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 1.6  2001/02/23 17:39:02  jbarbosa
  19   Removed verbose output.
  20
  21   Revision 1.5  2001/02/23 17:25:08  jbarbosa
  22   Re-definition of IntPH() to accomodate for wire sag effect.
  23
  24   Revision 1.4  2000/12/01 17:37:44  morsch
  25   Replace in argument of SetTrack(..) string constant by  kPFeedBackPhoton.
  26
  27   Revision 1.3  2000/10/03 21:44:09  morsch
  28   Use AliSegmentation and AliHit abstract base classes.
  29
  30   Revision 1.2  2000/10/02 21:28:12  fca
  31   Removal of useless dependecies via forward declarations
  32
  33   Revision 1.1  2000/06/12 15:29:37  jbarbosa
  34   Cleaned up version.
  35
  36 */
  37
  38 #include "AliRICHResponseV0.h"
  39 #include "AliSegmentation.h"
  40 #include "AliRun.h"
  41 #include "AliMC.h"
  42
  43 #include <TMath.h>
  44 #include <TRandom.h>
  45 #include <TParticle.h>
  46 //___________________________________________
  47 ClassImp(AliRICHResponseV0)
  48
  49 Float_t AliRICHResponseV0::IntPH(Float_t eloss, Float_t yhit)
  50 {
  51     // Get number of electrons and return charge
  52
  53     Int_t nel;
  54     nel= Int_t(eloss/fEIonisation);
  55
  56     Float_t charge=0;
  57     Double_t gain_var=1;
  58
  59     if (nel == 0) nel=1;
  60
  61     if (fWireSag)
  62       {
  63         //printf("Voltage:%d, Yhit:%f\n",fVoltage, yhit);
  64
  65         if (fVoltage==2150)
  66           {
  67             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;
  68             //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;
  69           }
  70         if (fVoltage==2100)
  71             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;
  72         if (fVoltage==2050)
  73             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;
  74         if (fVoltage==2000)
  75             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;
  76
  77         gain_var = gain_var/100;
  78         //printf("Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit,gain_var);
  79
  80         Float_t gain = (fChargeSlope + fChargeSlope*gain_var)*.9;
  81         //printf(" Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit, gain);
  82
  83         for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
  84           charge -= gain*TMath::Log(gRandom->Rndm());
  85         }
  86       }
  87     else
  88       {
  89         for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
  90           charge -= fChargeSlope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
  91         }
  92       }
  93
  94     return charge;
  95 }
  96
  97 Float_t AliRICHResponseV0::IntPH(Float_t yhit)
  98 {
  99
 100 //  Get number of electrons and return charge, for a single photon
 101
 102   Float_t charge=0;
 103   Double_t gain_var=1;
 104
 105    if (fWireSag)
 106       {
 107         if (fVoltage==2150)
 108           {
 109             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;
 110             //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;
 111           }
 112         if (fVoltage==2100)
 113             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;
 114         if (fVoltage==2050)
 115             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;
 116         if (fVoltage==2000)
 117             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;
 118
 119         gain_var = gain_var/100;
 120         //printf(" Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit, gain_var);
 121
 122         Float_t gain = (fChargeSlope + fChargeSlope*gain_var)*.9;
 123
 124         charge -= gain*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 125         //printf(" Yhit:%f, Gain variation:%f\n",yhit, gain);
 126       }
 127    else
 128      {
 129        charge -= fChargeSlope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 130      }
 131     return charge;
 132 }
 133
 134
 135
 136 // -------------------------------------------
 137 Float_t AliRICHResponseV0::IntXY(AliSegmentation * segmentation)
 138 {
 139
 140     const Float_t kInversePitch = 1/fPitch;
 141     Float_t response;
 142 //
 143 //  Integration limits defined by segmentation model
 144 //
 145
 146     Float_t xi1, xi2, yi1, yi2;
 147     segmentation->IntegrationLimits(xi1,xi2,yi1,yi2);
 148
 149     xi1=xi1*kInversePitch;
 150     xi2=xi2*kInversePitch;
 151     yi1=yi1*kInversePitch;
 152     yi2=yi2*kInversePitch;
 153
 154     //printf("Integration Limits: %f-%f, %f-%f\n",xi1,xi2,yi1,yi2);
 155
