PHOS/AliPHOSv1.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 //_________________________________________________________________________
  19 // Implementation version v1 of PHOS Manager class
  20 //---
  21 // Layout EMC + PPSD has name GPS2:
  22 // Produces cumulated hits
  23 //---
  24 // Layout EMC + CPV  has name IHEP:
  25 // Produces hits for CPV, cumulated hits
  26 //---
  27 // Layout EMC + CPV + PPSD has name GPS:
  28 // Produces hits for CPV, cumulated hits
  29 //---
  30 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  31
  32
  33 // --- ROOT system ---
  34
  35 #include "TBRIK.h"
  36 #include "TNode.h"
  37 #include "TRandom.h"
  38 #include "TTree.h"
  39
  40
  41 // --- Standard library ---
  42
  43 #include <stdio.h>
  44 #include <string.h>
  45 #include <stdlib.h>
  46 #include <strstream.h>
  47
  48 // --- AliRoot header files ---
  49
  50 #include "AliPHOSv1.h"
  51 #include "AliPHOSHit.h"
  52 #include "AliPHOSDigit.h"
  53 #include "AliPHOSReconstructioner.h"
  54 #include "AliRun.h"
  55 #include "AliConst.h"
  56 #include "AliMC.h"
  57
  58 ClassImp(AliPHOSv1)
  59
  60 //____________________________________________________________________________
  61 AliPHOSv1::AliPHOSv1()
  62 {
  63   // ctor
  64
  65   // Create an empty array of AliPHOSCPVModule to satisfy
  66   // AliPHOSv1::Streamer when reading root file
  67
  68   fReconstructioner  = 0;
  69   fTrackSegmentMaker = 0;
  70
  71   if ( 0==(fEMCModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0)) ) {
  72     Error("AliPHOSv1","Can not create array of EMC modules");
  73     exit(1);
  74   }
  75
  76   if ( 0==(fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0)) ) {
  77     Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
  78     exit(1);
  79   }
  80
  81 }
  82
  83 //____________________________________________________________________________
  84 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
  85 AliPHOSv0(name,title)
  86 {
  87   // ctor : title is used to identify the layout
  88   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  89   //        IHEP = 5 modules (EMC + CPV )
  90   //        MIXT = 4 modules (EMC + CPV ) and 1 module (EMC + PPSD)
  91   //
  92   // We store hits :
  93   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
  94   //     the current primary particle being tracked
  95   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
  96   //
  97
  98   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
  99   fDigitThreshold      = 0.1 ;   // 1 GeV
 100
 101   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 102   // But save the cumulated hits instead (need to create the branch myself)
 103   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
 104   // and the TreeD at the end of the event (branch is set in FinishEvent() ).
 105
 106   fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 107
 108   fNhits = 0 ;
 109
 110   fReconstructioner  = 0;
 111   fTrackSegmentMaker = 0;
 112
 113   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 114
 115   // Create array of EMC modules of the size of PHOS modules number
 116
 117   if ( 0==(fEMCModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",fGeom->GetNModules())) ) {
 118     Error("AliPHOSv1","Can not create array of EMC modules");
 119     exit(1);
 120   }
 121   TClonesArray &lemcmodule = *fEMCModules;
 122   for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) new(lemcmodule[i]) AliPHOSCPVModule();
 123
 124   // Create array of CPV modules for the IHEP's version of CPV
 125
 126   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 127     // Create array of CPV modules of the size of PHOS modules number
 128
 129     if ( 0==(fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",fGeom->GetNCPVModules())) ) {
 130       Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
 131       exit(1);
 132     }
 133     TClonesArray &lcpvmodule = *fCPVModules;
 134     for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++) new(lcpvmodule[i]) AliPHOSCPVModule();
 135   }
 136   else {
 137     // Create an empty array of AliPHOSCPVModule to satisfy
 138     // AliPHOSv1::Streamer when writing root file
 139
 140     fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0);
 141
 142   }
 143 }
 144
 145 //____________________________________________________________________________
 146 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
 147   AliPHOSv0(name,title)
 148 {
 149   // ctor : title is used to identify the layout
 150   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
 151   // We use 2 arrays of hits :
 152   //
 153   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
 154   //     the current primary particle being tracked
 155   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
 156   //
 157   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
 158   //     is used for the digitization part.
