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   fHits = new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
  72
  73   //  if ( 0==(fEMCModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0)) ) {
  74   //    Error("AliPHOSv1","Can not create array of EMC modules");
  75   //    exit(1);
  76   //  }
  77
  78   //  if ( 0==(fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0)) ) {
  79   //    Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
  80   //    exit(1);
  81   //  }
  82
  83 }
  84
  85 //____________________________________________________________________________
  86 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
  87 AliPHOSv0(name,title)
  88 {
  89   // ctor : title is used to identify the layout
  90   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  91   //        IHEP = 5 modules (EMC + CPV )
  92   //        MIXT = 4 modules (EMC + CPV ) and 1 module (EMC + PPSD)
  93   //
  94   // We store hits :
  95   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
  96   //     the current primary particle being tracked
  97   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
  98   //
  99
 100   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 101   fDigitThreshold      = 0.01 ;   // 1 GeV
 102   fDigitizeA= 0. ;
 103   fDigitizeB = 10000000. ;
 104
 105
 106   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 107   // But save the cumulated hits instead (need to create the branch myself)
 108   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
 109   // and the TreeD at the end of the event (branch is set in FinishEvent() ).
 110
 111   fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 112
 113   fNhits = 0 ;
 114
 115   fReconstructioner  = 0;
 116   fTrackSegmentMaker = 0;
 117
 118   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 119
 120   // Create array of EMC modules of the size of PHOS modules number
 121
 122 //  if ( 0==(fEMCModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",fGeom->GetNModules())) ) {
 123 //    Error("AliPHOSv1","Can not create array of EMC modules");
 124 //    exit(1);
 125 //  }
 126 //  TClonesArray &lemcmodule = *fEMCModules;
 127 //  for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) new(lemcmodule[i]) AliPHOSCPVModule();
 128
 129   // Create array of CPV modules for the IHEP's version of CPV
 130
 131 //  if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 132 //    // Create array of CPV modules of the size of PHOS modules number
 133
 134 //    if ( 0==(fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",fGeom->GetNCPVModules())) ) {
 135 //      Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
 136 //      exit(1);
 137 //    }
 138 //    TClonesArray &lcpvmodule = *fCPVModules;
 139 //    for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++) new(lcpvmodule[i]) AliPHOSCPVModule();
 140 //  }
 141 //  else {
 142 //    // Create an empty array of AliPHOSCPVModule to satisfy
 143 //    // AliPHOSv1::Streamer when writing root file
 144
 145 //    fCPVModules=new TClonesArray("AliPHOSCPVModule",0);
 146
 147 //  }
 148 }
 149
 150 //____________________________________________________________________________
 151 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
 152   AliPHOSv0(name,title)
 153 {
 154   // ctor : title is used to identify the layout
 155   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
 156   // We use 2 arrays of hits :
 157   //
 158   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
 159   //     the current primary particle being tracked
 160   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
 161   //
 162   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
 163   //     is used for the digitization part.
 164
 165   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 166
 167   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 168   //fHits   = new TClonesArray("AliPHOSHit",100) ;
 169
 170   fDigits = 0 ;
 171   fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 172
 173   fNhits = 0 ;
 174
 175   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 176
 177   // gets an instance of the geometry parameters class
 178   fGeom =  AliPHOSGeometry::GetInstance(title, "") ;
 179
 180   if (fGeom->IsInitialized() )
 181     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry intialized for " << fGeom->GetName() << endl ;
 182   else
 183     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry initialization failed !" << endl ;
 184
 185   // Defining the PHOS Reconstructioner
 186
 187  fReconstructioner = Reconstructioner ;
 188
 189 }
 190
 191 //____________________________________________________________________________
 192 AliPHOSv1::~AliPHOSv1()
 193 {
 194   // dtor
 195
 196   if ( fHits) {
 197     fHits->Delete() ;
 198     delete fHits ;
 199     fHits = 0 ;
 200   }
 201
 202   if ( fSDigits) {
 203     fSDigits->Delete() ;
 204     delete fSDigits ;
 205     fSDigits = 0 ;
 206   }
 207
 208   if ( fDigits) {
 209     fDigits->Delete() ;
 210     delete fDigits ;
 211     fDigits = 0 ;
 212   }
 213
 214   if ( fEmcRecPoints ) {
 215     fEmcRecPoints->Delete() ;
 216     delete fEmcRecPoints ;
 217     fEmcRecPoints = 0 ;
 218   }
 219
 220   if ( fPpsdRecPoints ) {
 221     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 222     delete fPpsdRecPoints ;
 223     fPpsdRecPoints = 0 ;
 224   }
 225
 226   if ( fTrackSegments ) {
 227     fTrackSegments->Delete() ;
 228     delete fTrackSegments ;
 229     fTrackSegments = 0 ;
 230   }
 231
 232 }
 233
 234 //____________________________________________________________________________
 235 void AliPHOSv1::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t Id, Float_t * hits, Int_t trackpid, TLorentzVector p, Float_t * lpos)
 236 {
 237   // Add a hit to the hit list.
