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 // Layout EMC + PPSD has name GPS2
  21 // Produces cumulated hits (no hits) and digits
  22 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  23
  24
  25 // --- ROOT system ---
  26
  27 #include "TBRIK.h"
  28 #include "TNode.h"
  29 #include "TRandom.h"
  30 #include "TTree.h"
  31
  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 "AliPHOSReconstructioner.h"
  46 #include "AliRun.h"
  47 #include "AliConst.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49
  50 ClassImp(AliPHOSv1)
  51
  52 //____________________________________________________________________________
  53 AliPHOSv1::AliPHOSv1()
  54 {
  55   // ctor
  56   fNTmpHits = 0 ;
  57   fTmpHits  = 0 ;
  58
  59   // Create an empty array of CPVModule to satisfy
  60   // AliPHOSv1::Streamer when reading root file
  61
  62   if ( NULL==(fCPVModules=new TClonesArray("CPVModule",0)) ) {
  63     Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
  64     exit(1);
  65   }
  66
  67 }
  68
  69 //____________________________________________________________________________
  70 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
  71 AliPHOSv0(name,title)
  72 {
  73   // ctor : title is used to identify the layout
  74   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  75   //        IHEP = 5 modules (EMC + CPV )
  76   // We use 2 arrays of hits :
  77   //
  78   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
  79   //     the current primary particle being tracked
  80   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
  81   //
  82   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
  83   //     is used for the digitization part.
  84
  85   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
  86   fDigitThreshold      = 0.1 ;   // 1 GeV
  87
  88   // We do not want to save in TreeH the raw hits
  89   // But save the cumulated hits instead (need to create the branch myself)
  90   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
  91   // and the TreeD at the end of the event (branch is set in FinishEvent() ).
  92
  93   fTmpHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
  94
  95   fNTmpHits = fNhits = 0 ;
  96
  97   fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
  98
  99   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 100
 101   // Create array of CPV modules for the IHEP's version of CPV
 102
 103   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 ) {
 104     // Create array of CPVmodule of the size of PHOS modules number
 105
 106     if ( NULL==(fCPVModules=new TClonesArray("CPVModule",fGeom->GetNModules())) ) {
 107       Error("AliPHOSv1","Can not create array of CPV modules");
 108       exit(1);
 109     }
 110     TClonesArray &lcpvmodule = *fCPVModules;
 111     for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) new(lcpvmodule[i]) CPVModule();
 112   }
 113   else {
 114     // Create an empty array of CPVModule to satisfy
 115     // AliPHOSv1::Streamer when writing root file
 116
 117     fCPVModules=new TClonesArray("CPVModule",0);
 118
 119   }
 120 }
 121
 122 //____________________________________________________________________________
 123 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
 124   AliPHOSv0(name,title)
 125 {
 126   // ctor : title is used to identify the layout
 127   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
 128   // We use 2 arrays of hits :
 129   //
 130   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
 131   //     the current primary particle being tracked
 132   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
 133   //
 134   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
 135   //     is used for the digitization part.
 136
 137   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 138
 139   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 140   //fHits   = new TClonesArray("AliPHOSHit",100) ;
 141
 142   fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
 143   fTmpHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 144
 145   fNTmpHits = fNhits = 0 ;
 146
 147   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 148
 149   // gets an instance of the geometry parameters class
 150   fGeom =  AliPHOSGeometry::GetInstance(title, "") ;
 151
 152   if (fGeom->IsInitialized() )
 153     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry intialized for " << fGeom->GetName() << endl ;
 154   else
 155     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry initialization failed !" << endl ;
 156
 157   // Defining the PHOS Reconstructioner
 158
 159  fReconstructioner = Reconstructioner ;
 160
 161 }
 162
 163 //____________________________________________________________________________
 164 AliPHOSv1::~AliPHOSv1()
 165 {
 166   // dtor
 167
 168   if ( fTmpHits) {
 169     fTmpHits->Delete() ;
 170     delete fTmpHits ;
 171     fTmpHits = 0 ;
 172   }
 173
 174 //   if ( fEmcRecPoints ) {
 175 //     fEmcRecPoints->Delete() ;
 176 //     delete fEmcRecPoints ;
 177 //     fEmcRecPoints = 0 ;
 178 //   }
 179
 180 //   if ( fPpsdRecPoints ) {
 181 //     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 182 //     delete fPpsdRecPoints ;
 183 //     fPpsdRecPoints = 0 ;
 184 //   }
 185
 186 //   if ( fTrackSegments ) {
 187 //     fTrackSegments->Delete() ;
 188 //     delete fTrackSegments ;
 189 //     fTrackSegments = 0 ;
 190 //   }
 191
 192 }
 193
 194 //____________________________________________________________________________
 195 void AliPHOSv1::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t Id, Float_t * hits)
 196 {
 197   // Add a hit to the hit list.