 159
 160   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 161
 162   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 163   //fHits   = new TClonesArray("AliPHOSHit",100) ;
 164
 165   fDigits = 0 ;
 166   fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 167
 168   fNhits = 0 ;
 169
 170   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 171
 172   // gets an instance of the geometry parameters class
 173   fGeom =  AliPHOSGeometry::GetInstance(title, "") ;
 174
 175   if (fGeom->IsInitialized() )
 176     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry intialized for " << fGeom->GetName() << endl ;
 177   else
 178     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry initialization failed !" << endl ;
 179
 180   // Defining the PHOS Reconstructioner
 181
 182  fReconstructioner = Reconstructioner ;
 183
 184 }
 185
 186 //____________________________________________________________________________
 187 AliPHOSv1::~AliPHOSv1()
 188 {
 189   // dtor
 190
 191   if ( fHits) {
 192     fHits->Delete() ;
 193     delete fHits ;
 194     fHits = 0 ;
 195   }
 196
 197   if ( fDigits) {
 198     fDigits->Delete() ;
 199     delete fDigits ;
 200     fDigits = 0 ;
 201   }
 202
 203   if ( fEmcRecPoints ) {
 204     fEmcRecPoints->Delete() ;
 205     delete fEmcRecPoints ;
 206     fEmcRecPoints = 0 ;
 207   }
 208
 209   if ( fPpsdRecPoints ) {
 210     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 211     delete fPpsdRecPoints ;
 212     fPpsdRecPoints = 0 ;
 213   }
 214
 215   if ( fCpvRecPoints ) {
 216     fCpvRecPoints->Delete() ;
 217     delete fCpvRecPoints ;
 218     fCpvRecPoints = 0 ;
 219   }
 220
 221   if ( fTrackSegments ) {
 222     fTrackSegments->Delete() ;
 223     delete fTrackSegments ;
 224     fTrackSegments = 0 ;
 225   }
 226
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________________
 230 void AliPHOSv1::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t Id, Float_t * hits, Int_t trackpid)
 231 {
 232   // Add a hit to the hit list.
 233   // A PHOS hit is the sum of all hits in a single crystal
 234   //   or in a single PPSD gas cell
 235
 236   Int_t hitCounter ;
 237   AliPHOSHit *newHit ;
 238   AliPHOSHit *curHit ;
 239   Bool_t deja = kFALSE ;
 240
 241   newHit = new AliPHOSHit(shunt, primary, tracknumber, Id, hits, trackpid) ;
 242
 243   for ( hitCounter = 0 ; hitCounter < fNhits && !deja ; hitCounter++ ) {
 244     curHit = (AliPHOSHit*) (*fHits)[hitCounter] ;
 245     if( *curHit == *newHit ) {
 246       *curHit = *curHit + *newHit ;
 247       deja = kTRUE ;
 248     }
 249   }
 250
 251   if ( !deja ) {
 252     new((*fHits)[fNhits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 253     fNhits++ ;
 254   }
 255
 256   delete newHit;
 257 }
 258
 259 //___________________________________________________________________________
 260 Int_t AliPHOSv1::Digitize(Float_t Energy)
 261 {
 262   // Applies the energy calibration
 263
 264   Float_t fB = 100000000. ;
 265   Float_t fA = 0. ;
 266   Int_t chan = Int_t(fA + Energy*fB ) ;
 267   return chan ;
 268 }
 269
 270 //____________________________________________________________________________
 271 void AliPHOSv1::Hit2Digit(Int_t ntracks){
 272   //Collects all hits in the same active volume into digits
 273
 274   if(fDigits!= 0)
 275     fDigits->Clear() ;
 276   else
 277     fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
 278
 279   // Branch address for digit tree
 280   char branchname[20];
 281   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 282   gAlice->TreeD()->Branch(branchname,&fDigits,fBufferSize);
 283
 284   gAlice->TreeD()->GetEvent(0);
 285
 286
 287   Int_t i ;
 288   Int_t relid[4];
 289   Int_t j ;
 290   AliPHOSHit   * hit ;
 291   AliPHOSDigit * newdigit ;
 292   AliPHOSDigit * curdigit ;
 293   Bool_t deja = kFALSE ;
 294
 295   Int_t itrack ;
 296   for (itrack=0; itrack<ntracks; itrack++){
 297
 298     //=========== Get the Hits Tree for the Primary track itrack
 299     gAlice->ResetHits();
 300     gAlice->TreeH()->GetEvent(itrack);
 301
 302     for ( i = 0 ; i < fHits->GetEntries() ; i++ ) {
 303       hit = (AliPHOSHit*)fHits->At(i) ;
 304
 305       // Assign primary number only if contribution is significant
 306       if( hit->GetEnergy() > fDigitThreshold)
 307         newdigit = new AliPHOSDigit( hit->GetPrimary(), hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 308       else
