RICH/AliRICHSegResV0.cxx

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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
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  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 */
  19
  20
  21 #include "AliRICHSegResV0.h"
  22 #include "AliRun.h"
  23 #include "TParticle.h"
  24 #include "TMath.h"
  25 #include "TRandom.h"
  26 #include "TArc.h"
  27
  28
  29 ClassImp(AliRICHSegmentation)
  30 ClassImp(AliRICHResponse)
  31 ClassImp(AliRICHGeometry)
  32 //___________________________________________
  33 ClassImp(AliRICHSegmentationV0)
  34
  35 void AliRICHSegmentationV0::Init(AliRICHChamber* Chamber)
  36 {
  37     //fNpx=(Int_t) (Chamber->ROuter()/fDpx+1);
  38     //fNpy=(Int_t) (Chamber->ROuter()/fDpy+1);
  39   fNpx=160;
  40   fNpy=144;
  41   //fNpx=80;
  42   //fNpy=48;
  43   fSector=-1;
  44 }
  45
  46
  47 Float_t AliRICHSegmentationV0::GetAnod(Float_t xhit)
  48 {
  49     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
  50     return fWireD*wire;
  51 }
  52
  53 void AliRICHSegmentationV0::SetPadSize(Float_t p1, Float_t p2)
  54 {
  55     fDpx=p1;
  56     fDpy=p2;
  57 }
  58 void AliRICHSegmentationV0::GetPadIxy(Float_t x, Float_t y, Int_t &ix, Int_t &iy)
  59 {
  60 //  returns pad coordinates (ix,iy) for given real coordinates (x,y)
  61 //
  62 // Please check origin of pad numbering !!!
  63
  64
  65   ix = (x>0)? Int_t(x/fDpx)+1 : Int_t(x/fDpx);
  66   iy = (y>0)? Int_t(y/fDpy)+1 : Int_t(y/fDpy);
  67   if (iy >  fNpy) iy= fNpy;
  68   if (iy < -fNpy) iy=-fNpy;
  69   if (ix >  fNpx) ix= fNpx;
  70   if (ix < -fNpx) ix=-fNpx;
  71 }
  72 void AliRICHSegmentationV0::
  73 GetPadCxy(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y)
  74 {
  75 //  returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
  76 //
  77
  78   x = (ix>0) ? Float_t(ix*fDpx)-fDpx/2. : Float_t(ix*fDpx)-fDpx/2.;
  79   y = (iy>0) ? Float_t(iy*fDpy)-fDpy/2. : Float_t(iy*fDpy)-fDpy/2.;
  80 }
  81
  82 void AliRICHSegmentationV0::
  83 SetHit(Float_t xhit, Float_t yhit)
  84 {
  85 //
  86 // Find the wire position (center of charge distribution)
  87 //    Float_t x0a=GetAnod(xhit);
  88     fxhit=xhit;
  89     fyhit=yhit;
  90 }
  91
  92 void AliRICHSegmentationV0::
  93 SetPad(Int_t ix, Int_t iy)
  94 {
  95     GetPadCxy(ix,iy,fx,fy);
  96 }
  97
  98
  99
 100 void AliRICHSegmentationV0::
 101 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t dx, Float_t dy)
 102 {
 103
 104     //
 105     // Find the wire position (center of charge distribution)
 106     Float_t x0a=GetAnod(xhit);
 107     fxhit=x0a;
 108     fyhit=yhit;
 109     //
 110     // and take fNsigma*sigma around this center
 111     Float_t x01=x0a  - dx;
 112     Float_t x02=x0a  + dx;
 113     Float_t y01=yhit - dy;
 114     Float_t y02=yhit + dy;
 115     //
 116     // find the pads over which the charge distributes
 117     GetPadIxy(x01,y01,fixmin,fiymin);
 118     GetPadIxy(x02,y02,fixmax,fiymax);
 119     //
 120     // Set current pad to lower left corner
