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[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 v0 of PHOS Manager class 
20 // Layout EMC + PPSD has name GPS2  
21 // The main goal of this version of AliPHOS is to calculte the 
22 //  induced charged in the PIN diode, taking into account light
23 //  tracking in the PbWO4 crystal, induced signal in the 
24 //  PIN due to MIPS particle and electronic noise.
25 // This is done in the StepManager 
26 //                  
27 //*-- Author:  Odd Harald Oddland & Gines Martinez (SUBATECH)
28
29
30 // --- ROOT system ---
31 #include "TRandom.h"
32
33 // --- Standard library ---
34
35 #include <stdio.h>
36 #include <string.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <strstream.h>
39
40 // --- AliRoot header files ---
41
42 #include "AliPHOSv1.h"
43 #include "AliPHOSHit.h"
44 #include "AliPHOSDigit.h"
45 #include "AliRun.h"
46 #include "AliConst.h"
47
48 ClassImp(AliPHOSv1)
49
50 //____________________________________________________________________________
51 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
52   AliPHOSv0(name,title)
53 {
54   // ctor 
55
56   // Number of electrons created in the PIN due to light collected in the PbWo4 crystal is calculated using 
57   // following formula
58   // NumberOfElectrons = EnergyLost * LightYield * PINEfficiency * 
59   //                     exp (-LightYieldAttenuation * DistanceToPINdiodeFromTheHit) *
60   //                     RecalibrationFactor ;
61   // LightYield is obtained as a Poissonian distribution with a mean at 700000 photons per GeV fromValery Antonenko
62   // PINEfficiency is 0.1875 from Odd Harald Odland work
63   // k_0 is 0.0045 from Valery Antonenko 
64
65   fLightYieldMean = 700000. ;
66   fIntrinsicPINEfficiency = 0.1875 ;
67   fLightYieldAttenuation = 0.0045 ;
68   fRecalibrationFactor = 6.2 / fLightYieldMean ;
69   fElectronsPerGeV = 2.77e+8 ; 
70 }
71
72 //____________________________________________________________________________
73 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
74   AliPHOSv0(Reconstructioner,name,title)
75 {
76   // ctor 
77
78   // Number of electrons created in the PIN due to light collected in the PbWo4 crystal is calculated using 
79   // following formula
80   // NumberOfElectrons = EnergyLost * LightYield * PINEfficiency * 
81   //                     exp (-LightYieldAttenuation * DistanceToPINdiodeFromTheHit) *
82   //                     RecalibrationFactor ;
83   // LightYield is obtained as a Poissonian distribution with a mean at 700000 photons per GeV fromValery Antonenko
84   // PINEfficiency is 0.1875 from Odd Harald Odland work
85   // k_0 is 0.0045 from Valery Antonenko 
86
87   fLightYieldMean = 700000.;
88   fIntrinsicPINEfficiency = 0.1875 ;
89   fLightYieldAttenuation = 0.0045 ;
90   fRecalibrationFactor = 6.2 / fLightYieldMean ;
91   fElectronsPerGeV = 2.77e+8 ;
92 }
93
94 //____________________________________________________________________________
95 void AliPHOSv1::StepManager(void)
96 {
97   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
98   // Adds the energy deposited in the PIN diode
99
100   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
101   Float_t        xyze[4] ;       // position wrt MRS and energy deposited
102   TLorentzVector pos ;
103   Int_t copy;
104   Float_t        lightyield ;   // Light Yield per GeV
105   Float_t        nElectrons ;   // Number of electrons in the PIN diode
106   TString name = fGeom->GetName() ; 
107   Float_t        global[3] ;
108   Float_t        local[3] ;
109   Float_t        lostenergy ;
110
111   Int_t primary =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() ); 
112
113   if ( name == "GPS2" ) { // the CPV is a PPSD
114     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell 
115     {
116       gMC->TrackPosition(pos) ;
117       xyze[0] = pos[0] ;
118       xyze[1] = pos[1] ;
119       xyze[2] = pos[2] ;
120       xyze[3] = gMC->Edep() ;
121
122
123       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy 
124         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
125         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number 
126       // 1-> Geom->GetNumberOfModulesPhi() *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper                         
127       //  >  fGeom->GetNumberOfModulesPhi()  *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
128         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
129         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number 
130
131         // get the absolute Id number
132
133         Int_t absid ; 
134         fGeom->RelToAbsNumbering(relid,absid) ; 
135         
136
137         AddHit(primary, absid, xyze );
138
139       } // there is deposited energy 
140      } // We are inside the gas of the CPV  
141    } // GPS2 configuration
142   
143   if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") )//  We are inside a PBWO crystal 
144      {
145        gMC->TrackPosition(pos) ;
146        xyze[0] = pos[0] ;
147        xyze[1] = pos[1] ;
148        xyze[2] = pos[2] ;
149        lostenergy = gMC->Edep() ; 
150        xyze[3] = gMC->Edep() ;
151
152        global[0] = pos[0] ;
153        global[1] = pos[1] ;
154        global[2] = pos[2] ;
155
156        if ( xyze[3] != 0 ) {
157           gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
158           relid[1] = 0   ;                    // means PW04
159           gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
160           gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
161
162       // get the absolute Id number
163
164           Int_t absid ; 
165           fGeom->RelToAbsNumbering(relid,absid) ; 
166           gMC->Gmtod(global, local, 1) ;
167           
168           // calculating number of electrons in the PIN diode asociated to this hit
169           lightyield = gRandom->Poisson(fLightYieldMean) ;
170           nElectrons = lostenergy * lightyield * fIntrinsicPINEfficiency *
171             exp(-fLightYieldAttenuation * (local[1]+fGeom->GetCrystalSize(1)/2.0 ) ) ;
172
173           xyze[3] = nElectrons * fRecalibrationFactor ;
174           // add current hit to the hit list
175           AddHit(primary, absid, xyze);
176     
177        } // there is deposited energy
178     } // we are inside a PHOS Xtal
179
180    if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PPIN") ) // We are inside de PIN diode 
181      {
182        gMC->TrackPosition(pos) ;
183        xyze[0] = pos[0] ;
184        xyze[1] = pos[1] ;
185        xyze[2] = pos[2] ;
186        lostenergy = gMC->Edep() ;
187        xyze[3] = gMC->Edep() ;
188
189        if ( xyze[3] != 0 ) {
190           gMC->CurrentVolOffID(11, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
191           relid[1] = 0   ;                    // means PW04 and PIN
192           gMC->CurrentVolOffID(5, relid[2]) ; // get the row number inside the module
193           gMC->CurrentVolOffID(4, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
194
195       // get the absolute Id number
196
197           Int_t absid ; 
198           fGeom->RelToAbsNumbering(relid,absid) ;
199           
200           // calculating number of electrons in the PIN diode asociated to this hit
201           nElectrons = lostenergy * fElectronsPerGeV ;
202           xyze[3] = nElectrons * fRecalibrationFactor ;
203
204           // add current hit to the hit list
205           AddHit(primary, absid, xyze);
206           //printf("PIN volume is  %d, %d, %d, %d \n",relid[0],relid[1],relid[2],relid[3]);
207           //printf("Lost energy in the PIN is %f \n",lostenergy) ;
208        } // there is deposited energy
209     } // we are inside a PHOS XtalPHOS PIN diode
210 }
211