6e50ea0da962093d4b24d3cbc30ab6e143067974
[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 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