 156     //printf("KInversePitch:%f\n",kInversePitch);
 157
 158     //
 159 // The Mathieson function
 160     Double_t ux1=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi1);
 161     Double_t ux2=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi2);
 162
 163     Double_t uy1=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi1);
 164     Double_t uy2=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi2);
 165
 166     //printf("Integration Data: %f-%f, %f-%f\n",ux1,ux2,uy1,uy2);
 167
 168     //printf("%f %f %f %f\n",fSqrtKx3,fKx2,fKy4,fKx4);
 169
 170     response=4.*fKx4*(TMath::ATan(ux2)-TMath::ATan(ux1))*fKy4*(TMath::ATan(uy2)-TMath::ATan(uy1));
 171
 172     //printf("Response:%f\n",response);
 173
 174     return response;
 175
 176 }
 177
 178 Int_t AliRICHResponseV0::FeedBackPhotons(Float_t *source, Float_t qtot)
 179 {
 180   //
 181   // Generate FeedBack photons
 182   //
 183   Int_t j, ipart, nt;
 184
 185   Int_t sNfeed=0;
 186
 187
 188   // Local variables
 189   Float_t cthf, ranf[2], phif, enfp = 0, sthf;
 190   Int_t i, ifeed;
 191   Float_t e1[3], e2[3], e3[3];
 192   Float_t vmod, uswop;
 193   Float_t fp, random;
 194   Float_t dir[3], phi;
 195   Int_t nfp;
 196   Float_t pol[3], mom[3];
 197   TLorentzVector position;
 198   //
 199   // Determine number of feedback photons
 200
 201   //  Get weight of current particle
 202   TParticle *current = (TParticle*)
 203     (*gAlice->Particles())[gAlice->CurrentTrack()];
 204
 205   ifeed = Int_t(current->GetWeight()/100+0.5);
 206   ipart = gMC->TrackPid();
 207   fp = fAlphaFeedback * qtot;
 208   nfp = gRandom->Poisson(fp);
 209
 210   // This call to fill the time of flight
 211   gMC->TrackPosition(position);
 212   //printf("Track position: %f %f %f %15.12f\n", position[0],position[1],position[2],position[3]);
 213   //
 214   // Generate photons
 215   for (i = 0; i <nfp; i++) {
 216
 217     // Direction
 218     gMC->Rndm(ranf, 2);
 219     cthf = ranf[0] * 2 - 1.;
 220     if (cthf < 0)  continue;
 221     sthf = TMath::Sqrt((1 - cthf) * (1 + cthf));
 222     phif = ranf[1] * 2 * TMath::Pi();
 223     //
 224     gMC->Rndm(&random, 1);
 225     if (random <= .57) {
 226       enfp = 7.5e-9;
 227     } else if (random <= .7) {
 228       enfp = 6.4e-9;
 229     } else {
 230       enfp = 7.9e-9;
 231     }
 232
 233     dir[0] = sthf * TMath::Sin(phif);
 234     dir[1] = cthf;
 235     dir[2] = sthf * TMath::Cos(phif);
 236     gMC->Gdtom(dir, mom, 2);
 237     mom[0]*=enfp;
 238     mom[1]*=enfp;
 239     mom[2]*=enfp;
 240     //printf("Dir %f %f %f\n",dir[0],dir[1],dir[2]);
 241     //printf("Momentum %15.12f %15.12f %15.12f\n",mom[0],mom[1],mom[2]);
 242
 243     // Polarisation
 244     e1[0] = 0;
 245     e1[1] = -dir[2];
 246     e1[2] = dir[1];
 247
 248     e2[0] = -dir[1];
 249     e2[1] = dir[0];
 250     e2[2] = 0;
 251
 252     e3[0] = dir[1];
 253     e3[1] = 0;
 254     e3[2] = -dir[0];
 255
 256     vmod=0;
 257     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 258     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 259       uswop=e1[j];
 260       e1[j]=e3[j];
 261       e3[j]=uswop;
 262     }
 263     vmod=0;
 264     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 265     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 266       uswop=e2[j];
 267       e2[j]=e3[j];
 268       e3[j]=uswop;
 269     }
 270
 271     vmod=0;
 272     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 273     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 274     for(j=0;j<3;j++) e1[j]*=vmod;
 275
 276     vmod=0;
 277     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 278     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 279     for(j=0;j<3;j++) e2[j]*=vmod;
 280
 281     gMC->Rndm(ranf, 1);
 282     phi = ranf[0] * 2 * TMath::Pi();
 283     for(j=0;j<3;j++) pol[j]=e1[j]*TMath::Sin(phi)+e2[j]*TMath::Cos(phi);
 284     gMC->Gdtom(pol, pol, 2);
 285
 286     // Put photon on the stack and label it as feedback (51, 52)
 287     ++sNfeed;
 288
 289     gAlice->SetTrack(Int_t(1), gAlice->CurrentTrack(), Int_t(50000051),
 290                      mom[0],mom[1],mom[2],mom[3],source[0],source[1],source[2],position[3],pol[0],pol[1],pol[2],
 291                      kPFeedBackPhoton, nt, 1.);
 292
 293     //printf("Adding feedback with tof %f and going to %f %f %f\n",position[3],mom[0],mom[1],mom[2]);
 294   }
 295   //if(sNfeed)
 296     //printf("feedbacks produced:%d\n",sNfeed);
 297   return(sNfeed);
 298 }
 299
 300
 301
 302