sigma
 418     inf[k] = w - 3*sigma[k]; // 3 sigma from the gaussian average
 419     sup[k] = w + 3*sigma[k]; // 3 sigma from the gaussian average
 420     // IntegrateGaussian does the actual
 421     // integration of diffusion gaussian
 422     IntegrateGaussian(k, par0[k], w, sigma[k], inf[k], sup[k],tav);
 423
 424     //------------------------------------------------------
 425     // end Pside
 426     //-------------------------------------------------------
 427
 428     //------------------------------------------------------
 429     // Nside
 430     //-------------------------------------------------------
 431     k=1;
 432
 433     xp=x; zp=z;
 434
 435     // correction for the Lorentz's angle
 436     if(fLorentz) {
 437       Float_t deltaxn = ((seg->Dy()*1.0E-4)/2-y)*tanLorAngN;
 438       xp+=deltaxn;
 439     }
 440
 441
 442     seg->GetPadTxz(xp,zp);
 443
 444     tdrift[1] = ((seg->Dy()*1.0E-4)/2-y)/GetDriftVelocity(1);
 445
 446     //tang[k]=TMath::Tan(tang[k]);
 447
 448     w = zp; // N side strip number
 449
 450     if((w<(-0.5)) || (w>(GetNStrips()-0.5))) {
 451       // this check rejects hits in regions not covered by strips
 452       // 0.5 takes into account boundaries
 453       if(GetDebug(4)) cout << "Dead SSD region, x,z="<<x<<","<<z<<endl;
 454       return; // There are dead region on the SSD sensitive volume.
 455     } // end if
 456
 457       // sigma is the standard deviation of the diffusion gaussian
 458     if(tdrift[k]<0) return;
 459
 460     sigma[k] = TMath::Sqrt(2*GetDiffConst(k)*tdrift[k]);
 461     sigma[k] /= (GetStripPitch()*1.0E-4);  //units of Pitch
 462
 463     if(sigma[k]==0.0) {
 464       Error("HitToDigit"," sigma[%d]=0",k);
 465       exit(0);
 466     } // end if
 467
 468     par0[k] = pairs;
 469     // we integrate the diffusion gaussian from -3sigma to 3sigma
 470     inf[k] = w - 3*sigma[k]; // 3 sigma from the gaussian average
 471     sup[k] = w + 3*sigma[k]; // 3 sigma from the gaussian average
 472     // IntegrateGaussian does the actual
 473     // integration of diffusion gaussian
 474     IntegrateGaussian(k, par0[k], w, sigma[k], inf[k], sup[k],tav);
 475
 476     //-------------------------------------------------
 477     // end Nside
 478     //-------------------------------------------------
 479
 480
 481   } // end stepping
 482 }
 483
 484 //______________________________________________________________________
 485 void AliITSsimulationSSD::ApplyNoise(AliITSpList *pList,Int_t module){
 486   // Apply Noise.