 238   // A PHOS hit is the sum of all hits in a single crystal
 239   //   or in a single PPSD gas cell
 240
 241   Int_t hitCounter ;
 242   AliPHOSHit *newHit ;
 243   AliPHOSHit *curHit ;
 244   Bool_t deja = kFALSE ;
 245
 246   newHit = new AliPHOSHit(shunt, primary, tracknumber, Id, hits, trackpid, p, lpos) ;
 247
 248   for ( hitCounter = 0 ; hitCounter < fNhits && !deja ; hitCounter++ ) {
 249     curHit = (AliPHOSHit*) (*fHits)[hitCounter] ;
 250     if( *curHit == *newHit ) {
 251       *curHit = *curHit + *newHit ;
 252       deja = kTRUE ;
 253     }
 254   }
 255
 256   if ( !deja ) {
 257     new((*fHits)[fNhits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 258     fNhits++ ;
 259   }
 260
 261   delete newHit;
 262 }
 263
 264 //____________________________________________________________________________
 265 void AliPHOSv1::Hits2SDigits(){
 266   //Collects all hits in the same active volume into digit
 267
 268   Int_t i ;
 269   Int_t j ;
 270   AliPHOSHit   * hit ;
 271   AliPHOSDigit * newdigit ;
 272   AliPHOSDigit * curdigit ;
 273   Bool_t deja = kFALSE ;
 274
 275
 276   Int_t itrack ;
 277   for (itrack=0; itrack<gAlice->GetNtrack(); itrack++){
 278
 279     //=========== Get the Hits Tree for the Primary track itrack
 280     gAlice->ResetHits();
 281     gAlice->TreeH()->GetEvent(itrack);
 282
 283
 284     for ( i = 0 ; i < fHits->GetEntries() ; i++ ) {
 285       hit = (AliPHOSHit*)fHits->At(i) ;
 286
 287       // Assign primary number only if contribution is significant
 288       if( hit->GetEnergy() > fDigitThreshold)
 289         newdigit = new AliPHOSDigit( hit->GetPrimary(), hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 290       else
 291         newdigit = new AliPHOSDigit( -1               , hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 292       deja =kFALSE ;
 293
 294       for ( j = 0 ; j < fnSdigits ;  j++) {
 295         curdigit = (AliPHOSDigit*) fSDigits->At(j) ;
 296         if ( *curdigit == *newdigit) {
 297           *curdigit = *curdigit + *newdigit ;
 298           deja = kTRUE ;
 299         }
 300       }
 301
 302       if ( !deja ) {
 303         new((*fSDigits)[fnSdigits]) AliPHOSDigit(* newdigit) ;
 304         fnSdigits++ ;
 305       }
 306
 307       delete newdigit ;
 308     }
 309
 310   } // loop over tracks
 311
 312   fSDigits->Sort() ;
 313
 314   fnSdigits = fSDigits->GetEntries() ;
 315   fSDigits->Expand(fnSdigits) ;
 316
 317   for (i = 0 ; i < fnSdigits ; i++) {
 318     AliPHOSDigit * digit = (AliPHOSDigit *) fSDigits->At(i) ;
 319     digit->SetIndexInList(i) ;
 320   }
 321
 322   gAlice->TreeS()->Fill() ;
 323
 324   TTree *ts = gAlice->TreeS();
 325   TDirectory *dir = ts->GetDirectory() ;
 326   cout << "dir name is " << dir->GetName() << endl ;
 327   //  ts->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 328
 329 gAlice->TreeS()->GetBranch("PHOS")->Fill();
 330 gAlice->TreeS()->GetBranch("PHOS")->Write();
 331
 332
 333 }
 334 //____________________________________________________________________________
 335 void AliPHOSv1::SDigits2Digits(){
 336   //Adds noise to the summable digits and removes everething below thresholds
 337   //Note, that sDigits should be SORTED in accordance with abs ID.
 338
 339
 340   gAlice->TreeS()->GetEvent(0) ;
 341
 342   cout << "fSdigits " <<  fSDigits << " " << fSDigits->GetEntries() << endl ;
 343
 344
 345   // Noise induced by the PIN diode of the PbWO crystals
 346   Int_t iCurSDigit = 0 ;
 347   //we assume, that there is al least one EMC digit...