 198   // A PHOS hit is the sum of all hits in a single crystal
 199   //   or in a single PPSD gas cell
 200
 201   Int_t hitCounter ;
 202   TClonesArray &ltmphits = *fTmpHits ;
 203   AliPHOSHit *newHit ;
 204   AliPHOSHit *curHit ;
 205   Bool_t deja = kFALSE ;
 206
 207   // In any case, fills the fTmpHit TClonesArray (with "accumulated hits")
 208
 209   newHit = new AliPHOSHit(shunt, primary, tracknumber, Id, hits) ;
 210
 211   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 212   //  TClonesArray &lhits = *fHits;
 213
 214   for ( hitCounter = 0 ; hitCounter < fNTmpHits && !deja ; hitCounter++ ) {
 215     curHit = (AliPHOSHit*) ltmphits[hitCounter] ;
 216   if( *curHit == *newHit ) {
 217     *curHit = *curHit + *newHit ;
 218     deja = kTRUE ;
 219     }
 220   }
 221
 222   if ( !deja ) {
 223     new(ltmphits[fNTmpHits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 224     fNTmpHits++ ;
 225   }
 226
 227   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 228   //   new(lhits[fNhits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 229   //   fNhits++ ;
 230
 231   // Please note that the fTmpHits array must survive up to the
 232   // end of the events, so it does not appear e.g. in ResetHits() (
 233   // which is called at the end of each primary).
 234
 235   delete newHit;
 236
 237 }
 238
 239 //___________________________________________________________________________
 240 Int_t AliPHOSv1::Digitize(Float_t Energy)
 241 {
 242   // Applies the energy calibration
 243
 244   Float_t fB = 100000000. ;
 245   Float_t fA = 0. ;
 246   Int_t chan = Int_t(fA + Energy*fB ) ;
 247   return chan ;
 248 }
 249
 250 //___________________________________________________________________________
 251 void AliPHOSv1::FinishEvent()
 252 {
 253   // Makes the digits from the sum of summed hit in a single crystal or PPSD gas cell
 254   // Adds to the energy the electronic noise
 255   // Keeps digits with energy above fDigitThreshold
 256
 257   // Save the cumulated hits instead of raw hits (need to create the branch myself)
 258   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
 259   // and the TreeD at the end of the event.
 260
 261
 262   Int_t i ;
 263   Int_t relid[4];
 264   Int_t j ;
 265   TClonesArray &lDigits = *fDigits ;
 266   AliPHOSHit   * hit ;
 267   AliPHOSDigit * newdigit ;
 268   AliPHOSDigit * curdigit ;
 269   Bool_t deja = kFALSE ;
 270
 271   for ( i = 0 ; i < fNTmpHits ; i++ ) {
 272     hit = (AliPHOSHit*)fTmpHits->At(i) ;
 273
 274     // Assign primary number only if contribution is significant
 275     if( hit->GetEnergy() > fDigitThreshold)
 276       newdigit = new AliPHOSDigit( hit->GetPrimary(), hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 277     else
 278       newdigit = new AliPHOSDigit( -1               , hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 279     deja =kFALSE ;
 280     for ( j = 0 ; j < fNdigits ;  j++) {
 281       curdigit = (AliPHOSDigit*) lDigits[j] ;
 282       if ( *curdigit == *newdigit) {
 283         *curdigit = *curdigit + *newdigit ;
 284         deja = kTRUE ;
 285       }
 286     }
 287     if ( !deja ) {
 288       new(lDigits[fNdigits]) AliPHOSDigit(* newdigit) ;
 289       fNdigits++ ;
 290     }
 291
 292     delete newdigit ;
 293   }
 294
 295   // Noise induced by the PIN diode of the PbWO crystals
 296
 297   Float_t energyandnoise ;
 298   for ( i = 0 ; i < fNdigits ; i++ ) {
 299     newdigit =  (AliPHOSDigit * ) fDigits->At(i) ;
 300
 301     fGeom->AbsToRelNumbering(newdigit->GetId(), relid) ;
 302
 303     if (relid[1]==0){   // Digits belong to EMC (PbW0_4 crystals)
 304       energyandnoise = newdigit->GetAmp() + Digitize(gRandom->Gaus(0., fPinElectronicNoise)) ;
