RICH/AliRICHSegResV0.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 */
  19
  20 #include "AliRICHSegResV0.h"
  21 #include "AliRun.h"
  22 #include "TParticle.h"
  23 #include "TMath.h"
  24 #include "TRandom.h"
  25
  26
  27 ClassImp(AliRICHsegmentation)
  28 ClassImp(AliRICHresponse)
  29 //___________________________________________
  30 ClassImp(AliRICHsegmentationV0)
  31
  32 void AliRICHsegmentationV0::Init(AliRICHchamber* Chamber)
  33 {
  34     fNpx=(Int_t) (Chamber->ROuter()/fDpx+1);
  35     fNpy=(Int_t) (Chamber->ROuter()/fDpy+1);
  36 }
  37
  38
  39 Float_t AliRICHsegmentationV0::GetAnod(Float_t xhit)
  40 {
  41     Float_t wire= (xhit>0)? Int_t(xhit/fWireD)+0.5:Int_t(xhit/fWireD)-0.5;
  42     return fWireD*wire;
  43 }
  44
  45 void AliRICHsegmentationV0::SetPADSIZ(Float_t p1, Float_t p2)
  46 {
  47     fDpx=p1;
  48     fDpy=p2;
  49 }
  50 void AliRICHsegmentationV0::GetPadIxy(Float_t x, Float_t y, Int_t &ix, Int_t &iy)
  51 {
  52 //  returns pad coordinates (ix,iy) for given real coordinates (x,y)
  53 //
  54     ix = (x>0)? Int_t(x/fDpx)+1 : Int_t(x/fDpx);
  55     iy = (y>0)? Int_t(y/fDpy)+1 : Int_t(y/fDpy);
  56     if (iy >  fNpy) iy= fNpy;
  57     if (iy < -fNpy) iy=-fNpy;
  58     if (ix >  fNpx) ix= fNpx;
  59     if (ix < -fNpx) ix=-fNpx;
  60 }
  61 void AliRICHsegmentationV0::
  62 GetPadCxy(Int_t ix, Int_t iy, Float_t &x, Float_t &y)
  63 {
  64 //  returns real coordinates (x,y) for given pad coordinates (ix,iy)
  65 //
  66     x = (ix>0) ? Float_t(ix*fDpx)-fDpx/2. : Float_t(ix*fDpx)-fDpx/2.;
  67     y = (iy>0) ? Float_t(iy*fDpy)-fDpy/2. : Float_t(iy*fDpy)-fDpy/2.;
  68 }
  69
  70 void AliRICHsegmentationV0::
  71 FirstPad(Float_t xhit, Float_t yhit, Float_t dx, Float_t dy)
  72 {
  73     //
  74     // Find the wire position (center of charge distribution)
  75     Float_t x0a=GetAnod(xhit);
  76     //
  77     // and take fNsigma*sigma around this center
  78     Float_t x01=x0a  - dx;
  79     Float_t x02=x0a  + dx;
  80     Float_t y01=yhit - dy;
  81     Float_t y02=yhit + dy;
  82     //
  83     // find the pads over which the charge distributes
  84     GetPadIxy(x01,y01,fixmin,fiymin);
  85     GetPadIxy(x02,y02,fixmax,fiymax);
  86     //
  87     // Set current pad to lower left corner
  88     fix=fixmin;
  89     fiy=fiymin;
  90     GetPadCxy(fix,fiy,fx,fy);
  91 }
  92
  93 void AliRICHsegmentationV0::NextPad()
  94 {
  95     //
  96     // Step to next pad in integration region
  97     if (fix != fixmax) {
  98         fix++;
  99     } else if (fiy != fiymax) {
 100         fix=fixmin;
 101         fiy++;
 102     } else {
 103         printf("\n Error: Stepping outside integration region\n ");
 104     }
 105     GetPadCxy(fix,fiy,fx,fy);
 106 }
 107
 108 Int_t AliRICHsegmentationV0::MorePads()
 109
 110 //
 111 // Are there more pads in the integration region
 112 {
 113     if (fix == fixmax && fiy == fiymax) {
 114         return 0;
 115     } else {
 116         return 1;
 117
 118     }
 119 }
 120
 121 void AliRICHsegmentationV0::SigGenInit(Float_t x,Float_t y,Float_t)
 122 {
 123 //
 124 //  Initialises pad and wire position during stepping
 125     fxt =x;
 126     fyt =y;
 127     GetPadIxy(x,y,fixt,fiyt);
 128     fiwt=Int_t(x/fWireD)+1;
 129
 130 }
 131
 132 Int_t AliRICHsegmentationV0::SigGenCond(Float_t x,Float_t y,Float_t)
 133 {
 134 //
 135 //  Signal will be generated if particle crosses pad boundary or
 136 //  boundary between two wires.