 309         newdigit = new AliPHOSDigit( -1               , hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 310       deja =kFALSE ;
 311
 312
 313       for ( j = 0 ; j < fNdigits ;  j++) {
 314         curdigit = (AliPHOSDigit*) fDigits->At(j) ;
 315         if ( *curdigit == *newdigit) {
 316           *curdigit = *curdigit + *newdigit ;
 317           deja = kTRUE ;
 318         }
 319       }
 320
 321       if ( !deja ) {
 322         new((*fDigits)[fNdigits]) AliPHOSDigit(* newdigit) ;
 323         fNdigits++ ;
 324       }
 325
 326       delete newdigit ;
 327     }
 328
 329   } // loop over tracks
 330
 331   // Noise induced by the PIN diode of the PbWO crystals
 332
 333   Float_t energyandnoise ;
 334   for ( i = 0 ; i < fNdigits ; i++ ) {
 335     newdigit =  (AliPHOSDigit * ) fDigits->At(i) ;
 336
 337     fGeom->AbsToRelNumbering(newdigit->GetId(), relid) ;
 338
 339     if (relid[1]==0){   // Digits belong to EMC (PbW0_4 crystals)
 340       energyandnoise = newdigit->GetAmp() + Digitize(gRandom->Gaus(0., fPinElectronicNoise)) ;
 341
 342       if (energyandnoise < 0 )
 343         energyandnoise = 0 ;
 344
 345       if ( newdigit->GetAmp() < fDigitThreshold ) // if threshold not surpassed, remove digit from list
 346         fDigits->RemoveAt(i) ;
 347     }
 348   }
 349
 350   fDigits->Compress() ;
 351
 352   fNdigits = fDigits->GetEntries() ;
 353   fDigits->Expand(fNdigits) ;
 354
 355   for (i = 0 ; i < fNdigits ; i++) {
 356     newdigit = (AliPHOSDigit *) fDigits->At(i) ;
 357     newdigit->SetIndexInList(i) ;
 358   }
 359
 360   gAlice->TreeD()->Fill() ;
 361
 362   gAlice->TreeD()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 363
 364 }
 365 //___________________________________________________________________________
 366 void AliPHOSv1::MakeBranch(Option_t* opt)
 367 {
 368   // Create new branche in the current Root Tree in the digit Tree
 369   AliDetector::MakeBranch(opt) ;
 370
 371   // Create new branches EMC<i> for hits in EMC modules
 372
 373   for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetEMCModule(i).MakeBranch("EMC",i+1);
 374
 375   // Create new branches CPV<i> for hits in CPV modules for IHEP geometry
 376
 377   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 378     for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++ ) GetCPVModule(i).MakeBranch("CPV",i+1);
 379   }
 380
 381 }
 382
 383 //_____________________________________________________________________________
 384 void AliPHOSv1::Reconstruction(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner)
 385 {
 386   // 1. Reinitializes the existing RecPoint, TrackSegment, and RecParticles Lists and
 387   // 2. Creates TreeR with a branch for each list
 388   // 3. Steers the reconstruction processes
 389   // 4. Saves the 3 lists in TreeR
 390   // 5. Write the Tree to File
 391
 392   fReconstructioner = Reconstructioner ;
 393
 394   char branchname[10] ;
 395
 396   // 1.
 397
 398   //  gAlice->MakeTree("R") ;
 399   Int_t splitlevel = 0 ;
 400
 401   fEmcRecPoints->Delete() ;
 402
 403   if ( fEmcRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 404     sprintf(branchname,"%sEmcRP",GetName()) ;
 405     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fEmcRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 406   }
 407
 408   fPpsdRecPoints->Delete() ;
 409
 410   if ( fPpsdRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 411     sprintf(branchname,"%sPpsdRP",GetName()) ;
 412     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fPpsdRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 413   }
 414
 415   fCpvRecPoints->Delete() ;
 416
 417   if ( fCpvRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 418     sprintf(branchname,"%sCpvRP",GetName()) ;
 419     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fCpvRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 420   }
 421
 422   fTrackSegments->Delete() ;
 423
 424   if ( fTrackSegments && gAlice->TreeR() ) {
 425     sprintf(branchname,"%sTS",GetName()) ;
 426     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fTrackSegments, fBufferSize) ;
 427   }
 428
 429   fRecParticles->Delete() ;
 430
 431   if (strcmp(fGeom->GetName(),"GPS2") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0) {
 432     if ( fRecParticles && gAlice->TreeR() ) {
 433       sprintf(branchname,"%sRP",GetName()) ;
 434       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fRecParticles, fBufferSize) ;
 435     }
 436   }
 437
 438   // 3.