 305
 306       if (energyandnoise < 0 )
 307         energyandnoise = 0 ;
 308
 309       if ( newdigit->GetAmp() < fDigitThreshold ) // if threshold not surpassed, remove digit from list
 310         fDigits->RemoveAt(i) ;
 311     }
 312   }
 313
 314   fDigits->Compress() ;
 315
 316   fNdigits =  fDigits->GetEntries() ;
 317   for (i = 0 ; i < fNdigits ; i++) {
 318     newdigit = (AliPHOSDigit *) fDigits->At(i) ;
 319     newdigit->SetIndexInList(i) ;
 320
 321 //      fGeom->AbsToRelNumbering(newdigit->GetId(), relid) ;
 322 //      printf("FinishEvent(): relid=(%d,%d,%d,%d) Amp=%d\n",
 323 //         relid[0],relid[1],relid[2],relid[3], newdigit->GetAmp());
 324   }
 325
 326 }
 327
 328 //___________________________________________________________________________
 329 void AliPHOSv1::MakeBranch(Option_t* opt)
 330 {
 331   // Create new branche in the current Root Tree in the digit Tree
 332   AliDetector::MakeBranch(opt) ;
 333
 334   char branchname[10];
 335   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 336   char *cdD = strstr(opt,"D");
 337   if (fDigits && gAlice->TreeD() && cdD) {
 338     gAlice->TreeD()->Branch(branchname, &fDigits, fBufferSize);
 339   }
 340
 341   // Create new branche PHOSCH in the current Root Tree in the digit Tree for accumulated Hits
 342   if ( ! (gAlice->IsLegoRun()) ) { // only when not in lego plot mode
 343     if ( fTmpHits && gAlice->TreeD()  && cdD) {
 344       char branchname[10] ;
 345       sprintf(branchname, "%sCH", GetName()) ;
 346       gAlice->TreeD()->Branch(branchname, &fTmpHits, fBufferSize) ;
 347     }
 348   }
 349
 350   // Create new branches CPV<i> for hits in CPV modules for IHEP geometry
 351   // Yuri Kharlov, 28 September 2000.
 352
 353   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 ) {
 354     for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetCPVModule(i).MakeBranch(i+1);
 355   }
 356
 357 }
 358
 359 //_____________________________________________________________________________
 360 void AliPHOSv1::Reconstruction(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner)
 361 {
 362   // 1. Reinitializes the existing RecPoint, TrackSegment, and RecParticles Lists and
 363   // 2. Creates TreeR with a branch for each list
 364   // 3. Steers the reconstruction processes
 365   // 4. Saves the 3 lists in TreeR
 366   // 5. Write the Tree to File
 367
 368   fReconstructioner = Reconstructioner ;
 369
 370   char branchname[10] ;
 371
 372   // 1.
 373
 374   //  gAlice->MakeTree("R") ;
 375   Int_t splitlevel = 0 ;
 376
 377   fEmcRecPoints->Delete() ;
 378
 379   if ( fEmcRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 380     sprintf(branchname,"%sEmcRP",GetName()) ;
 381
 382     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fEmcRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 383   }
 384
 385   fPpsdRecPoints->Delete() ;
 386
 387
 388   if ( fPpsdRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 389     sprintf(branchname,"%sPpsdRP",GetName()) ;
 390
 391     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fPpsdRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 392   }
 393
 394   fTrackSegments->Delete() ;
 395
 396   if ( fTrackSegments && gAlice->TreeR() ) {
 397     sprintf(branchname,"%sTS",GetName()) ;
 398     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fTrackSegments, fBufferSize) ;
 399   }
 400
 401   fRecParticles->Delete() ;
 402
 403   if      (strcmp(fGeom->GetName(),"GPS2") == 0) {
 404     if ( fRecParticles && gAlice->TreeR() ) {
 405       sprintf(branchname,"%sRP",GetName()) ;
 406       gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fRecParticles, fBufferSize) ;
 407     }
 408   }
 409
 410   // 3.
