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[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOSv3.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //_________________________________________________________________________
19 // Implementation version v0 of PHOS Manager class 
20 // Layout EMC + PPSD has name GPS2  
21 // The main goal of this version of AliPHOS is to calculte the 
22 //  induced charged in the PIN diode, taking into account light
23 //  tracking in the PbWO4 crystal, induced signal in the 
24 //  PIN due to MIPS particle and electronic noise.
25 // This is done in the StepManager 
26 //                  
27 //*-- Author:  Odd Harald Oddland & Gines Martinez (SUBATECH)
28
29
30 // --- ROOT system ---
31 #include "TRandom.h"
32
33 // --- Standard library ---
34
35 #include <stdio.h>
36 #include <string.h>
37 #include <stdlib.h>
38 #include <strstream.h>
39
40 // --- AliRoot header files ---
41
42 #include "AliPHOSv3.h"
43 #include "AliPHOSHit.h"
44 #include "AliPHOSDigit.h"
45 #include "AliRun.h"
46 #include "AliConst.h"
47 #include "AliMC.h"
48
49 ClassImp(AliPHOSv3)
50
51 //____________________________________________________________________________
52   AliPHOSv3::AliPHOSv3(const char *name, const char *title):
53 AliPHOSv1(name,title)
54 {
55   // ctor 
56
57   // Number of electrons created in the PIN due to light collected in the PbWo4 crystal is calculated using 
58   // following formula
59   // NumberOfElectrons = EnergyLost * LightYield * PINEfficiency * 
60   //                     exp (-LightYieldAttenuation * DistanceToPINdiodeFromTheHit) *
61   //                     RecalibrationFactor ;
62   // LightYield is obtained as a Poissonian distribution with a mean at 700000 photons per GeV fromValery Antonenko
63   // PINEfficiency is 0.1875 from Odd Harald Odland work
64   // k_0 is 0.0045 from Valery Antonenko 
65
66
67   fLightYieldMean = 700000. ;
68   fIntrinsicPINEfficiency = 0.1875 ;
69   fLightYieldAttenuation = 0.0045 ;
70   fRecalibrationFactor = 6.2 / fLightYieldMean ;
71   fElectronsPerGeV = 2.77e+8 ; 
72 }
73
74 //____________________________________________________________________________
75 AliPHOSv3::AliPHOSv3(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
76   AliPHOSv1(Reconstructioner,name,title)
77 {
78   // ctor 
79
80   // Number of electrons created in the PIN due to light collected in the PbWo4 crystal is calculated using 
81   // following formula
82   // NumberOfElectrons = EnergyLost * LightYield * PINEfficiency * 
83   //                     exp (-LightYieldAttenuation * DistanceToPINdiodeFromTheHit) *
84   //                     RecalibrationFactor ;
85   // LightYield is obtained as a Poissonian distribution with a mean at 700000 photons per GeV fromValery Antonenko
86   // PINEfficiency is 0.1875 from Odd Harald Odland work
87   // k_0 is 0.0045 from Valery Antonenko 
88
89   fLightYieldMean = 700000.;
90   fIntrinsicPINEfficiency = 0.1875 ;
91   fLightYieldAttenuation = 0.0045 ;
92   fRecalibrationFactor = 6.2 / fLightYieldMean ;
93   fElectronsPerGeV = 2.77e+8 ;
94 }
95
96 //____________________________________________________________________________
97 void AliPHOSv3::StepManager(void)
98 {
99   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
100   // Adds the energy deposited in the PIN diode
101
102   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
103   Float_t        xyze[4] ;       // position wrt MRS and energy deposited
104   TLorentzVector pos ;
105   Int_t copy;
106   Float_t        lightyield ;   // Light Yield per GeV
107   Float_t        nElectrons ;   // Number of electrons in the PIN diode
108   TString name = fGeom->GetName() ; 
109   Float_t        global[3] ;
110   Float_t        local[3] ;
111   Float_t        lostenergy ;
112
113   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ; 
114   Int_t primary =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() ); 
115   Int_t trackpid    =  gMC->TrackPid() ; 
116
117   if ( name == "GPS2" ) { // the CPV is a PPSD
118     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell 
119     {
120       gMC->TrackPosition(pos) ;
121       xyze[0] = pos[0] ;
122       xyze[1] = pos[1] ;
123       xyze[2] = pos[2] ;
124       xyze[3] = gMC->Edep() ;
125
126
127       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy 
128         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
129         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number 
130       // 1-> Geom->GetNumberOfModulesPhi() *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper                         
131       //  >  fGeom->GetNumberOfModulesPhi()  *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
132         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
133         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number 
134
135         // get the absolute Id number
136
137         Int_t absid ; 
138         fGeom->RelToAbsNumbering(relid,absid) ; 
139         
140
141         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
142
143       } // there is deposited energy 
144      } // We are inside the gas of the CPV  
145    } // GPS2 configuration
146   
147   if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") )//  We are inside a PBWO crystal 
148      {
149        gMC->TrackPosition(pos) ;
150        xyze[0] = pos[0] ;
151        xyze[1] = pos[1] ;
152        xyze[2] = pos[2] ;
153        lostenergy = gMC->Edep() ; 
154        xyze[3] = gMC->Edep() ;
155
156        global[0] = pos[0] ;
157        global[1] = pos[1] ;
158        global[2] = pos[2] ;
159
160        if ( xyze[3] != 0 ) {
161           gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
162           relid[1] = 0   ;                    // means PW04
163           gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
164           gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
165
166       // get the absolute Id number
167
168           Int_t absid ; 
169           fGeom->RelToAbsNumbering(relid,absid) ; 
170           gMC->Gmtod(global, local, 1) ;
171           
172           // calculating number of electrons in the PIN diode asociated to this hit
173           lightyield = gRandom->Poisson(fLightYieldMean) ;
174           nElectrons = lostenergy * lightyield * fIntrinsicPINEfficiency *
175             exp(-fLightYieldAttenuation * (local[1]+fGeom->GetCrystalSize(1)/2.0 ) ) ;
176
177           xyze[3] = nElectrons * fRecalibrationFactor ;
178           // add current hit to the hit list
179           AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
180
181        } // there is deposited energy
182     } // we are inside a PHOS Xtal
183
184    if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PPIN") ) // We are inside de PIN diode 
185      {
186        gMC->TrackPosition(pos) ;
187        xyze[0] = pos[0] ;
188        xyze[1] = pos[1] ;
189        xyze[2] = pos[2] ;
190        lostenergy = gMC->Edep() ;
191        xyze[3] = gMC->Edep() ;
192
193        if ( xyze[3] != 0 ) {
194           gMC->CurrentVolOffID(11, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
195           relid[1] = 0   ;                    // means PW04 and PIN
196           gMC->CurrentVolOffID(5, relid[2]) ; // get the row number inside the module
197           gMC->CurrentVolOffID(4, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
198
199       // get the absolute Id number
200
201           Int_t absid ; 
202           fGeom->RelToAbsNumbering(relid,absid) ;
203           
204           // calculating number of electrons in the PIN diode asociated to this hit
205           nElectrons = lostenergy * fElectronsPerGeV ;
206           xyze[3] = nElectrons * fRecalibrationFactor ;
207
208           // add current hit to the hit list
209           AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze, trackpid);
210           //printf("PIN volume is  %d, %d, %d, %d \n",relid[0],relid[1],relid[2],relid[3]);
211           //printf("Lost energy in the PIN is %f \n",lostenergy) ;
212        } // there is deposited energy
213     } // we are inside a PHOS XtalPHOS PIN diode
214 }