 348   Int_t idCurSDigit = ((AliPHOSDigit *)fSDigits->At(0))->GetId() ;
 349
 350   cout << "fDigits " << fDigits << " " <<idCurSDigit<<  endl ;
 351
 352   Int_t absID ;
 353   for(absID = 1; absID < fGeom->GetNModules()*fGeom->GetNPhi()*fGeom->GetNZ(); absID++){
 354
 355     cout << "absID " << absID << " " << idCurSDigit << endl ;
 356
 357     Float_t noise = gRandom->Gaus(0., fPinElectronicNoise) ;
 358     if(absID < idCurSDigit ){
 359       cout << "In < idC  " << noise << " " << fDigitThreshold << endl ;
 360       if(noise >fDigitThreshold ){
 361         cout << "noise " << absID << " " << noise << endl;
 362         new((*fDigits)[fNdigits]) AliPHOSDigit( -1,absID,Digitize(noise) ) ;
 363         cout << "FN " << fNdigits << endl ;
 364         fNdigits++ ;
 365       }
 366     }
 367     else{ //add noise and may be remove the true hit
 368       cout << "correcting digit " << iCurSDigit << endl ;
 369       Float_t signal = noise + Calibrate(((AliPHOSDigit *)fSDigits->At(iCurSDigit))->GetAmp()) ;
 370       cout << "signal " << signal << endl ;
 371       if( signal >fDigitThreshold ){
 372         cout << "signal " << signal << endl ;
 373         AliPHOSDigit * digit = (AliPHOSDigit*) fSDigits->At(iCurSDigit) ;
 374         new((*fDigits)[fNdigits]) AliPHOSDigit( *digit ) ;
 375         ((AliPHOSDigit *)fDigits->At(fNdigits))->SetAmp(Digitize(signal));
 376         cout << "fNdigits " << fNdigits << endl ;
 377         fNdigits++ ;
 378       }
 379
 380       if(iCurSDigit < fSDigits->GetEntries()-1){
 381         iCurSDigit++ ;
 382         idCurSDigit = ((AliPHOSDigit*)fSDigits->At(iCurSDigit))->GetId() ;
 383       }
 384       else
 385         idCurSDigit = 10000000; //no real hits left
 386     }
 387
 388   }
 389
 390   //remove PPSD/CPV digits below thresholds
 391   Int_t idigit ;
 392   for(idigit = iCurSDigit; idigit < fSDigits->GetEntries() ; idigit++){  //loop over CPV/PPSD digits
 393
 394     AliPHOSDigit * digit = (AliPHOSDigit *) fSDigits->At(idigit) ;
 395     Float_t ene = Calibrate(digit->GetAmp()) ;
 396
 397     Int_t relid[4] ;
 398     fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 399     if ( relid[0] > fGeom->GetNCPVModules() ){ //ppsd
 400       if ( ( (relid[1] > 0) && (ene > fPpsdEnergyThreshold)) ||    //PPSD digit
 401            ( (relid[1] < 0) && (ene > fCpvEnergyThreshold ) ) )    //CPV digit
 402         new((*fDigits)[fNdigits]) AliPHOSDigit( *digit ) ;
 403         fNdigits++ ;
 404     }
 405   }
 406
 407   fDigits->Compress() ;
 408
 409   fNdigits = fDigits->GetEntries() ;
 410   fDigits->Expand(fNdigits) ;
 411
 412   Int_t i ;
 413   for (i = 0 ; i < fNdigits ; i++) {
 414     AliPHOSDigit * digit = (AliPHOSDigit *) fDigits->At(i) ;
 415     digit->SetIndexInList(i) ;
 416   }
 417
 418
 419   gAlice->TreeD()->Fill() ;
 420
 421   gAlice->TreeD()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 422
 423 }
 424
 425 //___________________________________________________________________________
 426 void AliPHOSv1::MakeBranch(Option_t* opt, char *file)
 427 {
 428
 429
 430   char *cH ;
 431   // Create new branche in the current Root Tree in the digit Tree
 432   AliDetector::MakeBranch(opt) ;
 433
 434
 435   cH = strstr(opt,"S");
 436   //Create a branch for SDigits
 437   if( cH ){
 438     char branchname[20];
 439     sprintf(branchname,"%s",GetName());
 440     if(fSDigits)
 441       fSDigits->Clear();
 442     else
 443       fSDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000);
 444     fnSdigits = 0 ;
 445     cout << " AliPHOSv1::MakeBranch : " << file << endl ;
 446     gAlice->MakeBranchInTree(gAlice->TreeS(),branchname,&fSDigits,fBufferSize,file);
 447   }
 448
 449   cH = strstr(opt,"D");
 450   //Create a branch for Digits
 451   if( cH ){
 452     char branchname[20];
 453     sprintf(branchname,"%s",GetName());
 454     if(fSDigits)
 455       fDigits->Clear();
 456     else
 457       fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000);
 458     fNdigits = 0 ;
 459
 460     gAlice->MakeBranchInTree(gAlice->TreeD(),branchname,&fSDigits,fBufferSize,file);
 461   }
 462
 463   cH = strstr(opt,"R");
 464   //Create a branch for Reconstruction
 465   if( cH ){
 466     char branchname[20];
 467
 468     Int_t splitlevel = 0 ;
 469
 470     fEmcRecPoints->Delete() ;
 471
 472     if ( fEmcRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 473       sprintf(branchname,"%sEmcRP",GetName()) ;