 439
 440   fReconstructioner->Make(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints,
 441                           fCpvRecPoints, fTrackSegments, fRecParticles);
 442
 443   printf("Reconstruction: %d %d %d %d %d\n",
 444          fEmcRecPoints->GetEntries(),fPpsdRecPoints->GetEntries(),fCpvRecPoints->GetEntries(),
 445          fTrackSegments->GetEntries(),fRecParticles->GetEntries());
 446
 447   // 4. Expand or Shrink the arrays to the proper size
 448
 449   Int_t size ;
 450
 451   size = fEmcRecPoints->GetEntries() ;
 452   fEmcRecPoints->Expand(size) ;
 453
 454   size = fPpsdRecPoints->GetEntries() ;
 455   fPpsdRecPoints->Expand(size) ;
 456
 457   size = fCpvRecPoints->GetEntries() ;
 458   fCpvRecPoints->Expand(size) ;
 459
 460   size = fTrackSegments->GetEntries() ;
 461   fTrackSegments->Expand(size) ;
 462
 463   size = fRecParticles->GetEntries() ;
 464   fRecParticles->Expand(size) ;
 465
 466   gAlice->TreeR()->Fill() ;
 467   // 5.
 468
 469   gAlice->TreeR()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 470
 471   // Deleting reconstructed objects
 472   ResetReconstruction();
 473
 474 }
 475
 476 //____________________________________________________________________________
 477 void AliPHOSv1::ResetHits()
 478 {
 479   // Reset hit tree for EMC and CPV
 480   // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 481
 482   AliDetector::ResetHits();
 483   for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) ((AliPHOSCPVModule*)(*fEMCModules)[i]) -> Clear();
 484   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 485     for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++) ((AliPHOSCPVModule*)(*fCPVModules)[i]) -> Clear();
 486   }
 487
 488 }
 489 //____________________________________________________________________________
 490 void AliPHOSv1::ResetReconstruction()
 491 {
 492   // Deleting reconstructed objects
 493
 494   if ( fEmcRecPoints  )  fEmcRecPoints ->Delete();
 495   if ( fPpsdRecPoints )  fPpsdRecPoints->Delete();
 496   if ( fCpvRecPoints  )  fCpvRecPoints ->Delete();
 497   if ( fTrackSegments )  fTrackSegments->Delete();
 498   if ( fRecParticles  )  fRecParticles ->Delete();
 499
 500 }
 501
 502 //____________________________________________________________________________
 503 void AliPHOSv1::SetTreeAddress()
 504 {
 505   //  TBranch *branch;
 506   AliPHOS::SetTreeAddress();
 507
 508 //  //Branch address for TreeR: RecPpsdRecPoint
 509 //   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 510 //   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 511 //     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 512 //     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 513 //  }
 514
 515   // Set branch address for the Hits Tree for hits in EMC modules
 516   // Yuri Kharlov, 23 November 2000.
 517
 518   for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetEMCModule(i).SetTreeAddress("EMC",i+1);
 519
 520   // Set branch address for the Hits Tree for hits in CPV modules for IHEP geometry
 521   // Yuri Kharlov, 28 September 2000.
 522
 523   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 524     for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++ ) GetCPVModule(i).SetTreeAddress("CPV",i+1);
 525   }
 526
 527 }
 528
 529 //____________________________________________________________________________
 530
 531 void AliPHOSv1::StepManager(void)
 532 {
 533   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
 534
 535 //    if (gMC->IsTrackEntering())
 536 //      cout << "Track enters the volume " << gMC->CurrentVolName() << endl;
 537 //    if (gMC->IsTrackExiting())
 538 //      cout << "Track leaves the volume " << gMC->CurrentVolName() << endl;
 539
 540   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
 541   Int_t          absid    ;      // absolute cell ID number
 542   Float_t        xyze[4]={0,0,0,0}  ; // position wrt MRS and energy deposited
 543   TLorentzVector pos      ;      // Lorentz vector of the track current position
 544   Int_t          copy     ;
 545   Int_t          i        ;
 546
 547   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ;
 548   Int_t primary     =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() );
 549   TString name      =  fGeom->GetName() ;
 550   Int_t trackpid    =  gMC->TrackPid() ;
 551   if ( name == "GPS2" || name == "MIXT" ) {            // ======> CPV is a GPS' PPSD
 552
 553     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell
 554     {
 555       gMC->TrackPosition(pos) ;
 556       xyze[0] = pos[0] ;