 487   Int_t ix;
 488   Double_t signal,noise;
 489   AliITSCalibrationSSD* res =(AliITSCalibrationSSD*)GetCalibrationModel(module);
 490
 491   // Pside
 492   for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++){      // loop over strips
 493
 494     // noise is gaussian
 495     noise  = (Double_t) gRandom->Gaus(0,res->GetNoiseP(ix));
 496
 497     // need to calibrate noise
 498     // NOTE. noise from the calibration database comes uncalibrated,
 499     // it needs to be calibrated in order to be added
 500     // to the signal. It will be decalibrated later on together with the noise
 501     noise *= (Double_t) res->GetGainP(ix);
 502
 503     // noise comes in ADC channels from the calibration database
 504     // It needs to be converted back to electronVolts
 505     noise /= res->GetSSDDEvToADC(1.);
 506
 507     // Finally, noise is added to the signal
 508     signal = noise + fMapA2->GetSignal(0,ix);//get signal from map
 509     fMapA2->SetHit(0,ix,signal); // give back signal to map
 510     if(signal>0.0) pList->AddNoise(0,ix,module,noise);
 511   } // loop over strip
 512
 513     // Nside
 514   for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++){      // loop over strips
 515     noise  = (Double_t) gRandom->Gaus(0,res->GetNoiseN(ix));// give noise to signal
 516     noise *= (Double_t) res->GetGainN(ix);
 517     noise /= res->GetSSDDEvToADC(1.);
 518     signal = noise + fMapA2->GetSignal(1,ix);//get signal from map
 519     fMapA2->SetHit(1,ix,signal); // give back signal to map
 520     if(signal>0.0) pList->AddNoise(1,ix,module,noise);
 521   } // loop over strip
 522
 523 }
 524 //______________________________________________________________________
 525 void AliITSsimulationSSD::ApplyCoupling(AliITSpList *pList,Int_t module) {
 526   // Apply the effect of electronic coupling between channels
 527   Int_t ix;
 528   Double_t signal=0;
 529   //AliITSCalibrationSSD* res =(AliITSCalibrationSSD*)GetCalibrationModel(module);
 530   AliITSSimuParam* res = fDetType->GetSimuParam();
 531
 532   Double_t *contrLeft  = new Double_t[GetNStrips()];
 533   Double_t *contrRight = new Double_t[GetNStrips()];
 534
 535   // P side coupling
 536   for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++){
 537     if(ix>0) contrLeft[ix] = fMapA2->GetSignal(0,ix-1)*res->GetSSDCouplingPL();
 538     else contrLeft[ix] = 0.0;
 539     if(ix<(GetNStrips()-1)) contrRight[ix] = fMapA2->GetSignal(0,ix+1)*res->GetSSDCouplingPR();
 540     else contrRight[ix] = 0.0;
 541   } // loop over strips
 542
 543   for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++){
 544     signal = contrLeft[ix] + contrRight[ix] - res->GetSSDCouplingPL() * fMapA2->GetSignal(0,ix)
 545       - res->GetSSDCouplingPR() * fMapA2->GetSignal(0,ix);
 546     fMapA2->AddSignal(0,ix,signal);
 547     if(signal>0.0) pList->AddNoise(0,ix,module,signal);
 548   } // loop over strips
 549
 550   // N side coupling
 551   for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++){
 552     if(ix>0) contrLeft[ix] = fMapA2->GetSignal(1,ix-1)*res->GetSSDCouplingNL();
 553     else contrLeft[ix] = 0.0;
 554     if(ix<(GetNStrips()-1)) contrRight[ix] = fMapA2->GetSignal(1,ix+1)*res->GetSSDCouplingNR();
 555     else contrRight[ix] = 0.0;
 556   } // loop over strips
 557
 558   for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++){
 559     signal = contrLeft[ix] + contrRight[ix] - res->GetSSDCouplingNL() * fMapA2->GetSignal(0,ix)
 560       - res->GetSSDCouplingNR() * fMapA2->GetSignal(0,ix);
 561     fMapA2->AddSignal(1,ix,signal);
 562     if(signal>0.0) pList->AddNoise(1,ix,module,signal);
 563   } // loop over strips
 564
 565
 566   delete [] contrLeft;
 567   delete [] contrRight;
 568 }
 569
 570 //______________________________________________________________________
 571 void AliITSsimulationSSD::ApplyDeadChannels(Int_t module) {
 572   // Kill dead channels setting gain to zero
 573
 574   AliITSCalibrationSSD* res = (AliITSCalibrationSSD*)GetCalibrationModel(module);
 575
 576   for(Int_t i=0;i<GetNStrips();i++){
 577
 578     if(res->IsPChannelBad(i)) res->SetGainP(i,0.0);
 579     if(res->IsNChannelBad(i)) res->SetGainN(i,0.0);
 580
 581   } // loop over strips
 582
 583 }
 584
 585 //______________________________________________________________________