 474       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fEmcRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 475     }
 476
 477     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 478
 479     if ( fPpsdRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 480       sprintf(branchname,"%sPpsdRP",GetName()) ;
 481       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fPpsdRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 482     }
 483
 484     fTrackSegments->Delete() ;
 485
 486     if ( fTrackSegments && gAlice->TreeR() ) {
 487       sprintf(branchname,"%sTS",GetName()) ;
 488       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fTrackSegments, fBufferSize) ;
 489     }
 490
 491     fRecParticles->Delete() ;
 492
 493     if ( fRecParticles && gAlice->TreeR() ) {
 494       sprintf(branchname,"%sRP",GetName()) ;
 495       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fRecParticles, fBufferSize) ;
 496     }
 497
 498   }
 499
 500
 501
 502 }
 503
 504 //_____________________________________________________________________________
 505 void AliPHOSv1::Reconstruction(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner)
 506 {
 507   // 1. Reinitializes the existing RecPoint, TrackSegment, and RecParticles Lists and
 508   // 2. Creates TreeR with a branch for each list
 509   // 3. Steers the reconstruction processes
 510   // 4. Saves the 3 lists in TreeR
 511   // 5. Write the Tree to File
 512
 513   fReconstructioner = Reconstructioner ;
 514
 515   // 1.
 516
 517   //  gAlice->MakeTree("R") ;
 518
 519   MakeBranch("R") ;
 520
 521   // 3.
 522
 523   fReconstructioner->Make(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints, fTrackSegments, fRecParticles);
 524
 525   printf("Reconstruction: %d %d %d %d\n",
 526          fEmcRecPoints->GetEntries(),fPpsdRecPoints->GetEntries(),
 527          fTrackSegments->GetEntries(),fRecParticles->GetEntries());
 528
 529   // 4. Expand or Shrink the arrays to the proper size
 530
 531   Int_t size ;
 532
 533   size = fEmcRecPoints->GetEntries() ;
 534   fEmcRecPoints->Expand(size) ;
 535
 536   size = fPpsdRecPoints->GetEntries() ;
 537   fPpsdRecPoints->Expand(size) ;
 538
 539   size = fTrackSegments->GetEntries() ;
 540   fTrackSegments->Expand(size) ;
 541
 542   size = fRecParticles->GetEntries() ;
 543   fRecParticles->Expand(size) ;
 544
 545   gAlice->TreeR()->Fill() ;
 546   // 5.
 547
 548   gAlice->TreeR()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 549
 550   // Deleting reconstructed objects
 551   ResetReconstruction();
 552
 553 }
 554
 555 //____________________________________________________________________________
 556 void AliPHOSv1::ResetHits()
 557 {
 558   // Reset hit tree for EMC and CPV
 559   // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 560
 561   AliDetector::ResetHits();
 562   //  for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) ((AliPHOSCPVModule*)(*fEMCModules)[i]) -> Clear();
 563   //  if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 564   //    for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++) ((AliPHOSCPVModule*)(*fCPVModules)[i]) -> Clear();
 565   //  }
 566
 567 }
 568 //____________________________________________________________________________
 569 void AliPHOSv1::ResetReconstruction()
 570 {
 571   // Deleting reconstructed objects
 572
 573   if ( fEmcRecPoints  )  fEmcRecPoints ->Delete();
 574   if ( fPpsdRecPoints )  fPpsdRecPoints->Delete();
 575   if ( fTrackSegments )  fTrackSegments->Delete();
 576   if ( fRecParticles  )  fRecParticles ->Delete();
 577
 578 }
 579
 580 //____________________________________________________________________________
 581 //void AliPHOSv1::SDigits2Digits() {
 582 //  // Adds the noise to the summable digits and keeps digits above a threshold
 583 //  // To make a digit
 584 //}
 585
 586 //____________________________________________________________________________
 587 void AliPHOSv1::SetTreeAddress()
 588 {
 589   //  TBranch *branch;
 590   AliPHOS::SetTreeAddress();
 591
 592 //  //Branch address for TreeR: RecPpsdRecPoint
 593 //   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 594 //   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 595 //     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 596 //     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 597 //  }
 598
 599   // Set branch address for the Hits Tree for hits in EMC modules
 600   // Yuri Kharlov, 23 November 2000.