 137     Int_t ixt, iyt;
 138     GetPadIxy(x,y,ixt,iyt);
 139     Int_t iwt=Int_t(x/fWireD)+1;
 140
 141     if ((ixt != fixt) || (iyt !=fiyt) || (iwt != fiwt)) {
 142         return 1;
 143     } else {
 144         return 0;
 145     }
 146 }
 147 void AliRICHsegmentationV0::
 148 IntegrationLimits(Float_t& x1,Float_t& x2,Float_t& y1, Float_t& y2)
 149 {
 150     x1=fxt-fx-fDpx/2.;
 151     x2=x1+fDpx;
 152     y1=fyt-fy-fDpy/2.;
 153     y2=y1+fDpy;
 154
 155 }
 156
 157 void AliRICHsegmentationV0::
 158 Neighbours(Int_t iX, Int_t iY, Int_t* Nlist, Int_t Xlist[7], Int_t Ylist[7])
 159 {
 160 //Is used for the cluster finder, include diagonal elements
 161
 162     *Nlist=4;Xlist[0]=Xlist[1]=iX;Xlist[2]=iX-1;Xlist[3]=iX+1;
 163     Ylist[0]=iY-1;Ylist[1]=iY+1;Ylist[2]=Ylist[3]=iY;
 164 }
 165
 166 void AliRICHsegmentationV0::
 167 FitXY(AliRICHRecCluster* ,TClonesArray* )
 168     // Default : Centre of gravity method
 169 {
 170     ;
 171 }
 172
 173
 174 //___________________________________________
 175 ClassImp(AliRICHresponseV0)
 176     Float_t AliRICHresponseV0::IntPH(Float_t eloss)
 177 {
 178     // Get number of electrons and return charge
 179
 180     Int_t nel;
 181 //E9/26=magic number should parameter
 182     nel= Int_t(eloss*1.e9/26.);
 183     Float_t charge=0;
 184     if (nel == 0) nel=1;
 185     for (Int_t i=1;i<=nel;i++) {
 186         charge -= fChslope*TMath::Log(gRandom->Rndm());
 187     }
 188     return charge;
 189 }
 190 // -------------------------------------------
 191 Float_t AliRICHresponseV0::IntXY(AliRICHsegmentation * segmentation)
 192 {
 193
 194     const Float_t invpitch = 1/fPitch;
 195     Float_t response;
 196 //
 197 //  Integration limits defined by segmentation model
 198 //
 199
 200     Float_t xi1, xi2, yi1, yi2;
 201     segmentation->IntegrationLimits(xi1,xi2,yi1,yi2);
 202     xi1=xi1*invpitch;
 203     xi2=xi2*invpitch;
 204     yi1=yi1*invpitch;
 205     yi2=yi2*invpitch;
 206
 207     //
 208 // The Mathieson function
 209     Double_t ux1=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi1);
 210     Double_t ux2=fSqrtKx3*TMath::TanH(fKx2*xi2);
 211
 212     Double_t uy1=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi1);
 213     Double_t uy2=fSqrtKy3*TMath::TanH(fKy2*yi2);
 214
 215     response=4.*fKx4*(TMath::ATan(ux2)-TMath::ATan(ux1))*fKy4*(TMath::ATan(uy2)-TMath::ATan(uy1));
 216
 217     return response;
 218
 219 }
 220 //___________________________________________
 221 Int_t AliRICHresponseV0::FeedBackPhotons(Float_t source[3], Float_t qtot)
 222 {
 223   //
 224   // Generate FeedBack photons
 225   //
 226   Int_t j, ipart, nt;
 227
 228   //Probability of feedback
 229   Float_t fAlphaFeed=0.05;
 230
 231   Int_t sNfeed=0;
 232
 233   // Local variables
 234   Float_t cthf, ranf[2], phif, enfp = 0, sthf, weight;
 235   Int_t i, ifeed;
 236   Float_t e1[3], e2[3], e3[3];
 237   Float_t vmod, uswop;
 238   Float_t fp, random;
