RICH/AliRICHResponseV0.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 /*
  17   $Log$
  18   Revision 1.4  2000/12/01 17:37:44  morsch
  19   Replace in argument of SetTrack(..) string constant by  kPFeedBackPhoton.
  20
  21   Revision 1.3  2000/10/03 21:44:09  morsch
  22   Use AliSegmentation and AliHit abstract base classes.
  23
  24   Revision 1.2  2000/10/02 21:28:12  fca
  25   Removal of useless dependecies via forward declarations
  26
  27   Revision 1.1  2000/06/12 15:29:37  jbarbosa
  28   Cleaned up version.
  29
  30 */
  31
  32 #include "AliRICHResponseV0.h"
  33 #include "AliSegmentation.h"
  34 #include "AliRun.h"
  35 #include "AliMC.h"
  36
  37 #include <TMath.h>
  38 #include <TRandom.h>
  39 #include <TParticle.h>
  40 //___________________________________________
  41 ClassImp(AliRICHResponseV0)
  42
  43 Float_t AliRICHResponseV0::IntPH(Float_t eloss, Float_t yhit)
  44 {
  45     // Get number of electrons and return charge
  46
  47     Int_t nel;
  48     nel= Int_t(eloss/fEIonisation);
  49
  50     Float_t charge=0;
  51     Double_t gain_var=1;
  52
  53     if (nel == 0) nel=1;
  54
  55     if (fWireSag)
  56       {
  57         //printf("Voltage:%d, Yhit:%f\n",fVoltage, yhit);
  58
  59         if (fVoltage==2150)
  60           {
  61             gain_var = 9e-6*TMath::Power(yhit,4) + 2e-7*TMath::Power(yhit,3) - 0.0316*TMath::Power(yhit,2) - 3e-4*yhit + 25.367;
  62             //gain_var = 9e-5*TMath::Power(yhit,4) + 2e-6*TMath::Power(yhit,3) - 0.316*TMath::Power(yhit,2) - 3e-3*yhit + 253.67;
  63           }
  64         if (fVoltage==2100)
  65             gain_var = 8e-6*TMath::Power(yhit,4) + 2e-7*TMath::Power(yhit,3) - 0.0283*TMath::Power(yhit,2) - 2e-4*yhit + 23.015;
  66         if (fVoltage==2050)
  67             gain_var = 7e-6*TMath::Power(yhit,4) + 1e-7*TMath::Power(yhit,3) - 0.0254*TMath::Power(yhit,2) - 2e-4*yhit + 20.888;
  68         if (fVoltage==2000)
  69             gain_var = 6e-6*TMath::Power(yhit,4) + 8e-8*TMath::Power(yhit,3) - 0.0227*TMath::Power(yhit,2) - 1e-4*yhit + 18.961;
  70
  71         gain_var = gain_var/100;
  72         //printf("Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit,gain_var);
  73
  74         Float_t gain = (fChargeSlope + fChargeSlope*gain_var)*.9;
  75         printf(" Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit, gain);
  76
  77         for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
  78           charge -= gain*TMath::Log(gRandom->Rndm());
  79         }
  80       }
  81     else
  82       {
  83         for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
  84           charge -= fChargeSlope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
  85         }
  86       }
  87
  88     return charge;
  89 }
  90
  91 Float_t AliRICHResponseV0::IntPH(Float_t yhit)
  92 {
  93
  94 //  Get number of electrons and return charge, for a single photon
  95
  96   Float_t charge=0;
  97   Double_t gain_var=1;
  98
  99    if (fWireSag)
 100       {
 101         if (fVoltage==2150)
 102           {
 103             gain_var = 9e-6*TMath::Power(yhit,4) + 2e-7*TMath::Power(yhit,3) - 0.0316*TMath::Power(yhit,2) - 3e-4*yhit + 25.367;
 104             //gain_var = 9e-5*TMath::Power(yhit,4) + 2e-6*TMath::Power(yhit,3) - 0.316*TMath::Power(yhit,2) - 3e-3*yhit + 253.67;
 105           }
 106         if (fVoltage==2100)
 107             gain_var = 8e-6*TMath::Power(yhit,4) + 2e-7*TMath::Power(yhit,3) - 0.0283*TMath::Power(yhit,2) - 2e-4*yhit + 23.015;
 108         if (fVoltage==2050)
 109             gain_var = 7e-6*TMath::Power(yhit,4) + 1e-7*TMath::Power(yhit,3) - 0.0254*TMath::Power(yhit,2) - 2e-4*yhit + 20.888;
 110         if (fVoltage==2000)
 111             gain_var = 6e-6*TMath::Power(yhit,4) + 8e-8*TMath::Power(yhit,3) - 0.0227*TMath::Power(yhit,2) - 1e-4*yhit + 18.961;
 112
 113         gain_var = gain_var/100;
 114         //printf(" Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit, gain_var);
 115
 116         Float_t gain = (fChargeSlope + fChargeSlope*gain_var)*.9;
 117
 118         charge -= gain*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 119         printf(" Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit, gain);
 120       }
 121    else
 122      {
 123        charge -= fChargeSlope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 124      }
 125     return charge;
 126 }
 127
 128
 129
 130 // -------------------------------------------
 131 Float_t AliRICHResponseV0::IntXY(AliSegmentation * segmentation)