 601
 602   //  for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetEMCModule(i).SetTreeAddress("EMC",i+1);
 603
 604   // Set branch address for the Hits Tree for hits in CPV modules for IHEP geometry
 605   // Yuri Kharlov, 28 September 2000.
 606
 607   //  if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 || strcmp(fGeom->GetName(),"MIXT") == 0 ) {
 608   //    for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNCPVModules(); i++ ) GetCPVModule(i).SetTreeAddress("CPV",i+1);
 609   //  }
 610
 611 }
 612
 613 //____________________________________________________________________________
 614
 615 void AliPHOSv1::StepManager(void)
 616 {
 617   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
 618
 619 //    if (gMC->IsTrackEntering())
 620 //      cout << "Track enters the volume " << gMC->CurrentVolName() << endl;
 621 //    if (gMC->IsTrackExiting())
 622 //      cout << "Track leaves the volume " << gMC->CurrentVolName() << endl;
 623
 624   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
 625   Int_t          absid    ;      // absolute cell ID number
 626   Float_t        xyze[4]={0,0,0,0}  ; // position wrt MRS and energy deposited
 627   TLorentzVector pos      ;      // Lorentz vector of the track current position
 628   TLorentzVector pmom     ;      //momentum of the particle initiated hit
 629   Float_t        xyd[2]   ;      //local posiiton of the entering
 630   Bool_t         entered = kFALSE    ;
 631   Int_t          copy     ;
 632
 633   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ;
 634   Int_t primary     =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() );
 635   TString name      =  fGeom->GetName() ;
 636   Int_t trackpid    =  0  ;
 637
 638   if( gMC->IsTrackEntering() ){ // create hit with position and momentum of new particle,
 639                                 // but may be without energy deposition
 640
 641     // Current position of the hit in the local ref. system
 642       gMC -> TrackPosition(pos);
 643       Float_t xyzm[3], xyzd[3] ;
 644       Int_t i;
 645       for (i=0; i<3; i++) xyzm[i] = pos[i];
 646       gMC -> Gmtod (xyzm, xyzd, 1);    // transform coordinate from master to daughter system
 647       xyd[0]  = xyzd[0];
 648       xyd[1]  =-xyzd[2];
 649
 650       // Current momentum of the hit's track in the local ref. system
 651       gMC -> TrackMomentum(pmom);
 652       Float_t pm[3], pd[3];
 653       for (i=0; i<3; i++) pm[i]   = pmom[i];
 654       gMC -> Gmtod (pm, pd, 2);        // transform 3-momentum from master to daughter system
 655       pmom[0] = pd[0];
 656       pmom[1] =-pd[1];
 657       pmom[2] =-pd[2];
 658
 659       trackpid = gMC->TrackPid();
 660       entered = kTRUE ;      // Mark to create hit even withou energy deposition
 661
 662   }
 663
 664
 665   if ( name == "GPS2" || name == "MIXT" ) {            // ======> CPV is a GPS' PPSD
 666
 667     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell
 668     {
 669       gMC->TrackPosition(pos) ;
 670       xyze[0] = pos[0] ;
 671       xyze[1] = pos[1] ;
 672       xyze[2] = pos[2] ;
 673       xyze[3] = gMC->Edep() ;
 674
 675       if ( (xyze[3] != 0) || entered ) { // there is deposited energy or new particle entering  PPSD
 676         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
 677         if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(5),"PHO1") == 0 ){
 678           relid[0] += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 679         }
 680         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number
 681       // 1-> fGeom->GetNumberOfModulesPhi() * fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper
 682       //   > fGeom->GetNumberOfModulesPhi() * fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
 683         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
 684         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number
 685
 686         // get the absolute Id number
 687
 688         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 689
 690         // add current hit to the hit list
 691           AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid, pmom, xyd);
 692
 693
 694       } // there is deposited energy
 695     } // We are inside the gas of the CPV
 696   } // GPS2 configuration
 697
 698   if ( name == "IHEP" || name == "MIXT" ) {       // ======> CPV is a IHEP's one
 699
