TOF/AliTOFSDigitizer.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 // This is a TTask that constructs SDigits out of Hits
  20 // A Summable Digits is the "sum" of all hits in a pad
  21 // Detector response has been simulated via the method
  22 // SimulateDetectorResponse
  23 //
  24 //-- Authors: F. Pierella, A. De Caro
  25 // Use case: see AliTOFhits2sdigits.C macro in the CVS
  26 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <Riostream.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30
  31 #include <TBenchmark.h>
  32 #include <TF1.h>
  33 #include <TFile.h>
  34 #include <TFolder.h>
  35 #include <TH1.h>
  36 #include <TParticle.h>
  37 #include <TROOT.h>
  38 #include <TSystem.h>
  39 #include <TTask.h>
  40 #include <TTree.h>
  41
  42 #include "AliDetector.h"
  43 #include "AliLoader.h"
  44 #include "AliRun.h"
  45 #include "AliRunLoader.h"
  46 #include "AliTOF.h"
  47 #include "AliTOFGeometry.h"
  48 #include "AliTOFHitMap.h"
  49 #include "AliTOFSDigit.h"
  50 #include "AliTOFSDigitizer.h"
  51 #include "AliTOFhit.h"
  52 #include "AliTOFhitT0.h"
  53 #include "AliTOFv1.h"
  54 #include "AliTOFv2.h"
  55 #include "AliTOFv3.h"
  56 #include "AliTOFv4.h"
  57 #include "AliMC.h"
  58
  59 ClassImp(AliTOFSDigitizer)
  60
  61 //____________________________________________________________________________
  62   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer():TTask("TOFSDigitizer","")
  63 {
  64   // ctor
  65
  66   fRunLoader      = 0;
  67   fTOFLoader      = 0;
  68
  69   fEvent1         = 0;
  70   fEvent2         = 0;
  71   ftail           = 0;
  72   fSelectedSector = -1;
  73   fSelectedPlate  = -1;
  74 }
  75
  76 //____________________________________________________________________________
  77 AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer(const char* HeaderFile, Int_t evNumber1, Int_t nEvents):TTask("TOFSDigitizer","")
  78 {
  79   ftail    = 0;
  80   fSelectedSector=-1; // by default we sdigitize all sectors
  81   fSelectedPlate =-1; // by default we sdigitize all plates in all sectors
  82
  83   fHeadersFile = HeaderFile ; // input filename (with hits)
  84   TFile * file = (TFile*) gROOT->GetFile(fHeadersFile.Data());
  85
  86   //File was not opened yet open file and get alirun object
  87   if (file == 0) {
  88     file   = TFile::Open(fHeadersFile.Data(),"update") ;
  89     gAlice = (AliRun *) file->Get("gAlice") ;
  90   }
  91
  92   // add Task to //root/Tasks folder
  93   fRunLoader = AliRunLoader::Open(HeaderFile);//open session and mount on default event folder
  94   if (fRunLoader == 0x0)
  95     {
  96       Fatal("AliTOFSDigitizer","Event is not loaded. Exiting");
  97       return;
  98     }
  99
 100   fRunLoader->LoadHeader();
 101
 102   if (evNumber1>=0) fEvent1 = evNumber1;
 103   else fEvent1=0;
 104
 105   if (nEvents==0) fEvent2 = (Int_t)(fRunLoader->GetNumberOfEvents());
 106   else if (nEvents>0) fEvent2 = evNumber1+nEvents;
 107   else fEvent2 = 1;
 108
 109   if (!(fEvent2>fEvent1)) {
 110     cout << " ERROR: fEvent2 = " << fEvent2 << " <= fEvent1 = " << fEvent1 << endl;
 111     fEvent1 = 0;
 112     fEvent2 = 1;
 113     cout << " Correction: fEvent2 = " << fEvent2 << " <= fEvent1 = " << fEvent1 << endl;
 114   }
 115
 116   // init parameters for sdigitization
 117   InitParameters();
 118
 119   fTOFLoader = fRunLoader->GetLoader("TOFLoader");
 120   if (fTOFLoader == 0x0)
 121     {
 122       Fatal("AliTOFSDigitizer","Can not find TOF loader in event. Exiting.");
 123       return;
 124     }
 125   fTOFLoader->PostSDigitizer(this);
 126 }
 127
 128 //____________________________________________________________________________
 129 AliTOFSDigitizer::~AliTOFSDigitizer()
 130 {
 131   // dtor