 586 Float_t AliITSsimulationSSD::F(Float_t av, Float_t x, Float_t s) {
 587     // Computes the integral of a gaussian using Error Function
 588     Float_t sqrt2 = TMath::Sqrt(2.0);
 589     Float_t sigm2 = sqrt2*s;
 590     Float_t integral;
 591
 592     integral = 0.5 * AliMathBase::ErfFast( (x - av) / sigm2);
 593     return integral;
 594 }
 595 //______________________________________________________________________
 596 void AliITSsimulationSSD::IntegrateGaussian(Int_t k,Double_t par, Double_t w,
 597                                             Double_t sigma,
 598                                             Double_t inf, Double_t sup,
 599                                             AliITSTableSSD *tav) {
 600     // integrate the diffusion gaussian
 601     // remind: inf and sup are w-3sigma and w+3sigma
 602     //         we could define them here instead of passing them
 603     //         this way we are free to introduce asimmetry
 604
 605     Double_t a=0.0, b=0.0;
 606     Double_t dXCharge1 = 0.0, dXCharge2 = 0.0;
 607     // dXCharge1 and 2 are the charge to two neighbouring strips
 608     // Watch that we only involve at least two strips
 609     // Numbers greater than 2 of strips in a cluster depend on
 610     //  geometry of the track and delta rays, not charge diffusion!
 611
 612     Double_t strip = TMath::Floor(w);         // closest strip on the left
 613
 614     if ( TMath::Abs((strip - w)) < 0.5) {
 615         // gaussian mean is closer to strip on the left
 616         a = inf;                         // integration starting point
 617         if((strip+0.5)<=sup) {
 618             // this means that the tail of the gaussian goes beyond
 619             // the middle point between strips ---> part of the signal
 620             // is given to the strip on the right
 621             b = strip + 0.5;               // integration stopping point
 622             dXCharge1 = F( w, b, sigma) - F(w, a, sigma);
 623             dXCharge2 = F( w, sup, sigma) - F(w ,b, sigma);
 624         }else {
 625             // this means that all the charge is given to the strip on the left
 626             b = sup;
 627             dXCharge1 = 0.9973;   // gaussian integral at 3 sigmas
 628             dXCharge2 = 0.0;
 629         } // end if
 630         dXCharge1 = par * dXCharge1;// normalize by mean of number of carriers
 631         dXCharge2 = par * dXCharge2;
 632
 633         // for the time being, signal is the charge
 634         // in ChargeToSignal signal is converted in ADC channel
 635         fMapA2->AddSignal(k,(Int_t)strip,dXCharge1);
 636         tav->Add(k,(Int_t)strip);
 637         if(((Int_t) strip) < (GetNStrips()-1)) {
 638             // strip doesn't have to be the last (remind: last=GetNStrips()-1)
 639             // otherwise part of the charge is lost
 640             fMapA2->AddSignal(k,((Int_t)strip+1),dXCharge2);
 641             tav->Add(k,((Int_t)(strip+1)));
 642         } // end if
 643     }else{
 644         // gaussian mean is closer to strip on the right
 645         strip++;     // move to strip on the rigth
 646         b = sup;     // now you know where to stop integrating
 647         if((strip-0.5)>=inf) {
 648             // tail of diffusion gaussian on the left goes left of
 649             // middle point between strips
 650             a = strip - 0.5;        // integration starting point
 651             dXCharge1 = F(w, b, sigma) - F(w, a, sigma);
 652             dXCharge2 = F(w, a, sigma) - F(w, inf, sigma);
 653         }else {
 654             a = inf;
 655             dXCharge1 = 0.9973;   // gaussian integral at 3 sigmas
 656             dXCharge2 = 0.0;
 657         } // end if
 658         dXCharge1 = par * dXCharge1;    // normalize by means of carriers
 659         dXCharge2 = par * dXCharge2;
 660         // for the time being, signal is the charge
 661         // in ChargeToSignal signal is converted in ADC channel
 662         fMapA2->AddSignal(k,(Int_t)strip,dXCharge1);
 663         tav->Add(k,(Int_t)strip);
 664         if(((Int_t) strip) > 0) {
 665             // strip doesn't have to be the first
 666             // otherwise part of the charge is lost
 667             fMapA2->AddSignal(k,((Int_t)strip-1),dXCharge2);
 668             tav->Add(k,((Int_t)(strip-1)));