 557       xyze[1] = pos[1] ;
 558       xyze[2] = pos[2] ;
 559       xyze[3] = gMC->Edep() ;
 560
 561       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy
 562         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
 563         if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"PHO1") == 0 )
 564           relid[0] += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 565         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number
 566       // 1-> fGeom->GetNumberOfModulesPhi() * fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper
 567       //   > fGeom->GetNumberOfModulesPhi() * fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
 568         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
 569         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number
 570
 571         // get the absolute Id number
 572
 573         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 574
 575         // add current hit to the hit list
 576         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
 577
 578       } // there is deposited energy
 579     } // We are inside the gas of the CPV
 580   } // GPS2 configuration
 581
 582   if ( name == "IHEP" || name == "MIXT" ) {       // ======> CPV is a IHEP's one
 583
 584     // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 585
 586     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("CPVQ") &&
 587         gMC->IsTrackEntering() &&
 588         gMC->TrackCharge() != 0) {
 589
 590       // Charged track has just entered to the CPV sensitive plane
 591
 592       AliPHOSv1 &phos = *(AliPHOSv1*)gAlice->GetModule("PHOS");
 593
 594       Int_t moduleNumber;
 595       gMC->CurrentVolOffID(3,moduleNumber);
 596       moduleNumber--;
 597
 598       // Current position of the hit in the CPV module ref. system
 599
 600       gMC -> TrackPosition(pos);
 601       Float_t xyzm[3], xyzd[3], xyd[3]={0,0,0};
 602       Int_t i;
 603       for (i=0; i<3; i++) xyzm[i] = pos[i];
 604       gMC -> Gmtod (xyzm, xyzd, 1);    // transform coordinate from master to daughter system
 605       xyd[0]  = xyzd[0];
 606       xyd[1]  =-xyzd[2];
 607
 608       // Current momentum of the hit's track in the CPV module ref. system
 609
 610       TLorentzVector  pmom;
 611       gMC -> TrackMomentum(pmom);
 612       Float_t pm[3], pd[3];
 613       for (i=0; i<3; i++) pm[i]   = pmom[i];
 614       gMC -> Gmtod (pm, pd, 2);        // transform 3-momentum from master to daughter system
 615       pmom[0] = pd[0];
 616       pmom[1] =-pd[1];
 617       pmom[2] =-pd[2];
 618
 619       // Current particle type of the hit's track
 620
 621       Int_t ipart = gMC->TrackPid();
 622
 623       // Add the current particle in the list of the CPV hits.
 624
 625       phos.GetCPVModule(moduleNumber).AddHit(fIshunt,primary,pmom,xyd,ipart);
 626
 627       if (fDebug == 1) {
 628         printf("CPV hit added to module #%2d: p = (% .4f, % .4f, % .4f, % .4f) GeV,\n",
 629                moduleNumber+1,pmom.Px(),pmom.Py(),pmom.Pz(),pmom.E());
 630         printf( "                            xy = (%8.4f, %8.4f) cm, ipart = %d, primary = %d\n",
 631                 xyd[0],xyd[1],ipart,primary);
 632       }
 633
 634       // Digitize the current CPV hit:
 635
 636       // 1. find pad response and
 637
 638       TClonesArray *cpvDigits = new TClonesArray("AliPHOSCPVDigit",0);   // array of digits for current hit
 639       CPVDigitize(pmom,xyd,moduleNumber,cpvDigits);
 640
 641       Float_t xmean = 0;
 642       Float_t zmean = 0;
 643       Float_t qsum  = 0;
 644       Int_t   idigit,ndigits;
 645
 646       // 2. go through the current digit list and sum digits in pads
 647
 648       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 649       for (idigit=0; idigit<ndigits-1; idigit++) {
 650         AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit1 = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 651         Float_t x1 = cpvDigit1->GetXpad() ;
 652         Float_t z1 = cpvDigit1->GetYpad() ;
 653         for (Int_t jdigit=idigit+1; jdigit<ndigits; jdigit++) {
 654           AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit2 = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(jdigit);
 655           Float_t x2 = cpvDigit2->GetXpad() ;
 656           Float_t z2 = cpvDigit2->GetYpad() ;
 657           if (x1==x2 && z1==z2) {
 658             Float_t qsum = cpvDigit1->GetQpad() + cpvDigit2->GetQpad() ;
 659             cpvDigit2->SetQpad(qsum) ;
 660             cpvDigits->RemoveAt(idigit) ;
 661           }
 662         }