 132   fTOFLoader->CleanSDigitizer();
 133 }
 134
 135 //____________________________________________________________________________
 136 void AliTOFSDigitizer::InitParameters()
 137 {
 138   // set parameters for detector simulation
 139
 140   fTimeResolution =0.120;
 141   fpadefficiency  =0.99 ;
 142   fEdgeEffect     = 2   ;
 143   fEdgeTails      = 0   ;
 144   fHparameter     = 0.4 ;
 145   fH2parameter    = 0.15;
 146   fKparameter     = 0.5 ;
 147   fK2parameter    = 0.35;
 148   fEffCenter      = fpadefficiency;
 149   fEffBoundary    = 0.65;
 150   fEff2Boundary   = 0.90;
 151   fEff3Boundary   = 0.08;
 152   fResCenter      = 50. ;
 153   fResBoundary    = 70. ;
 154   fResSlope       = 40. ;
 155   fTimeWalkCenter = 0.  ;
 156   fTimeWalkBoundary=0.  ;
 157   fTimeWalkSlope  = 0.  ;
 158   fTimeDelayFlag  = 1   ;
 159   fPulseHeightSlope=2.0 ;
 160   fTimeDelaySlope =0.060;
 161   // was fMinimumCharge = TMath::Exp(fPulseHeightSlope*fKparameter/2.);
 162   fMinimumCharge = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope*fHparameter);
 163   fChargeSmearing=0.0   ;
 164   fLogChargeSmearing=0.13;
 165   fTimeSmearing   =0.022;
 166   fAverageTimeFlag=0    ;
 167   fTdcBin   = 50.;     // 1 TDC bin = 50 ps
 168   fAdcBin   = 0.25;    // 1 ADC bin = 0.25 pC (or 0.03 pC)
 169   fAdcMean  = 50.;     // ADC distribution mpv value for Landau (in bins)
 170                        // it corresponds to a mean value of ~100 bins
 171   fAdcRms   = 25.;     // ADC distribution rms value (in bins)
 172                        // it corresponds to distribution rms ~50 bins
 173 }
 174
 175 //__________________________________________________________________
 176 Double_t TimeWithTail(Double_t* x, Double_t* par)
 177 {
 178   // sigma - par[0], alpha - par[1], part - par[2]
 179   //  at x<part*sigma - gauss
 180   //  at x>part*sigma - TMath::Exp(-x/alpha)
 181   Float_t xx =x[0];
 182   Double_t f;
 183   if(xx<par[0]*par[2]) {
 184     f = TMath::Exp(-xx*xx/(2*par[0]*par[0]));
 185   } else {
 186     f = TMath::Exp(-(xx-par[0]*par[2])/par[1]-0.5*par[2]*par[2]);
 187   }
 188   return f;
 189 }
 190
 191
 192 //____________________________________________________________________________
 193 void AliTOFSDigitizer::Exec(Option_t *verboseOption) {
 194
 195   if (strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all"))
 196     gBenchmark->Start("TOFSDigitizer");
 197
 198   if (fEdgeTails) ftail = new TF1("tail",TimeWithTail,-2,2,3);
 199
 200   Int_t nselectedHits=0;
 201   Int_t ntotalsdigits=0;
 202   Int_t ntotalupdates=0;
 203   Int_t nnoisesdigits=0;
 204   Int_t nsignalsdigits=0;
 205   Int_t nHitsFromPrim=0;
 206   Int_t nHitsFromSec=0;
 207   Int_t nlargeTofDiff=0;
 208
 209   Bool_t thereIsNotASelection=(fSelectedSector==-1) && (fSelectedPlate==-1);
 210
 211   fRunLoader->LoadgAlice();
 212   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 213
 214   fRunLoader->LoadKinematics();
 215
 216   AliTOF *TOF = (AliTOF *) gAlice->GetDetector("TOF");
 217
 218   if (!TOF) {
 219     Error("AliTOFSDigitizer","TOF not found");
 220     return;
 221   }
 222
 223   fTOFLoader->LoadHits("read");
 224   fTOFLoader->LoadSDigits("recreate");
 225
 226   for (Int_t iEvent=fEvent1; iEvent<fEvent2; iEvent++) {
 227     cout << "------------------- "<< GetName() << " ------------- \n";
 228     cout << "Sdigitizing event " << iEvent << endl;
 229
 230     fRunLoader->GetEvent(iEvent);
 231
 232     TTree *TH = fTOFLoader->TreeH ();
 233     if (!TH) return;
 234
 235     if (fTOFLoader->TreeS () == 0) fTOFLoader->MakeTree ("S");
 236
 237     //Make branch for digits
 238     TOF->MakeBranch("S");
 239
 240     // recreate TClonesArray fSDigits - for backward compatibility
 241     if (TOF->SDigits() == 0) {