 700     // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 701
 702     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("CPVQ") &&
 703         entered &&
 704         gMC->TrackCharge() != 0) {
 705
 706       // Digitize the current CPV hit:
 707
 708       // 1. find pad response and
 709
 710       Int_t moduleNumber;
 711       gMC->CurrentVolOffID(3,moduleNumber);
 712       moduleNumber--;
 713
 714
 715       TClonesArray *cpvDigits = new TClonesArray("AliPHOSCPVDigit",0);   // array of digits for current hit
 716       CPVDigitize(pmom,xyd,moduleNumber,cpvDigits);
 717
 718       Float_t xmean = 0;
 719       Float_t zmean = 0;
 720       Float_t qsum  = 0;
 721       Int_t   idigit,ndigits;
 722
 723       // 2. go through the current digit list and sum digits in pads
 724
 725       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 726       for (idigit=0; idigit<ndigits-1; idigit++) {
 727         AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit1 = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 728         Float_t x1 = cpvDigit1->GetXpad() ;
 729         Float_t z1 = cpvDigit1->GetYpad() ;
 730         for (Int_t jdigit=idigit+1; jdigit<ndigits; jdigit++) {
 731           AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit2 = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(jdigit);
 732           Float_t x2 = cpvDigit2->GetXpad() ;
 733           Float_t z2 = cpvDigit2->GetYpad() ;
 734           if (x1==x2 && z1==z2) {
 735             Float_t qsum = cpvDigit1->GetQpad() + cpvDigit2->GetQpad() ;
 736             cpvDigit2->SetQpad(qsum) ;
 737             cpvDigits->RemoveAt(idigit) ;
 738           }
 739         }
 740       }
 741       cpvDigits->Compress() ;
 742
 743       // 3. add digits to temporary hit list fTmpHits
 744
 745       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 746       for (idigit=0; idigit<ndigits; idigit++) {
 747         AliPHOSCPVDigit  *cpvDigit = (AliPHOSCPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 748         relid[0] = moduleNumber + 1 ;                             // CPV (or PHOS) module number
 749         relid[1] =-1 ;                                            // means CPV
 750         relid[2] = cpvDigit->GetXpad() ;                          // column number of a pad
 751         relid[3] = cpvDigit->GetYpad() ;                          // row    number of a pad
 752
 753         // get the absolute Id number
 754         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 755
 756         // add current digit to the temporary hit list
 757         xyze[0] = 0. ;
 758         xyze[1] = 0. ;
 759         xyze[2] = 0. ;
 760         xyze[3] = cpvDigit->GetQpad() ;                           // amplitude in a pad
 761         primary = -1;                                             // No need in primary for CPV
 762         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid, pmom, xyd);
 763
 764         if (cpvDigit->GetQpad() > 0.02) {
 765           xmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetXpad() + 0.5);
 766           zmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetYpad() + 0.5);
 767           qsum  += cpvDigit->GetQpad();
 768         }
 769       }
 770       delete cpvDigits;
 771     }
 772   } // end of IHEP configuration
 773
 774
 775   if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") ) { //  We are inside a PBWO crystal
 776     gMC->TrackPosition(pos) ;
 777     xyze[0] = pos[0] ;
 778     xyze[1] = pos[1] ;
 779     xyze[2] = pos[2] ;
 780     xyze[3] = gMC->Edep() ;
 781
 782
 783     if ( (xyze[3] != 0) || entered ) {  // Track is inside the crystal and deposits some energy or just entered
 784
 785       gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
 786
 787       if ( name == "MIXT" && strcmp(gMC->CurrentVolOffName(10),"PHO1") == 0 )
 788         relid[0] += fGeom->GetNModules() - fGeom->GetNPPSDModules();
 789
 790       relid[1] = 0   ;                    // means PBW04
 791       gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
 792       gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
 793
 794       // get the absolute Id number
 795       fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 796
 797       // add current hit to the hit list
 798         AddHit(fIshunt, primary,tracknumber, absid, xyze, trackpid,pmom, xyd);
 799
 800
 801     } // there is deposited energy