 411   if      (strcmp(fGeom->GetName(),"GPS2") == 0)
 412     fReconstructioner->Make(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints, fTrackSegments, fRecParticles);
 413   else if (strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0)
 414     fReconstructioner->Make(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints);
 415
 416   // 4. Expand or Shrink the arrays to the proper size
 417
 418   Int_t size ;
 419
 420   size = fEmcRecPoints->GetEntries() ;
 421   fEmcRecPoints->Expand(size) ;
 422
 423   size = fPpsdRecPoints->GetEntries() ;
 424   fPpsdRecPoints->Expand(size) ;
 425
 426   size = fTrackSegments->GetEntries() ;
 427   fTrackSegments->Expand(size) ;
 428
 429   size = fRecParticles->GetEntries() ;
 430   fRecParticles->Expand(size) ;
 431
 432   gAlice->TreeR()->Fill() ;
 433   // 5.
 434
 435   gAlice->TreeR()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 436
 437   // Deleting reconstructed objects
 438   ResetReconstruction();
 439
 440 }
 441
 442 //____________________________________________________________________________
 443 void AliPHOSv1::ResetHits()
 444 {
 445   // Reset hit tree for CPV in IHEP geometry
 446   // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 447
 448   AliDetector::ResetHits();
 449   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 ) {
 450     for (Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++) ((CPVModule*)(*fCPVModules)[i]) -> Clear();
 451   }
 452 }
 453 //____________________________________________________________________________
 454 void AliPHOSv1::ResetDigits()
 455 {
 456   // May sound strange, but cumulative hits are store in digits Tree
 457   AliDetector::ResetDigits();
 458   if(  fTmpHits ) {
 459     fTmpHits->Delete();
 460     fNTmpHits = 0 ;
 461   }
 462 }
 463 //____________________________________________________________________________
 464 void AliPHOSv1::ResetReconstruction()
 465 {
 466   // Deleting reconstructed objects
 467
 468   if ( fEmcRecPoints )   fEmcRecPoints->Delete();
 469   if ( fPpsdRecPoints )  fPpsdRecPoints->Delete();
 470   if ( fTrackSegments )  fTrackSegments->Delete();
 471   if ( fRecParticles )   fRecParticles->Delete();
 472
 473 }
 474
 475 //____________________________________________________________________________
 476 void AliPHOSv1::SetTreeAddress()
 477 {
 478   //  TBranch *branch;
 479   AliPHOS::SetTreeAddress();
 480
 481  //  //Branch address for TreeR: RecPpsdRecPoint
 482 //   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 483 //   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 484 //     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 485 //     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 486 //  }
 487
 488   // Set branch address for the Hits Tree for hits in CPV modules for IHEP geometry
 489   // Yuri Kharlov, 28 September 2000.