 242       TOF->CreateSDigitsArray();
 243     } else {
 244       TOF->RecreateSDigitsArray();
 245     }
 246
 247     TOF->SetTreeAddress();
 248
 249     Int_t version=TOF->IsVersion();
 250
 251     Int_t nselectedHitsinEv=0;
 252     Int_t ntotalsdigitsinEv=0;
 253     Int_t ntotalupdatesinEv=0;
 254     Int_t nnoisesdigitsinEv=0;
 255     Int_t nsignalsdigitsinEv=0;
 256
 257     TParticle *particle;
 258     //AliTOFhit *tofHit;
 259     TClonesArray *TOFhits = TOF->Hits();
 260
 261     // create hit map
 262     AliTOFHitMap *hitMap = new AliTOFHitMap(TOF->SDigits());
 263
 264     TBranch * tofHitsBranch = TH->GetBranch("TOF");
 265
 266     Int_t ntracks = static_cast<Int_t>(TH->GetEntries());
 267     for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++)
 268     {
 269       gAlice->ResetHits();
 270       tofHitsBranch->GetEvent(track);
 271       particle = gAlice->GetMCApp()->Particle(track);
 272       Int_t nhits = TOFhits->GetEntriesFast();
 273       // cleaning all hits of the same track in the same pad volume
 274       // it is a rare event, however it happens
 275
 276       Int_t previousTrack =-1;
 277       Int_t previousSector=-1;
 278       Int_t previousPlate =-1;
 279       Int_t previousStrip =-1;
 280       Int_t previousPadX  =-1;
 281       Int_t previousPadZ  =-1;
 282
 283       for (Int_t hit = 0; hit < nhits; hit++) {
 284         Int_t    vol[5];       // location for a digit
 285         Float_t  digit[2];     // TOF digit variables
 286         Int_t tracknum;
 287         Float_t Xpad;
 288         Float_t Zpad;
 289         Float_t geantTime;
 290
 291         // fp: really sorry for this, it is a temporary trick to have
 292         // track length too
 293         if(version!=6){
 294           AliTOFhit *tofHit = (AliTOFhit *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 295           tracknum = tofHit->GetTrack();
 296           vol[0] = tofHit->GetSector();
 297           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 298           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 299           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 300           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 301           Xpad = tofHit->GetDx();
 302           Zpad = tofHit->GetDz();
 303           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 304         } else {
 305           AliTOFhitT0 *tofHit = (AliTOFhitT0 *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 306           tracknum = tofHit->GetTrack();
 307           vol[0] = tofHit->GetSector();
 308           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 309           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 310           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 311           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 312           Xpad = tofHit->GetDx();
 313           Zpad = tofHit->GetDz();
 314           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 315         }
 316
 317         geantTime *= 1.e+09;  // conversion from [s] to [ns]
 318
 319         // selection case for sdigitizing only hits in a given plate of a given sector
 320         if(thereIsNotASelection || (vol[0]==fSelectedSector && vol[1]==fSelectedPlate)){
 321
 322           Bool_t dummy=((tracknum==previousTrack) && (vol[0]==previousSector) && (vol[1]==previousPlate) && (vol[2]==previousStrip));
 323
 324           Bool_t isCloneOfThePrevious=dummy && ((vol[3]==previousPadX) && (vol[4]==previousPadZ));
 325
 326           Bool_t isNeighOfThePrevious=dummy && ((((vol[3]==previousPadX-1) || (vol[3]==previousPadX+1)) && (vol[4]==previousPadZ)) || ((vol[3]==previousPadX) && ((vol[4]==previousPadZ+1) || (vol[4]==previousPadZ-1))));