 669         } // end if
 670     } // end if
 671 }
 672 //______________________________________________________________________
 673 Int_t AliITSsimulationSSD::NumOfSteps(Double_t x, Double_t y, Double_t z,
 674                                       Double_t &dex,Double_t &dey,
 675                                       Double_t &dez){
 676     // number of steps
 677     // it also returns steps for each coord
 678     //AliITSsegmentationSSD *seg = new AliITSsegmentationSSD();
 679
 680     Double_t step = 25E-4;
 681     //step = (Double_t) seg->GetStepSize();  // step size (cm)
 682     Int_t numOfSteps = (Int_t) (TMath::Sqrt(x*x+y*y+z*z)/step);
 683
 684     if (numOfSteps < 1) numOfSteps = 1;       // one step, at least
 685     //numOfSteps=1;
 686
 687     // we could condition the stepping depending on the incident angle
 688     // of the track
 689     dex = x/numOfSteps;
 690     dey = y/numOfSteps;
 691     dez = z/numOfSteps;
 692
 693     return numOfSteps;
 694 }
 695 //----------------------------------------------------------------------
 696 void AliITSsimulationSSD::GetList(Int_t label,Int_t hit,Int_t mod,
 697                                   AliITSpList *pList,AliITSTableSSD *tav) {
 698     // loop over nonzero digits
 699     Int_t ix,i;
 700     Double_t signal=0.;
 701
 702     for(Int_t k=0; k<2; k++) {
 703         ix=tav->Use(k);
 704         while(ix>-1){
 705             signal = fMapA2->GetSignal(k,ix);
 706             if(signal==0.0) {
 707                 ix=tav->Use(k);
 708                 continue;
 709             } // end if signal==0.0
 710             // check the signal magnitude
 711             for(i=0;i<pList->GetNSignals(k,ix);i++){
 712                 signal -= pList->GetTSignal(k,ix,i);
 713             } // end for i
 714             //  compare the new signal with already existing list
 715             if(signal>0)pList->AddSignal(k,ix,label,hit,mod,signal);
 716             ix=tav->Use(k);
 717         } // end of loop on strips
 718     } // end of loop on P/N side
 719     tav->Clear();
 720 }
 721 //----------------------------------------------------------------------
 722 void AliITSsimulationSSD::ChargeToSignal(Int_t module,const AliITSpList *pList) {
 723     // charge to signal
 724     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 725     Float_t threshold = 0.;
 726     Int_t size = AliITSdigitSSD::GetNTracks();
 727     Int_t * digits = new Int_t[size];
 728     Int_t * tracks = new Int_t[size];
 729     Int_t * hits = new Int_t[size];
 730     Int_t j1;
 731     Float_t charges[3] = {0.0,0.0,0.0};
 732     Float_t signal;
 733     AliITSCalibrationSSD* res =(AliITSCalibrationSSD*)GetCalibrationModel(module);
 734     AliITSSimuParam* simpar = fDetType->GetSimuParam();
 735
 736     for(Int_t k=0;k<2;k++){         // both sides (0=Pside, 1=Nside)
 737       for(Int_t ix=0;ix<GetNStrips();ix++){     // loop over strips
 738
 739         // if strip is dead -> gain=0
 740         if( ((k==0)&&(res->GetGainP(ix)==0)) || ((k==1)&&(res->GetGainN(ix)==0))) continue;
 741
 742         signal = fMapA2->GetSignal(k,ix);
 743         // signal has to be uncalibrated
 744         // In real life, gains are supposed to be calculated from calibration runs,
 745         // stored in the calibration DB and used in the reconstruction
 746         // (see AliITSClusterFinderSSD.cxx)
 747         if(k==0) signal /= res->GetGainP(ix);
 748         else signal /= res->GetGainN(ix);
 749
 750         // signal is converted in unit of ADC
 751         signal = res->GetSSDDEvToADC(signal);
 752         if(signal>4095.) signal = 4095.;//if exceeding, accumulate last one
 753
 754         // threshold for zero suppression is set on the basis of the noise
 755         // A good value is 3*sigma_noise
 756         if(k==0) threshold = res->GetNoiseP(ix);
 757         else threshold = res->GetNoiseN(ix);
 758
 759         threshold *= simpar->GetSSDZSThreshold(); // threshold at 3 sigma noise
 760
 761         if(signal < threshold) continue;
 762         //cout<<signal<<" "<<threshold<<endl;
 763
 764         digits[0] = k;
 765         digits[1] = ix;
 766         digits[2] = TMath::Nint(signal);
 767         for(j1=0;j1<size;j1++)if(j1<pList->GetNEntries()){
 768           // only three in digit.