 121     fix=fixmin;
 122     fiy=fiymin;
 123     GetPadCxy(fix,fiy,fx,fy);
 124
 125     //if (fSector==2)
 126       //printf("fix: %d, fiy: %d fx: %f, fy: %f\n",fix,fiy,fx,fy);
 127 }
 128
 129 void AliRICHSegmentationV0::NextPad()
 130 {
 131     //printf("\n Next Pad \n");
 132
 133     //
 134     // Step to next pad in integration region
 135     if (fix <= fixmax) {
 136 //      if (fix==-1) fix++;
 137         fix++;
 138     } else if (fiy <= fiymax) {
 139 //      if (fiy==-1) fiy++;
 140         fix=fixmin;
 141         fiy++;
 142     } else {
 143         printf("\n Error: Stepping outside integration region\n ");
 144     }
 145     GetPadCxy(fix,fiy,fx,fy);
 146 }
 147
 148 Int_t AliRICHSegmentationV0::MorePads()
 149
 150 //
 151 // Are there more pads in the integration region
 152 {
 153     //printf("\n More  Pads ? \n");
 154
 155
 156   if (fix >= fixmax && fiy >= fiymax) {
 157     //printf("There are no more pads\n\n\n\n\n");
 158     return 0;
 159   } else {
 160     //printf("There are more pads\n\n");
 161     return 1;
 162   }
 163 }
 164
 165 void AliRICHSegmentationV0::SigGenInit(Float_t x,Float_t y,Float_t)
 166 {
 167 //
 168 //  Initialises pad and wire position during stepping
 169     fxt =x;
 170     fyt =y;
 171     GetPadIxy(x,y,fixt,fiyt);
 172     fiwt= (x>0) ? Int_t(x/fWireD)+1 : Int_t(x/fWireD)-1 ;
 173 }
 174
 175 Int_t AliRICHSegmentationV0::SigGenCond(Float_t x,Float_t y,Float_t)
 176 {
 177 //
 178 //  Signal will be generated if particle crosses pad boundary or
 179 //  boundary between two wires.
 180     Int_t ixt, iyt;
 181     GetPadIxy(x,y,ixt,iyt);
 182     Int_t iwt=(x>0) ? Int_t(x/fWireD)+1 : Int_t(x/fWireD)-1;
 183
 184     if ((ixt != fixt) || (iyt !=fiyt) || (iwt != fiwt)) {
 185       return 1;
 186     } else {
 187       return 0;
 188     }
 189 }
 190 void AliRICHSegmentationV0::
 191 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 192 {
 193 /*
 194   x1=fxt-fx-fDpx/2.;
 195   x2=x1+fDpx;
 196   y1=fyt-fy-fDpy/2.;
 197   y2=y1+fDpy;
 198 */
 199   x1=fxhit-fx-fDpx/2.;
 200   x2=x1+fDpx;
 201   y1=fyhit-fy-fDpy/2.;
 202   y2=y1+fDpy;
 203 }
 204
 205 void AliRICHSegmentationV0::
 206 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[7], Int_t Ylist[7])
 207 {
 208 //Is used for the cluster finder, include diagonal elements
 209
 210     *Nlist=4;Xlist[0]=Xlist[1]=iX;Xlist[2]=iX-1;Xlist[3]=iX+1;
 211     Ylist[0]=iY-1;Ylist[1]=iY+1;Ylist[2]=Ylist[3]=iY;
 212 /*
 213     *Nlist=8;
 214     Xlist[0]=Xlist[1]=iX;
 215     Xlist[2]=iX-1;
 216     Xlist[3]=iX+1;
 217     Ylist[0]=iY-1;
 218     Ylist[1]=iY+1;
 219     Ylist[2]=Ylist[3]=iY;
 220
 221    // Diagonal elements
 222     Xlist[4]=iX+1;
 223     Ylist[4]=iY+1;
 224
 225     Xlist[5]=iX-1;
 226     Ylist[5]=iY-1;
 227
 228     Xlist[6]=iX-1;
 229     Ylist[6]=iY+1;
 230
 231     Xlist[7]=iX+1;
 232     Ylist[7]=iY-1;
 233 */
 234 }
 235
 236 Float_t AliRICHSegmentationV0::Distance2AndOffset(Int_t iX, Int_t iY, Float_t X, Float_t Y
 237 , Int_t *dummy)
 238 // Returns the square of the distance between 1 pad