 663       }
 664       cpvDigits->Compress() ;
 665
 666       // 3. add digits to temporary hit list fTmpHits
 667
 668       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 669       for (idigit=0; idigit<ndigits; idigit++) {
 670         AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 671         relid[0] = moduleNumber + 1 ;                             // CPV (or PHOS) module number
 672         relid[1] =-1 ;                                            // means CPV
 673         relid[2] = cpvDigit->GetXpad() ;                          // column number of a pad
 674         relid[3] = cpvDigit->GetYpad() ;                          // row    number of a pad
 675
 676         // get the absolute Id number
 677         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 678
 679         // add current digit to the temporary hit list
 680         xyze[0] = 0. ;
 681         xyze[1] = 0. ;
 682         xyze[2] = 0. ;
 683         xyze[3] = cpvDigit->GetQpad() ;                           // amplitude in a pad
 684         primary = -1;                                             // No need in primary for CPV
 685         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
 686
 687         if (cpvDigit->GetQpad() > 0.02) {
 688           xmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetXpad() + 0.5);
 689           zmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetYpad() + 0.5);
 690           qsum  += cpvDigit->GetQpad();
 691         }
 692       }
 693       delete cpvDigits;
 694     }
 695   } // end of IHEP configuration
 696
 697   if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") ) { //  We are inside a PBWO crystal
 698     gMC->TrackPosition(pos) ;
 699     xyze[0] = pos[0] ;
 700     xyze[1] = pos[1] ;
 701     xyze[2] = pos[2] ;
 702     xyze[3] = gMC->Edep() ;
 703
 704     // Track enters to the crystal from the top edge
 705
 706     if (gMC->IsTrackEntering()) {
 707       Float_t posloc[3];
 708       gMC -> Gmtod (xyze, posloc, 1);
 709       if (posloc[1] > fGeom->GetCrystalSize(1)/2-0.01) {
 710         Int_t row,cel;
 711         Float_t xyd[3]={0,0,0};
 712         AliPHOSv1 &phos = *(AliPHOSv1*)gAlice->GetModule("PHOS");
 713
 714         Int_t moduleNumber;
 715         gMC->CurrentVolOffID(10,moduleNumber);
 716         if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(10),"PHO1") == 0 )
 717           moduleNumber += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 718         moduleNumber--;
 719
 720         gMC->CurrentVolOffID(4, row) ; // get the row  number inside the module
 721         gMC->CurrentVolOffID(3, cel) ; // get the cell number inside the module
 722         xyd[0] = -(posloc[2] + (cel-0.5-fGeom->GetNZ()  /2) *
 723           (fGeom->GetCrystalSize(2) + 2 * fGeom->GetGapBetweenCrystals()));
 724         xyd[1] =   posloc[0] + (row-0.5-fGeom->GetNPhi()/2) *
 725           (fGeom->GetCrystalSize(0) + 2 * fGeom->GetGapBetweenCrystals());
 726
 727         // Current momentum of the hit's track in the CPV module ref. system
 728
 729         TLorentzVector  pmom;
 730         gMC -> TrackMomentum(pmom);
 731         Float_t pm[3], pd[3];
 732         for (i=0; i<3; i++) pm[i]   = pmom[i];
 733         gMC -> Gmtod (pm, pd, 2);        // transform 3-momentum from master to daughter system
 734         pmom[0] = pd[0];
 735         pmom[1] =-pd[1];
 736         pmom[2] =-pd[2];
 737
 738         // Current particle type of the hit's track
 739
 740         Int_t ipart = gMC->TrackPid();
 741
 742         // Add the current particle in the list of the EMC hits.
 743
 744         phos.GetEMCModule(moduleNumber).AddHit(fIshunt,primary,pmom,xyd,ipart);
 745
 746         if (fDebug == 1) {
 747           printf("EMC hit added to module #%2d: p = (% .4f, % .4f, % .4f, % .4f) GeV,\n",
 748                  moduleNumber+1,pmom.Px(),pmom.Py(),pmom.Pz(),pmom.E());
 749           printf( "                            xy = (%8.4f, %8.4f) cm, ipart = %d, primary = %d\n",
 750                   xyd[0],xyd[1],ipart,primary);
 751         }
 752       }
 753     }
 754
 755     // Track is inside the crystal and deposits some energy
 756
 757     if ( xyze[3] != 0 ) {
 758       gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
 759       if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"PHO1") == 0 )
 760         relid[0] += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 761       relid[1] = 0   ;                    // means PBW04
 762       gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