 490
 491   if ( strcmp(fGeom->GetName(),"IHEP") == 0 ) {
 492     for( Int_t i=0; i<fGeom->GetNModules(); i++ ) GetCPVModule(i).SetTreeAddress(i+1);
 493   }
 494
 495 }
 496
 497 //____________________________________________________________________________
 498
 499 void AliPHOSv1::StepManager(void)
 500 {
 501   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
 502
 503   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
 504   Int_t          absid    ;      // absolute cell ID number
 505   Float_t        xyze[4]  ;      // position wrt MRS and energy deposited
 506   TLorentzVector pos      ;      // Lorentz vector of the track current position
 507   Int_t          copy     ;
 508
 509   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ;
 510   Int_t primary     =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() );
 511   TString name      =  fGeom->GetName() ;
 512
 513   if ( name == "GPS2" ) {                                       // ======> CPV is a GPS' PPSD
 514
 515     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell
 516     {
 517       gMC->TrackPosition(pos) ;
 518       xyze[0] = pos[0] ;
 519       xyze[1] = pos[1] ;
 520       xyze[2] = pos[2] ;
 521       xyze[3] = gMC->Edep() ;
 522
 523       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy
 524         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
 525         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number
 526       // 1-> Geom->GetNumberOfModulesPhi() *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper
 527       //  >  fGeom->GetNumberOfModulesPhi()  *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
 528         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
 529         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number
 530
 531         // get the absolute Id number
 532
 533         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 534
 535         // add current hit to the hit list
 536         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze);
 537
 538       } // there is deposited energy
 539     } // We are inside the gas of the CPV
 540   } // GPS2 configuration
 541
 542   else if ( name == "IHEP" ) {                                  // ======> CPV is a IHEP's one
 543
 544     // Yuri Kharlov, 28 September 2000
 545
 546     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("CPVQ") &&
 547         gMC->IsTrackEntering() &&
 548         gMC->TrackCharge() != 0) {
 549
 550       // Charged track has just entered to the CPV sensitive plane
 551
 552       AliPHOSv1 &PHOS = *(AliPHOSv1*)gAlice->GetModule("PHOS");
 553
 554       Int_t ModuleNumber;
 555       gMC->CurrentVolOffID(3,ModuleNumber);
 556       ModuleNumber--;
 557
 558       // Current position of the hit in the CPV module ref. system
 559
 560       gMC -> TrackPosition(pos);
 561       Float_t xyzm[3], xyzd[3], xyd[2];
 562       for (Int_t i=0; i<3; i++) xyzm[i] = pos[i];
 563       gMC -> Gmtod (xyzm, xyzd, 1);    // transform coordinate from master to daughter system
 564       xyd[0]  = xyzd[0];
 565       xyd[1]  =-xyzd[2];
 566
 567       // Current momentum of the hit's track in the CPV module ref. system
 568
 569       TLorentzVector  pmom;
 570       gMC -> TrackMomentum(pmom);
 571       Float_t pm[3], pd[3];
 572       for (Int_t i=0; i<3; i++) pm[i]   = pmom[i];
 573       gMC -> Gmtod (pm, pd, 2);        // transform 3-momentum from master to daughter system
 574       pmom[0] = pd[0];
 575       pmom[1] =-pd[1];
 576       pmom[2] =-pd[2];
 577
 578       // Current particle type of the hit's track
 579
 580       Int_t ipart = gMC->TrackPid();
 581
 582       // Add the current particle in the list of the CPV hits.
 583
 584       PHOS.GetCPVModule(ModuleNumber).AddHit(pmom,xyd,ipart);
 585
 586       printf("CPV hit added to module #%2d: p = (% .4f, % .4f, % .4f, % .4f) GeV,\n",
 587              ModuleNumber,pmom.Px(),pmom.Py(),pmom.Pz(),pmom.E());
 588       printf( "                            xy = (%8.4f, %8.4f) cm, ipart = %d\n",
 589               xyd[0],xyd[1],ipart);