 239 // labelled by its Channel numbers and a coordinate
 240 {
 241   Float_t x,y;
 242   GetPadCxy(iX,iY,x,y);
 243   return (x-X)*(x-X) + (y-Y)*(y-Y);
 244 }
 245
 246
 247 void  AliRICHSegmentationV0::GiveTestPoints(Int_t &n, Float_t *x, Float_t *y)
 248 {
 249     n=1;
 250     x[0]=0.;
 251     y[0]=x[0];
 252 }
 253
 254 void AliRICHSegmentationV0::Draw()
 255 {
 256 /*
 257     TArc *circle;
 258     Float_t scale=0.95/fRmax/2.;
 259
 260
 261     circle = new TArc(0.5,0.5,fRmax*scale,0.,360.);
 262     circle->SetFillColor(2);
 263     circle->Draw();
 264
 265     circle = new TArc(0.5,0.5,fRmin*scale,0.,360.);
 266     circle->SetFillColor(1);
 267     circle->Draw();
 268 */
 269     ;
 270
 271 }
 272
 273
 274 //___________________________________________
 275 ClassImp(AliRICHResponseV0)
 276
 277 Float_t AliRICHResponseV0::IntPH(Float_t eloss)
 278 {
 279     // Get number of electrons and return charge
 280
 281     Int_t nel;
 282     nel= Int_t(eloss/fEIonisation);
 283
 284     Float_t charge=0;
 285     if (nel == 0) nel=1;
 286     for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
 287         charge -= fChargeSlope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 288     }
 289     return charge;
 290 }
 291
 292 Float_t AliRICHResponseV0::IntPH()
 293 {
 294     Float_t charge = -fChargeSlope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 295     return charge;
 296 }
 297
 298
 299
 300 // -------------------------------------------
 301 Float_t AliRICHResponseV0::IntXY(AliRICHSegmentation * segmentation)
 302 {
 303
 304     const Float_t invpitch = 1/fPitch;
 305     Float_t response;
 306 //
 307 //  Integration limits defined by segmentation model
 308 //
 309
 310     Float_t xi1, xi2, yi1, yi2;
 311     segmentation->IntegrationLimits(xi1,xi2,yi1,yi2);
 312
 313     xi1=xi1*invpitch;
 314     xi2=xi2*invpitch;
 315     yi1=yi1*invpitch;
 316     yi2=yi2*invpitch;
 317
 318     //printf("Integration Limits: %f-%f, %f-%f\n",xi1,xi2,yi1,yi2);
 319
 320     //printf("Invpitch:%f\n",invpitch);
 321
 322     //
 323 // The Mathieson function
 324     Double_t ux1=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi1);
 325     Double_t ux2=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi2);
 326
 327     Double_t uy1=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi1);
 328     Double_t uy2=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi2);
 329
 330     //printf("Integration Data: %f-%f, %f-%f\n",ux1,ux2,uy1,uy2);
 331
 332     //printf("%f %f %f %f\n",fSqrtKx3,fKx2,fKy4,fKx4);
 333
 334     response=4.*fKx4*(TMath::ATan(ux2)-TMath::ATan(ux1))*fKy4*(TMath::ATan(uy2)-TMath::ATan(uy1));
 335
 336     //printf("Response:%f\n",response);
 337
 338     return response;
 339
 340 }
 341
 342 Int_t AliRICHResponseV0::FeedBackPhotons(Float_t *source, Float_t qtot)
 343 {
 344   //
 345   // Generate FeedBack photons
 346   //
 347   Int_t j, ipart, nt;
 348
 349   Int_t sNfeed=0;
 350
 351
 352   // Local variables
 353   Float_t cthf, ranf[2], phif, enfp = 0, sthf;