 327
 328           if(!isCloneOfThePrevious && !isNeighOfThePrevious){
 329             // update "previous" values
 330             // in fact, we are yet in the future, so the present is past
 331             previousTrack=tracknum;
 332             previousSector=vol[0];
 333             previousPlate=vol[1];
 334             previousStrip=vol[2];
 335             previousPadX=vol[3];
 336             previousPadZ=vol[4];
 337
 338             nselectedHits++;
 339             nselectedHitsinEv++;
 340             if (particle->GetFirstMother() < 0) nHitsFromPrim++; // counts hits due to primary particles
 341
 342             Float_t xStrip=AliTOFGeometry::XPad()*(vol[3]+0.5-0.5*AliTOFGeometry::NpadX())+Xpad;
 343             Float_t zStrip=AliTOFGeometry::ZPad()*(vol[4]+0.5-0.5*AliTOFGeometry::NpadZ())+Zpad;
 344
 345             Int_t nActivatedPads = 0, nFiredPads = 0;
 346             Bool_t isFired[4] = {kFALSE, kFALSE, kFALSE, kFALSE};
 347             Float_t tofAfterSimul[4] = {0., 0., 0., 0.};
 348             Float_t qInduced[4] = {0.,0.,0.,0.};
 349             Int_t nPlace[4] = {0, 0, 0, 0};
 350             Float_t averageTime = 0.;
 351             SimulateDetectorResponse(zStrip,xStrip,geantTime,nActivatedPads,nFiredPads,isFired,nPlace,qInduced,tofAfterSimul,averageTime);
 352             if(nFiredPads) {
 353               for(Int_t indexOfPad=0; indexOfPad<nActivatedPads; indexOfPad++) {
 354                 if(isFired[indexOfPad]){ // the pad has fired
 355                   Float_t timediff=geantTime-tofAfterSimul[indexOfPad];
 356
 357                   if(timediff>=0.2) nlargeTofDiff++;
 358
 359                   digit[0] = (Int_t) ((tofAfterSimul[indexOfPad]*1.e+03)/fTdcBin); // TDC bin number (each bin -> 50. ps)
 360
 361                   Float_t landauFactor = gRandom->Landau(fAdcMean, fAdcRms);
 362                   digit[1] = (Int_t) (qInduced[indexOfPad] * landauFactor); // ADC bins (each bin -> 0.25 (or 0.03) pC)
 363
 364                   // recalculate the volume only for neighbouring pads
 365                   if(indexOfPad){
 366                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFGeometry::NpadX()) ? vol[4] = 0 : vol[4] = 1;
 367                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFGeometry::NpadX()) ? vol[3] = nPlace[indexOfPad] - 1 : vol[3] = nPlace[indexOfPad] - AliTOFGeometry::NpadX() - 1;
 368                   }
 369                   // check if two sdigit are on the same pad;
 370                   // in that case we sum the two or more sdigits
 371                   if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 372                     AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(hitMap->GetHit(vol));
 373                     Int_t tdctime = (Int_t) digit[0];
 374                     Int_t adccharge = (Int_t) digit[1];
 375                     sdig->Update(fTdcBin,tdctime,adccharge,tracknum);
 376                     ntotalupdatesinEv++;
 377                     ntotalupdates++;
 378                   } else {
 379
 380                     TOF->AddSDigit(tracknum, vol, digit);
 381
 382                     if(indexOfPad){
 383                       nnoisesdigits++;
 384                       nnoisesdigitsinEv++;
 385                     } else {
 386                       nsignalsdigits++;
 387                       nsignalsdigitsinEv++;
 388                     }
 389                     ntotalsdigitsinEv++;
 390                     ntotalsdigits++;
 391                     hitMap->SetHit(vol);
 392                   } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 393                 } // if(isFired[indexOfPad])
 394               } // end loop on nActivatedPads
 395             } // if(nFiredPads) i.e. if some pads has fired