 763       gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
 764
 765       // get the absolute Id number
 766
 767       fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 768
 769       // add current hit to the hit list
 770
 771       AddHit(fIshunt, primary,tracknumber, absid, xyze, trackpid);
 772
 773     } // there is deposited energy
 774   } // we are inside a PHOS Xtal
 775 }
 776
 777 //____________________________________________________________________________
 778 void AliPHOSv1::CPVDigitize (TLorentzVector p, Float_t *zxhit, Int_t moduleNumber, TClonesArray *cpvDigits)
 779 {
 780   // ------------------------------------------------------------------------
 781   // Digitize one CPV hit:
 782   // On input take exact 4-momentum p and position zxhit of the hit,
 783   // find the pad response around this hit and
 784   // put the amplitudes in the pads into array digits
 785   //
 786   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovsky)
 787   // 2 October 2000
 788   // ------------------------------------------------------------------------
 789
 790   const Float_t kCelWr  = fGeom->GetPadSizePhi()/2;  // Distance between wires (2 wires above 1 pad)
 791   const Float_t kDetR   = 0.1;     // Relative energy fluctuation in track for 100 e-
 792   const Float_t kdEdx   = 4.0;     // Average energy loss in CPV;
 793   const Int_t   kNgamz  = 5;       // Ionization size in Z
 794   const Int_t   kNgamx  = 9;       // Ionization size in Phi
 795   const Float_t kNoise = 0.03;    // charge noise in one pad
 796
 797   Float_t rnor1,rnor2;
 798
 799   // Just a reminder on axes notation in the CPV module:
 800   // axis Z goes along the beam
 801   // axis X goes across the beam in the module plane
 802   // axis Y is a normal to the module plane showing from the IP
 803
 804   Float_t hitX  = zxhit[0];
 805   Float_t hitZ  =-zxhit[1];
 806   Float_t pX    = p.Px();
 807   Float_t pZ    =-p.Pz();
 808   Float_t pNorm = p.Py();
 809   Float_t eloss = kdEdx;
 810
 811 //    cout << "CPVDigitize: YVK : "<<hitX<<" "<<hitZ<<" | "<<pX<<" "<<pZ<<" "<<pNorm<<endl;
 812
 813   Float_t dZY   = pZ/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 814   Float_t dXY   = pX/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 815   gRandom->Rannor(rnor1,rnor2);
 816   eloss *= (1 + kDetR*rnor1) *
 817            TMath::Sqrt((1 + ( pow(dZY,2) + pow(dXY,2) ) / pow(fGeom->GetCPVGasThickness(),2)));
 818   Float_t zhit1 = hitZ + fGeom->GetCPVActiveSize(1)/2 - dZY/2;
 819   Float_t xhit1 = hitX + fGeom->GetCPVActiveSize(0)/2 - dXY/2;
 820   Float_t zhit2 = zhit1 + dZY;
 821   Float_t xhit2 = xhit1 + dXY;
 822
 823   Int_t   iwht1 = (Int_t) (xhit1 / kCelWr);           // wire (x) coordinate "in"
 824   Int_t   iwht2 = (Int_t) (xhit2 / kCelWr);           // wire (x) coordinate "out"
 825
 826   Int_t   nIter;
 827   Float_t zxe[3][5];
 828   if (iwht1==iwht2) {                      // incline 1-wire hit
 829     nIter = 2;
 830     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*0.57735) / 2;
 831     zxe[1][0] = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 832     zxe[2][0] =  eloss/2;
 833     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*0.57735) / 2;
 834     zxe[1][1] = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 835     zxe[2][1] =  eloss/2;
 836   }
 837   else if (TMath::Abs(iwht1-iwht2) != 1) { // incline 3-wire hit
 838     nIter = 3;
 839     Int_t iwht3 = (iwht1 + iwht2) / 2;
 840     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * kCelWr; // wire 1
 841     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * kCelWr; // wire 2
 842     Float_t xwht3 = (iwht3 + 0.5) * kCelWr; // wire 3
 843     Float_t xwr13 = (xwht1 + xwht3) / 2;   // center 13
 844     Float_t xwr23 = (xwht2 + xwht3) / 2;   // center 23
 845     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr13;
 846     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr23;
 847     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 848     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 849     Float_t egm3  =           kCelWr / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 850     zxe[0][0] = (dXY*(xwr13-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit1) / 2;
 851     zxe[1][0] =  xwht1;
 852     zxe[2][0] =  eloss * egm1;
 853     zxe[0][1] = (dXY*(xwr23-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit2) / 2;
 854     zxe[1][1] =  xwht2;
 855     zxe[2][1] =  eloss * egm2;
 856     zxe[0][2] =  dXY*(xwht3-xwht1)/dXY + zhit1;
 857     zxe[1][2] =  xwht3;