 590
 591       // Digitize the current CPV hit:
 592
 593       // 1. find pad response and
 594
 595       TClonesArray *cpvDigits = new TClonesArray("CPVDigit",0);   // array of digits for current hit
 596       CPVDigitize(pmom,xyd,ModuleNumber,cpvDigits);
 597
 598       Float_t xmean = 0;
 599       Float_t zmean = 0;
 600       Float_t qsum  = 0;
 601       Int_t ndigits;
 602
 603       // 2. go through the current digit list and sum digits in pads
 604
 605       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 606       for (Int_t idigit=0; idigit<ndigits-1; idigit++) {
 607         CPVDigit  *cpvDigit1 = (CPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 608         Float_t x1 = cpvDigit1->GetXpad() ;
 609         Float_t z1 = cpvDigit1->GetYpad() ;
 610         for (Int_t jdigit=idigit+1; jdigit<ndigits; jdigit++) {
 611           CPVDigit  *cpvDigit2 = (CPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(jdigit);
 612           Float_t x2 = cpvDigit2->GetXpad() ;
 613           Float_t z2 = cpvDigit2->GetYpad() ;
 614           if (x1==x2 && z1==z2) {
 615             Float_t qsum = cpvDigit1->GetQpad() + cpvDigit2->GetQpad() ;
 616             cpvDigit2->SetQpad(qsum) ;
 617             cpvDigits->RemoveAt(idigit) ;
 618           }
 619         }
 620       }
 621       cpvDigits->Compress() ;
 622
 623       // 3. add digits to temporary hit list fTmpHits
 624
 625       ndigits = cpvDigits->GetEntriesFast();
 626       for (Int_t idigit=0; idigit<ndigits; idigit++) {
 627         CPVDigit  *cpvDigit = (CPVDigit*) cpvDigits->UncheckedAt(idigit);
 628         relid[0] = ModuleNumber + 1 ;                             // CPV (or PHOS) module number
 629         relid[1] =-1 ;                                            // means CPV
 630         relid[2] = cpvDigit->GetXpad() ;                          // column number of a pad
 631         relid[3] = cpvDigit->GetYpad() ;                          // row    number of a pad
 632
 633         // get the absolute Id number
 634         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 635
 636         // add current digit to the temporary hit list
 637         xyze[0] = 0. ;
 638         xyze[1] = 0. ;
 639         xyze[2] = 0. ;
 640         xyze[3] = cpvDigit->GetQpad() ;                           // amplitude in a pad
 641         primary = -1;                                             // No need in primary for CPV
 642         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze);
 643
 644         if (cpvDigit->GetQpad() > 0.02) {
 645           xmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetXpad() + 0.5);
 646           zmean += cpvDigit->GetQpad() * (cpvDigit->GetYpad() + 0.5);
 647           qsum  += cpvDigit->GetQpad();
 648         }
 649       }
 650       delete cpvDigits;
 651     }
 652   } // end of IHEP configuration
 653
 654   if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") ) { //  We are inside a PBWO crystal
 655     gMC->TrackPosition(pos) ;
 656     xyze[0] = pos[0] ;
 657     xyze[1] = pos[1] ;
 658     xyze[2] = pos[2] ;
 659     xyze[3] = gMC->Edep() ;
 660
 661     if ( xyze[3] != 0 ) {
 662       gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
 663       relid[1] = 0   ;                    // means PBW04
 664       gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
 665       gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
 666
 667       // get the absolute Id number
 668
 669       fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 670
 671       // add current hit to the hit list
 672
 673       AddHit(fIshunt, primary,tracknumber, absid, xyze);
 674
 675     } // there is deposited energy
 676   } // we are inside a PHOS Xtal
 677 }
 678
 679 //____________________________________________________________________________
 680 void AliPHOSv1::CPVDigitize (TLorentzVector p, Float_t *zxhit, Int_t moduleNumber, TClonesArray *cpvDigits)
 681 {
 682   // ------------------------------------------------------------------------
 683   // Digitize one CPV hit:
 684   // On input take exact 4-momentum p and position zxhit of the hit,