 239   Float_t dir[3], phi;
 240   Int_t nfp;
 241   Float_t pol[3], mom[3];
 242   TLorentzVector position;
 243   //
 244   // Determine number of feedback photons
 245
 246   //  Get weight of current particle
 247   TParticle *current = (TParticle*)
 248     (*gAlice->Particles())[gAlice->CurrentTrack()];
 249
 250   ifeed = Int_t(current->GetWeight()/100+0.5);
 251   ipart = gMC->TrackPid();
 252   fp = fAlphaFeed * qtot;
 253   nfp = gRandom->Poisson(fp);
 254
 255   // This call to fill the time of flight
 256   gMC->TrackPosition(position);
 257   //
 258   // Generate photons
 259   for (i = 0; i <nfp; ++i) {
 260
 261     // Direction
 262     gMC->Rndm(ranf, 2);
 263     cthf = ranf[0] * 2 - 1.;
 264     if (cthf < 0)  continue;
 265     sthf = TMath::Sqrt((1 - cthf) * (1 + cthf));
 266     phif = ranf[1] * 2 * TMath::Pi();
 267     //
 268     gMC->Rndm(&random, 1);
 269     if (random <= .57) {
 270       enfp = 7.5e-9;
 271     } else if (random <= .7) {
 272       enfp = 6.4e-9;
 273     } else {
 274       enfp = 7.9e-9;
 275     }
 276
 277     dir[0] = sthf * TMath::Sin(phif);
 278     dir[1] = cthf;
 279     dir[2] = sthf * TMath::Cos(phif);
 280     gMC->Gdtom(dir, mom, 2);
 281     mom[0]*=enfp;
 282     mom[1]*=enfp;
 283     mom[2]*=enfp;
 284
 285     // Polarisation
 286     e1[0] = 0;
 287     e1[1] = -dir[2];
 288     e1[2] = dir[1];
 289
 290     e2[0] = -dir[1];
 291     e2[1] = dir[0];
 292     e2[2] = 0;
 293
 294     e3[0] = dir[1];
 295     e3[1] = 0;
 296     e3[2] = -dir[0];
 297
 298     vmod=0;
 299     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 300     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 301       uswop=e1[j];
 302       e1[j]=e3[j];
 303       e3[j]=uswop;
 304     }
 305     vmod=0;
 306     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 307     if (!vmod) for(j=0;j<3;j++) {
 308       uswop=e2[j];
 309       e2[j]=e3[j];
 310       e3[j]=uswop;
 311     }
 312
 313     vmod=0;
 314     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e1[j]*e1[j];
 315     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 316     for(j=0;j<3;j++) e1[j]*=vmod;
 317
 318     vmod=0;
 319     for(j=0;j<3;j++) vmod+=e2[j]*e2[j];
 320     vmod=TMath::Sqrt(1/vmod);
 321     for(j=0;j<3;j++) e2[j]*=vmod;
 322
 323     gMC->Rndm(ranf, 1);
 324     phi = ranf[0] * 2 * TMath::Pi();
 325     for(j=0;j<3;j++) pol[j]=e1[j]*TMath::Sin(phi)+e2[j]*TMath::Cos(phi);
 326     gMC->Gdtom(pol, pol, 2);
 327
 328     // Put photon on the stack and label it as feedback (51, 52)
 329     ++sNfeed;
 330     if (ipart == 50000050 && ifeed != 50000052) {
 331       weight = 5000;
 332     } else {
 333       weight = 5000;
 334     }
 335     gAlice->SetTrack(1, gAlice->CurrentTrack(), gMC->PDGFromId(50),
 336                      mom,source,pol,position[3],
 337                      "Cherenkov", nt, weight);
 338   }
 339   return(sNfeed);
 340 }