 769           tracks[j1]  = pList->GetTrack(k,ix,j1);
 770           hits[j1]    = pList->GetHit(k,ix,j1);
 771         }else{
 772           tracks[j1]  = -3;
 773           hits[j1]    = -1;
 774         } // end for j1
 775         // finally add digit
 776         aliITS->AddSimDigit(2,0,digits,tracks,hits,charges);
 777       } // end for ix
 778     } // end for k
 779     delete [] digits;
 780     delete [] tracks;
 781     delete [] hits;
 782 }
 783 //______________________________________________________________________
 784 void AliITSsimulationSSD::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
 785     // Fills the Summable digits Tree
 786     Int_t i,ni,j,nj;
 787     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 788
 789     pList->GetMaxMapIndex(ni,nj);
 790     for(i=0;i<ni;i++)for(j=0;j<nj;j++){
 791         if(pList->GetSignalOnly(i,j)>0.0){
 792             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(i,j)));
 793             if(GetDebug(4)) cout << "pListSSD: "<<*(pList->GetpListItem(i,j))
 794                                 << endl;
 795         } // end if
 796     } // end for i,j
 797   return;
 798 }
 799 //______________________________________________________________________
 800 void AliITSsimulationSSD::FillMapFrompList(AliITSpList *pList){
 801     // Fills fMap2A from the pList of Summable digits
 802     Int_t k,ix;
 803
 804     for(k=0;k<2;k++)for(ix=0;ix<GetNStrips();ix++)
 805         fMapA2->AddSignal(k,ix,pList->GetSignal(k,ix));
 806     return;
 807 }
 808 //______________________________________________________________________
 809 void AliITSsimulationSSD::Print(ostream *os){
 810     //Standard output format for this class
 811
 812     //AliITSsimulation::Print(os);
 813     *os << fIonE <<",";
 814     *os << fDifConst[0] <<","<< fDifConst[1] <<",";
 815     *os << fDriftVel[0] <<","<< fDriftVel[1];
 816     //*os <<","; fDCS->Print(os);
 817     //*os <<","; fMapA2->Print(os);
 818 }
 819 //______________________________________________________________________
 820 void AliITSsimulationSSD::Read(istream *is){
 821     // Standard output streaming function.
 822
 823     //AliITSsimulation::Read(is);
 824     *is >> fIonE;
 825     *is >> fDifConst[0] >> fDifConst[1];
 826     *is >> fDriftVel[0] >> fDriftVel[1];
 827     //fDCS->Read(is);
 828     //fMapA2->Read(is);
 829 }
 830 //______________________________________________________________________
 831 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSsimulationSSD &source){
 832     // Standard output streaming function.
 833
 834     source.Print(&os);
 835     return os;
 836 }
 837 //______________________________________________________________________
 838 istream &operator>>(istream &os,AliITSsimulationSSD &source){
 839     // Standard output streaming function.
 840
 841     source.Read(&os);
 842     return os;
 843 }
 844 //______________________________________________________________________
 845
 846
 847