 685   // find the pad response around this hit and
 686   // put the amplitudes in the pads into array digits
 687   //
 688   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovsky)
 689   // 2 October 2000
 690   // ------------------------------------------------------------------------
 691
 692   const Float_t celWr  = fGeom->GetPadSizePhi()/2;  // Distance between wires (2 wires above 1 pad)
 693   const Float_t detR   = 0.1;     // Relative energy fluctuation in track for 100 e-
 694   const Float_t dEdx   = 4.0;     // Average energy loss in CPV;
 695   const Int_t   ngamz  = 5;       // Ionization size in Z
 696   const Int_t   ngamx  = 9;       // Ionization size in Phi
 697   const Float_t qNoise = 0.03;    // charge noise in one pad
 698
 699   Float_t rnor1,rnor2;
 700
 701   // Just a reminder on axes notation in the CPV module:
 702   // axis Z goes along the beam
 703   // axis X goes across the beam in the module plane
 704   // axis Y is a normal to the module plane showing from the IP
 705
 706   Float_t hitX  = zxhit[0];
 707   Float_t hitZ  =-zxhit[1];
 708   Float_t pX    = p.Px();
 709   Float_t pZ    =-p.Pz();
 710   Float_t pNorm = p.Py();
 711   Float_t E     = dEdx;
 712
 713   Float_t dZY   = pZ/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 714   Float_t dXY   = pX/pNorm * fGeom->GetCPVGasThickness();
 715   gRandom->Rannor(rnor1,rnor2);
 716   E    *= (1 + detR*rnor1) *
 717           TMath::Sqrt((1 + ( pow(dZY,2) + pow(dXY,2) ) / pow(fGeom->GetCPVGasThickness(),2)));
 718   Float_t zhit1 = hitZ + fGeom->GetCPVActiveSize(1)/2 - dZY/2;
 719   Float_t xhit1 = hitX + fGeom->GetCPVActiveSize(0)/2 - dXY/2;
 720   Float_t zhit2 = zhit1 + dZY;
 721   Float_t xhit2 = xhit1 + dXY;
 722
 723   Int_t   iwht1 = (Int_t) (xhit1 / celWr);           // wire (x) coordinate "in"
 724   Int_t   iwht2 = (Int_t) (xhit2 / celWr);           // wire (x) coordinate "out"
 725
 726   Int_t   nIter;
 727   Float_t zxe[3][5];
 728   if (iwht1==iwht2) {                      // incline 1-wire hit
 729     nIter = 2;
 730     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*0.57735) / 2;
 731     zxe[1][0] = (iwht1 + 0.5) * celWr;
 732     zxe[2][0] =  E/2;
 733     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*0.57735) / 2;
 734     zxe[1][1] = (iwht1 + 0.5) * celWr;
 735     zxe[2][1] =  E/2;
 736   }
 737   else if (TMath::Abs(iwht1-iwht2) != 1) { // incline 3-wire hit
 738     nIter = 3;
 739     Int_t iwht3 = (iwht1 + iwht2) / 2;
 740     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * celWr; // wire 1
 741     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * celWr; // wire 2
 742     Float_t xwht3 = (iwht3 + 0.5) * celWr; // wire 3
 743     Float_t xwr13 = (xwht1 + xwht3) / 2;   // center 13
 744     Float_t xwr23 = (xwht2 + xwht3) / 2;   // center 23
 745     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr13;
 746     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr23;
 747     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + celWr );
 748     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + celWr );
 749     Float_t egm3  =            celWr / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) + celWr );
 750     zxe[0][0] = (dXY*(xwr13-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit1) / 2;
 751     zxe[1][0] =  xwht1;
 752     zxe[2][0] =  E * egm1;
 753     zxe[0][1] = (dXY*(xwr23-xwht1)/dXY + zhit1 + zhit2) / 2;
 754     zxe[1][1] =  xwht2;
 755     zxe[2][1] =  E * egm2;
 756     zxe[0][2] =  dXY*(xwht3-xwht1)/dXY + zhit1;
 757     zxe[1][2] =  xwht3;
 758     zxe[2][2] =  E * egm3;
 759   }
 760   else {                                   // incline 2-wire hit
 761     nIter = 2;
 762     Float_t xwht1 = (iwht1 + 0.5) * celWr;
 763     Float_t xwht2 = (iwht2 + 0.5) * celWr;
 764     Float_t xwr12 = (xwht1 + xwht2) / 2;
 765     Float_t dxw1  = xhit1 - xwr12;
 766     Float_t dxw2  = xhit2 - xwr12;
 767     Float_t egm1  = TMath::Abs(dxw1) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 768     Float_t egm2  = TMath::Abs(dxw2) / ( TMath::Abs(dxw1) + TMath::Abs(dxw2) );