 858     zxe[2][2] =  eloss * egm3;
 859   }
 860   else {                                   // incline 2-wire hit
 861     nIter = 2;
 862     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 863     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * kCelWr;
 864     Float_t xwr12 = (xwht1 + xwht2) / 2;
 865     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr12;
 866     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr12;
 867     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 868     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 869     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*egm1) / 2;
 870     zxe[1][0] =  xwht1;
 871     zxe[2][0] =  eloss * egm1;
 872     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*egm2) / 2;
 873     zxe[1][1] =  xwht2;
 874     zxe[2][1] =  eloss * egm2;
 875   }
 876
 877   // Finite size of ionization region
 878
 879   Int_t nCellZ  = fGeom->GetNumberOfCPVPadsZ();
 880   Int_t nCellX  = fGeom->GetNumberOfCPVPadsPhi();
 881   Int_t nz3     = (kNgamz+1)/2;
 882   Int_t nx3     = (kNgamx+1)/2;
 883   cpvDigits->Expand(nIter*kNgamx*kNgamz);
 884   TClonesArray &ldigits = *(TClonesArray *)cpvDigits;
 885
 886   for (Int_t iter=0; iter<nIter; iter++) {
 887
 888     Float_t zhit = zxe[0][iter];
 889     Float_t xhit = zxe[1][iter];
 890     Float_t qhit = zxe[2][iter];
 891     Float_t zcell = zhit / fGeom->GetPadSizeZ();
 892     Float_t xcell = xhit / fGeom->GetPadSizePhi();
 893     if ( zcell<=0      || xcell<=0 ||
 894          zcell>=nCellZ || xcell>=nCellX) return;
 895     Int_t izcell = (Int_t) zcell;
 896     Int_t ixcell = (Int_t) xcell;
 897     Float_t zc = zcell - izcell - 0.5;
 898     Float_t xc = xcell - ixcell - 0.5;
 899     for (Int_t iz=1; iz<=kNgamz; iz++) {
 900       Int_t kzg = izcell + iz - nz3;
 901       if (kzg<=0 || kzg>nCellZ) continue;
 902       Float_t zg = (Float_t)(iz-nz3) - zc;
 903       for (Int_t ix=1; ix<=kNgamx; ix++) {
 904         Int_t kxg = ixcell + ix - nx3;
 905         if (kxg<=0 || kxg>nCellX) continue;
 906         Float_t xg = (Float_t)(ix-nx3) - xc;
 907
 908         // Now calculate pad response
 909         Float_t qpad = CPVPadResponseFunction(qhit,zg,xg);
 910         qpad += kNoise*rnor2;
 911         if (qpad<0) continue;
 912
 913         // Fill the array with pad response ID and amplitude
 914         new(ldigits[cpvDigits->GetEntriesFast()]) AliPHOSCPVDigit(kxg,kzg,qpad);
 915       }
 916     }
 917   }
 918 }
 919
 920 //____________________________________________________________________________
 921 Float_t AliPHOSv1::CPVPadResponseFunction(Float_t qhit, Float_t zhit, Float_t xhit) {
 922   // ------------------------------------------------------------------------
 923   // Calculate the amplitude in one CPV pad using the
 924   // cumulative pad response function
 925   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 926   // 3 October 2000
 927   // ------------------------------------------------------------------------
 928
 929   Double_t dz = fGeom->GetPadSizeZ()   / 2;
 930   Double_t dx = fGeom->GetPadSizePhi() / 2;
 931   Double_t z  = zhit * fGeom->GetPadSizeZ();
 932   Double_t x  = xhit * fGeom->GetPadSizePhi();
 933   Double_t amplitude = qhit *
 934     (CPVCumulPadResponse(z+dz,x+dx) - CPVCumulPadResponse(z+dz,x-dx) -
 935      CPVCumulPadResponse(z-dz,x+dx) + CPVCumulPadResponse(z-dz,x-dx));
 936   return (Float_t)amplitude;
 937 }
 938
 939 //____________________________________________________________________________
 940 Double_t AliPHOSv1::CPVCumulPadResponse(Double_t x, Double_t y) {
 941   // ------------------------------------------------------------------------
 942   // Cumulative pad response function
 943   // It includes several terms from the CF decomposition in electrostatics
 944   // Note: this cumulative function is wrong since omits some terms
 945   //       but the cell amplitude obtained with it is correct because
 946   //       these omitting terms cancel
 947   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 948   // 3 October 2000
 949   // ------------------------------------------------------------------------
 950
 951   const Double_t kA=1.0;
 952   const Double_t kB=0.7;
 953
 954   Double_t r2       = x*x + y*y;
 955   Double_t xy       = x*y;
 956   Double_t cumulPRF = 0;
 957   for (Int_t i=0; i<=4; i++) {
 958     Double_t b1 = (2*i + 1) * kB;
 959     cumulPRF += TMath::Power(-1,i) * TMath::ATan( xy / (b1*TMath::Sqrt(b1*b1 + r2)) );
 960   }
 961   cumulPRF *= kA/(2*TMath::Pi());
 962   return cumulPRF;
 963 }
 964