 802   } // we are inside a PHOS Xtal
 803
 804
 805 }
 806
 807 //____________________________________________________________________________
 808 void AliPHOSv1::CPVDigitize (TLorentzVector p, Float_t *zxhit, Int_t moduleNumber, TClonesArray *cpvDigits)
 809 {
 810   // ------------------------------------------------------------------------
 811   // Digitize one CPV hit:
 812   // On input take exact 4-momentum p and position zxhit of the hit,
 813   // find the pad response around this hit and
 814   // put the amplitudes in the pads into array digits
 815   //
 816   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovsky)
 817   // 2 October 2000
 818   // ------------------------------------------------------------------------
 819
 820   const Float_t kCelWr  = fGeom->GetPadSizePhi()/2;  // Distance between wires (2 wires above 1 pad)
 821   const Float_t kDetR   = 0.1;     // Relative energy fluctuation in track for 100 e-
 822   const Float_t kdEdx   = 4.0;     // Average energy loss in CPV;
 823   const Int_t   kNgamz  = 5;       // Ionization size in Z
 824   const Int_t   kNgamx  = 9;       // Ionization size in Phi
 825   const Float_t kNoise = 0.03;    // charge noise in one pad
 826
 827   Float_t rnor1,rnor2;
 828
 829   // Just a reminder on axes notation in the CPV module:
 830   // axis Z goes along the beam
 831   // axis X goes across the beam in the module plane
 832   // axis Y is a normal to the module plane showing from the IP
 833
 834   Float_t hitX  = zxhit[0];
 835   Float_t hitZ  =-zxhit[1];
 836   Float_t pX    = p.Px();
 837   Float_t pZ    =-p.Pz();
 838   Float_t pNorm = p.Py();
 839   Float_t eloss = kdEdx;
 840
 841 //    cout << "CPVDigitize: YVK : "<<hitX<<" "<<hitZ<<" | "<<pX<<" "<<pZ<<" "<<pNorm<<endl;
 842
 843   Float_t dZY   = pZ/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 844   Float_t dXY   = pX/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 845   gRandom->Rannor(rnor1,rnor2);
 846   eloss *= (1 + kDetR*rnor1) *
 847            TMath::Sqrt((1 + ( pow(dZY,2) + pow(dXY,2) ) / pow(fGeom->GetCPVGasThickness(),2)));
 848   Float_t zhit1 = hitZ + fGeom->GetCPVActiveSize(1)/2 - dZY/2;
 849   Float_t xhit1 = hitX + fGeom->GetCPVActiveSize(0)/2 - dXY/2;
 850   Float_t zhit2 = zhit1 + dZY;
 851   Float_t xhit2 = xhit1 + dXY;
 852
 853   Int_t   iwht1 = (Int_t) (xhit1 / kCelWr);           // wire (x) coordinate "in"
 854   Int_t   iwht2 = (Int_t) (xhit2 / kCelWr);           // wire (x) coordinate "out"
 855
 856   Int_t   nIter;
 857   Float_t zxe[3][5];
 858   if (iwht1==iwht2) {                      // incline 1-wire hit
 859     nIter = 2;
 860     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*0.57735) / 2;
 861     zxe[1][0] = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 862     zxe[2][0] =  eloss/2;
 863     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*0.57735) / 2;
 864     zxe[1][1] = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 865     zxe[2][1] =  eloss/2;
 866   }
 867   else if (TMath::Abs(iwht1-iwht2) != 1) { // incline 3-wire hit
 868     nIter = 3;
 869     Int_t iwht3 = (iwht1 + iwht2) / 2;
 870     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * kCelWr; // wire 1
 871     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * kCelWr; // wire 2
 872     Float_t xwht3 = (iwht3 + 0.5) * kCelWr; // wire 3
 873     Float_t xwr13 = (xwht1 + xwht3) / 2;   // center 13
 874     Float_t xwr23 = (xwht2 + xwht3) / 2;   // center 23
 875     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr13;
 876     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr23;
 877     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 878     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 879     Float_t egm3  =           kCelWr / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + kCelWr );
 880     zxe[0][0] = (dXY*(xwr13-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit1) / 2;
 881     zxe[1][0] =  xwht1;
 882     zxe[2][0] =  eloss * egm1;
 883     zxe[0][1] = (dXY*(xwr23-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit2) / 2;
 884     zxe[1][1] =  xwht2;
 885     zxe[2][1] =  eloss * egm2;
 886     zxe[0][2] =  dXY*(xwht3-xwht1)/dXY + zhit1;
 887     zxe[1][2] =  xwht3;
 888     zxe[2][2] =  eloss * egm3;
 889   }
 890   else {                                   // incline 2-wire hit
 891     nIter = 2;
 892     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * kCelWr;