 354   Int_t i, ifeed;
 355   Float_t e1[3], e2[3], e3[3];
 356   Float_t vmod, uswop;
 357   Float_t fp, random;
 358   Float_t dir[3], phi;
 359   Int_t nfp;
 360   Float_t pol[3], mom[3];
 361   TLorentzVector position;
 362   //
 363   // Determine number of feedback photons
 364
 365   //  Get weight of current particle
 366   TParticle *current = (TParticle*)
 367     (*gAlice->Particles())[gAlice->CurrentTrack()];
 368
 369   ifeed = Int_t(current->GetWeight()/100+0.5);
 370   ipart = gMC->TrackPid();
 371   fp = fAlphaFeedback * qtot;
 372   nfp = gRandom->Poisson(fp);
 373
 374   // This call to fill the time of flight
 375   gMC->TrackPosition(position);
 376   //
 377   // Generate photons
 378   for (i = 0; i <nfp; i++) {
 379
 380     // Direction
 381     gMC->Rndm(ranf, 2);
 382     cthf = ranf[0] * 2 - 1.;
 383     if (cthf < 0)  continue;
 384     sthf = TMath::Sqrt((1 - cthf) * (1 + cthf));
 385     phif = ranf[1] * 2 * TMath::Pi();
 386     //
 387     gMC->Rndm(&random, 1);
 388     if (random <= .57) {
 389       enfp = 7.5e-9;
 390     } else if (random <= .7) {
 391       enfp = 6.4e-9;
 392     } else {
 393       enfp = 7.9e-9;
 394     }
 395
 396     dir[0] = sthf * TMath::Sin(phif);
 397     dir[1] = cthf;
 398     dir[2] = sthf * TMath::Cos(phif);
 399     gMC->Gdtom(dir, mom, 2);
 400     mom[0]*=enfp;
 401     mom[1]*=enfp;
 402     mom[2]*=enfp;
 403
 404     // Polarisation
 405     e1[0] = 0;
 406     e1[1] = -dir[2];
 407     e1[2] = dir[1];
 408
 409     e2[0] = -dir[1];
 410     e2[1] = dir[0];
 411     e2[2] = 0;
 412
 413     e3[0] = dir[1];
 414     e3[1] = 0;
 415     e3[2] = -dir[0];
 416
 417     vmod=0;
 418     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 419     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 420       uswop=e1[j];
 421       e1[j]=e3[j];
 422       e3[j]=uswop;
 423     }
 424     vmod=0;
 425     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 426     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 427       uswop=e2[j];
 428       e2[j]=e3[j];
 429       e3[j]=uswop;
 430     }
 431
 432     vmod=0;
 433     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 434     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 435     for(j=0;j<3;j++) e1[j]*=vmod;
 436
 437     vmod=0;
 438     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 439     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 440     for(j=0;j<3;j++) e2[j]*=vmod;
 441
 442     gMC->Rndm(ranf, 1);
 443     phi = ranf[0] * 2 * TMath::Pi();
 444     for(j=0;j<3;j++) pol[j]=e1[j]*TMath::Sin(phi)+e2[j]*TMath::Cos(phi);
 445     gMC->Gdtom(pol, pol, 2);
 446
 447     // Put photon on the stack and label it as feedback (51, 52)
 448     ++sNfeed;
 449
 450     gAlice->SetTrack(Int_t(1), gAlice->CurrentTrack(), Int_t(50000051),
 451                      mom,source,pol,position[3],
 452                      "Feedback", nt, 1.);
 453   }
 454   return(sNfeed);
 455 }
 456
 457 //___________________________________________
 458 ClassImp(AliRICHGeometryV0)