 769     zxe[0][0] = (zhit1 + zhit2 - dZY*egm1) / 2;
 770     zxe[1][0] =  xwht1;
 771     zxe[2][0] =  E * egm1;
 772     zxe[0][1] = (zhit1 + zhit2 + dZY*egm2) / 2;
 773     zxe[1][1] =  xwht2;
 774     zxe[2][1] =  E * egm2;
 775   }
 776
 777   // Finite size of ionization region
 778
 779   Int_t nCellZ  = fGeom->GetNumberOfPadsZ();
 780   Int_t nCellX  = fGeom->GetNumberOfPadsPhi();
 781   Int_t nz3     = (ngamz+1)/2;
 782   Int_t nx3     = (ngamx+1)/2;
 783   cpvDigits->Expand(nIter*ngamx*ngamz);
 784   TClonesArray &ldigits = *(TClonesArray *)cpvDigits;
 785
 786   for (Int_t iter=0; iter<nIter; iter++) {
 787
 788     Float_t zhit = zxe[0][iter];
 789     Float_t xhit = zxe[1][iter];
 790     Float_t qhit = zxe[2][iter];
 791     Float_t zcell = zhit / fGeom->GetPadSizeZ();
 792     Float_t xcell = xhit / fGeom->GetPadSizePhi();
 793     if ( zcell<=0      || xcell<=0 ||
 794          zcell>=nCellZ || xcell>=nCellX) return;
 795     Int_t izcell = (Int_t) zcell;
 796     Int_t ixcell = (Int_t) xcell;
 797     Float_t zc = zcell - izcell - 0.5;
 798     Float_t xc = xcell - ixcell - 0.5;
 799     for (Int_t iz=1; iz<=ngamz; iz++) {
 800       Int_t kzg = izcell + iz - nz3;
 801       if (kzg<=0 || kzg>nCellZ) continue;
 802       Float_t zg = (Float_t)(iz-nz3) - zc;
 803       for (Int_t ix=1; ix<=ngamx; ix++) {
 804         Int_t kxg = ixcell + ix - nx3;
 805         if (kxg<=0 || kxg>nCellX) continue;
 806         Float_t xg = (Float_t)(ix-nx3) - xc;
 807
 808         // Now calculate pad response
 809         Float_t qpad = CPVPadResponseFunction(qhit,zg,xg);
 810         qpad += qNoise*rnor2;
 811         if (qpad<0) continue;
 812
 813         // Fill the array with pad response ID and amplitude
 814         new(ldigits[cpvDigits->GetEntriesFast()]) CPVDigit(kxg,kzg,qpad);
 815 //      printf("(%2d,%2d,%5.3f) ",kxg,kzg,qpad);
 816       }
 817 //        cout << endl;
 818     }
 819 //      cout << endl;
 820   }
 821 }
 822
 823 //____________________________________________________________________________
 824 Float_t AliPHOSv1::CPVPadResponseFunction(Float_t qhit, Float_t zhit, Float_t xhit) {
 825   // ------------------------------------------------------------------------
 826   // Calculate the amplitude in one CPV pad using the
 827   // cumulative pad response function
 828   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 829   // 3 October 2000
 830   // ------------------------------------------------------------------------
 831
 832   Double_t dz = fGeom->GetPadSizeZ()   / 2;
 833   Double_t dx = fGeom->GetPadSizePhi() / 2;
 834   Double_t z  = zhit * fGeom->GetPadSizeZ();
 835   Double_t x  = xhit * fGeom->GetPadSizePhi();
 836   Double_t amplitude = qhit *
 837     (CPVCumulPadResponse(z+dz,x+dx) - CPVCumulPadResponse(z+dz,x-dx) -
 838      CPVCumulPadResponse(z-dz,x+dx) + CPVCumulPadResponse(z-dz,x-dx));
 839   return (Float_t)amplitude;
 840 }
 841
 842 //____________________________________________________________________________
 843 Double_t AliPHOSv1::CPVCumulPadResponse(Double_t x, Double_t y) {
 844   // ------------------------------------------------------------------------
 845   // Cumulative pad response function
 846   // It includes several terms from the CF decomposition in electrostatics
 847   // Note: this cumulative function is wrong since omits some terms
 848   //       but the cell amplitude obtained with it is correct because
 849   //       these omitting terms cancel
 850   // Author: Yuri Kharlov (after Serguei Sadovski)
 851   // 3 October 2000
 852   // ------------------------------------------------------------------------
 853
 854   const Double_t a=1.0;
 855   const Double_t b=0.7;
 856
 857   Double_t r2       = x*x + y*y;
 858   Double_t xy       = x*y;
 859   Double_t cumulPRF = 0;
 860   for (Int_t i=0; i<=4; i++) {
 861     Double_t b1 = (2*i + 1) * b;
 862     cumulPRF += TMath::Power(-1,i) * TMath::ATan( xy / (b1*TMath::Sqrt(b1*b1 + r2)) );
 863   }
 864   cumulPRF *= a/(2*TMath::Pi());
 865   return cumulPRF;
 866 }