 893     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * kCelWr;
 894     Float_t xwr12 = (xwht1 + xwht2) / 2;
 895     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr12;
 896     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr12;
 897     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 898     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 899     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*egm1) / 2;
 900     zxe[1][0] =  xwht1;
 901     zxe[2][0] =  eloss * egm1;
 902     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*egm2) / 2;
 903     zxe[1][1] =  xwht2;
 904     zxe[2][1] =  eloss * egm2;
 905   }
 906
 907   // Finite size of ionization region
 908
 909   Int_t nCellZ  = fGeom->GetNumberOfCPVPadsZ();
 910   Int_t nCellX  = fGeom->GetNumberOfCPVPadsPhi();
 911   Int_t nz3     = (kNgamz+1)/2;
 912   Int_t nx3     = (kNgamx+1)/2;
 913   cpvDigits->Expand(nIter*kNgamx*kNgamz);
 914   TClonesArray &ldigits = *(TClonesArray *)cpvDigits;
 915
 916   for (Int_t iter=0; iter<nIter; iter++) {
 917
 918     Float_t zhit = zxe[0][iter];
 919     Float_t xhit = zxe[1][iter];
 920     Float_t qhit = zxe[2][iter];
 921     Float_t zcell = zhit / fGeom->GetPadSizeZ();
 922     Float_t xcell = xhit / fGeom->GetPadSizePhi();
 923     if ( zcell<=0      || xcell<=0 ||
 924          zcell>=nCellZ || xcell>=nCellX) return;
 925     Int_t izcell = (Int_t) zcell;
 926     Int_t ixcell = (Int_t) xcell;
 927     Float_t zc = zcell - izcell - 0.5;
 928     Float_t xc = xcell - ixcell - 0.5;
 929     for (Int_t iz=1; iz<=kNgamz; iz++) {
 930       Int_t kzg = izcell + iz - nz3;
 931       if (kzg<=0 || kzg>nCellZ) continue;
 932       Float_t zg = (Float_t)(iz-nz3) - zc;
 933       for (Int_t ix=1; ix<=kNgamx; ix++) {
 934         Int_t kxg = ixcell + ix - nx3;
 935         if (kxg<=0 || kxg>nCellX) continue;
 936         Float_t xg = (Float_t)(ix-nx3) - xc;
 937
 938         // Now calculate pad response
 939         Float_t qpad = CPVPadResponseFunction(qhit,zg,xg);
 940         qpad += kNoise*rnor2;
 941         if (qpad<0) continue;
 942
 943         // Fill the array with pad response ID and amplitude
 944         new(ldigits[cpvDigits->GetEntriesFast()]) AliPHOSCPVDigit(kxg,kzg,qpad);
 945       }
 946     }
 947   }
 948 }
 949
 950 //____________________________________________________________________________
 951 Float_t AliPHOSv1::CPVPadResponseFunction(Float_t qhit, Float_t zhit, Float_t xhit) {
 952   // ------------------------------------------------------------------------
 953   // Calculate the amplitude in one CPV pad using the
 954   // cumulative pad response function
 955   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 956   // 3 October 2000
 957   // ------------------------------------------------------------------------
 958
 959   Double_t dz = fGeom->GetPadSizeZ()   / 2;
 960   Double_t dx = fGeom->GetPadSizePhi() / 2;
 961   Double_t z  = zhit * fGeom->GetPadSizeZ();
 962   Double_t x  = xhit * fGeom->GetPadSizePhi();
 963   Double_t amplitude = qhit *
 964     (CPVCumulPadResponse(z+dz,x+dx) - CPVCumulPadResponse(z+dz,x-dx) -
 965      CPVCumulPadResponse(z-dz,x+dx) + CPVCumulPadResponse(z-dz,x-dx));
 966   return (Float_t)amplitude;
 967 }
 968
 969 //____________________________________________________________________________
 970 Double_t AliPHOSv1::CPVCumulPadResponse(Double_t x, Double_t y) {
 971   // ------------------------------------------------------------------------
 972   // Cumulative pad response function
 973   // It includes several terms from the CF decomposition in electrostatics
 974   // Note: this cumulative function is wrong since omits some terms
 975   //       but the cell amplitude obtained with it is correct because
 976   //       these omitting terms cancel
 977   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 978   // 3 October 2000
 979   // ------------------------------------------------------------------------
 980
 981   const Double_t kA=1.0;
 982   const Double_t kB=0.7;
 983
 984   Double_t r2       = x*x + y*y;
 985   Double_t xy       = x*y;
 986   Double_t cumulPRF = 0;
 987   for (Int_t i=0; i<=4; i++) {
 988     Double_t b1 = (2*i + 1) * kB;
 989     cumulPRF += TMath::Power(-1,i) * TMath::ATan( xy / (b1*TMath::Sqrt(b1*b1 + r2)) );
 990   }
 991   cumulPRF *= kA/(2*TMath::Pi());
 992   return cumulPRF;
 993 }
 994