 132 {
 133
 134     const Float_t kInversePitch = 1/fPitch;
 135     Float_t response;
 136 //
 137 //  Integration limits defined by segmentation model
 138 //
 139
 140     Float_t xi1, xi2, yi1, yi2;
 141     segmentation->IntegrationLimits(xi1,xi2,yi1,yi2);
 142
 143     xi1=xi1*kInversePitch;
 144     xi2=xi2*kInversePitch;
 145     yi1=yi1*kInversePitch;
 146     yi2=yi2*kInversePitch;
 147
 148     //printf("Integration Limits: %f-%f, %f-%f\n",xi1,xi2,yi1,yi2);
 149
 150     //printf("KInversePitch:%f\n",kInversePitch);
 151
 152     //
 153 // The Mathieson function
 154     Double_t ux1=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi1);
 155     Double_t ux2=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi2);
 156
 157     Double_t uy1=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi1);
 158     Double_t uy2=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi2);
 159
 160     //printf("Integration Data: %f-%f, %f-%f\n",ux1,ux2,uy1,uy2);
 161
 162     //printf("%f %f %f %f\n",fSqrtKx3,fKx2,fKy4,fKx4);
 163
 164     response=4.*fKx4*(TMath::ATan(ux2)-TMath::ATan(ux1))*fKy4*(TMath::ATan(uy2)-TMath::ATan(uy1));
 165
 166     //printf("Response:%f\n",response);
 167
 168     return response;
 169
 170 }
 171
 172 Int_t AliRICHResponseV0::FeedBackPhotons(Float_t *source, Float_t qtot)
 173 {
 174   //
 175   // Generate FeedBack photons
 176   //
 177   Int_t j, ipart, nt;
 178
 179   Int_t sNfeed=0;
 180
 181
 182   // Local variables
 183   Float_t cthf, ranf[2], phif, enfp = 0, sthf;
 184   Int_t i, ifeed;
 185   Float_t e1[3], e2[3], e3[3];
 186   Float_t vmod, uswop;
 187   Float_t fp, random;
 188   Float_t dir[3], phi;
 189   Int_t nfp;
 190   Float_t pol[3], mom[3];
 191   TLorentzVector position;
 192   //
 193   // Determine number of feedback photons
 194
 195   //  Get weight of current particle
 196   TParticle *current = (TParticle*)
 197     (*gAlice->Particles())[gAlice->CurrentTrack()];
 198
 199   ifeed = Int_t(current->GetWeight()/100+0.5);
 200   ipart = gMC->TrackPid();
 201   fp = fAlphaFeedback * qtot;
 202   nfp = gRandom->Poisson(fp);
 203
 204   // This call to fill the time of flight
 205   gMC->TrackPosition(position);
 206   //
 207   // Generate photons
 208   for (i = 0; i <nfp; i++) {
 209
 210     // Direction
 211     gMC->Rndm(ranf, 2);
 212     cthf = ranf[0] * 2 - 1.;
 213     if (cthf < 0)  continue;
 214     sthf = TMath::Sqrt((1 - cthf) * (1 + cthf));
 215     phif = ranf[1] * 2 * TMath::Pi();
 216     //
 217     gMC->Rndm(&random, 1);
 218     if (random <= .57) {
 219       enfp = 7.5e-9;
 220     } else if (random <= .7) {
 221       enfp = 6.4e-9;
 222     } else {
 223       enfp = 7.9e-9;
 224     }
 225
 226     dir[0] = sthf * TMath::Sin(phif);
 227     dir[1] = cthf;
 228     dir[2] = sthf * TMath::Cos(phif);
 229     gMC->Gdtom(dir, mom, 2);
 230     mom[0]*=enfp;
 231     mom[1]*=enfp;
 232     mom[2]*=enfp;
 233
 234     // Polarisation
 235     e1[0] = 0;
 236     e1[1] = -dir[2];
 237     e1[2] = dir[1];
 238
 239     e2[0] = -dir[1];
 240     e2[1] = dir[0];
 241     e2[2] = 0;
 242
 243     e3[0] = dir[1];
 244     e3[1] = 0;
 245     e3[2] = -dir[0];
 246
 247     vmod=0;
 248     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 249     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 250       uswop=e1[j];
 251       e1[j]=e3[j];
 252       e3[j]=uswop;
 253     }
 254     vmod=0;
 255     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 256     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 257       uswop=e2[j];
 258       e2[j]=e3[j];
 259       e3[j]=uswop;
 260     }
 261
 262     vmod=0;
 263     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 264     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 265     for(j=0;j<3;j++) e1[j]*=vmod;
 266
 267     vmod=0;
 268     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 269     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 270     for(j=0;j<3;j++) e2[j]*=vmod;
 271
 272     gMC->Rndm(ranf, 1);
 273     phi = ranf[0] * 2 * TMath::Pi();
 274     for(j=0;j<3;j++) pol[j]=e1[j]*TMath::Sin(phi)+e2[j]*TMath::Cos(phi);
 275     gMC->Gdtom(pol, pol, 2);
 276
 277     // Put photon on the stack and label it as feedback (51, 52)
 278     ++sNfeed;
 279
 280     gAlice->SetTrack(Int_t(1), gAlice->CurrentTrack(), Int_t(50000051),
 281                      mom,source,pol,position[3],
 282                      kPFeedBackPhoton, nt, 1.);
 283   }
 284   return(sNfeed);
 285 }
 286
 287
 288
 289