 396           } // close if(!isCloneOfThePrevious)
 397         } // close the selection on sector and plate
 398       } // end loop on hits for the current track
 399     } // end loop on ntracks
 400
 401     delete hitMap;
 402
 403     fTOFLoader->TreeS()->Reset();
 404     fTOFLoader->TreeS()->Fill();
 405     fTOFLoader->WriteSDigits("OVERWRITE");
 406
 407     if (TOF->SDigits()) TOF->ResetSDigits();
 408
 409     if (strstr(verboseOption,"all")) {
 410       cout << "---------------------------------------- \n";
 411       cout << "       <AliTOFSDigitizer>    \n";
 412       cout << "After sdigitizing " << nselectedHitsinEv << " hits" << " in event " << iEvent << endl;
 413       //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 414       cout << ntotalsdigitsinEv << " digits have been created \n";
 415       cout << "(" << nsignalsdigitsinEv << " due to signals and " <<  nnoisesdigitsinEv << " due to border effect) \n";
 416       cout << ntotalupdatesinEv << " total updates of the hit map have been performed in current event \n";
 417       cout << "---------------------------------------- \n";
 418     }
 419
 420   } //event loop on events
 421
 422     fTOFLoader->UnloadSDigits();
 423     fTOFLoader->UnloadHits();
 424     fRunLoader->UnloadKinematics();
 425     //fRunLoader->UnloadgAlice();
 426
 427   // free used memory
 428   if (ftail){
 429     delete ftail;
 430     ftail = 0;
 431   }
 432
 433   nHitsFromSec=nselectedHits-nHitsFromPrim;
 434   if(strstr(verboseOption,"all")){
 435     cout << "---------------------------------------- \n";
 436     cout << "---------------------------------------- \n";
 437     cout << "-----------SDigitization Summary-------- \n";
 438     cout << "       <AliTOFSDigitizer>     \n";
 439     cout << "After sdigitizing " << nselectedHits << " hits  \n";
 440     cout << "in " << (fEvent2-fEvent1) << " events  \n";
 441 //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 442     cout << ntotalsdigits << " sdigits have been created \n";
 443     cout << "(" << nsignalsdigits << " due to signals and "
 444          <<  nnoisesdigits << " due to border effect) \n";
 445     cout << ntotalupdates << " total updates of the hit map have been performed \n";
 446     cout << "in " << nlargeTofDiff << " cases the time of flight difference is greater than 200 ps \n";
 447   }
 448
 449
 450   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all")){
 451     gBenchmark->Stop("TOFSDigitizer");
 452     cout << "AliTOFSDigitizer: \n";
 453     cout << "   took " << gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer") << " seconds in order to make sdigits "
 454          <<  gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer")/(fEvent2-fEvent1) << " seconds per event \n";
 455     cout << " +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++  \n";
 456   }
 457
 458 }
 459
 460 //__________________________________________________________________
 461 void AliTOFSDigitizer::Print(Option_t* /*opt*/)const
 462 {
 463   cout << "------------------- "<< GetName() << " ------------- \n";
 464 }
 465
 466 //__________________________________________________________________
 467 void AliTOFSDigitizer::SelectSectorAndPlate(Int_t sector, Int_t plate)
 468 {
 469   Bool_t isaWrongSelection=(sector < 0) || (sector >= AliTOFGeometry::NSectors()) || (plate < 0) || (plate >= AliTOFGeometry::NPlates());
 470   if(isaWrongSelection){
 471     cout << "You have selected an invalid value for sector or plate " << endl;
 472     cout << "The correct range for sector is [0,"<< AliTOFGeometry::NSectors()-1 <<"]\n";
 473     cout << "The correct range for plate  is [0,"<< AliTOFGeometry::NPlates()-1  <<"]\n";
 474     cout << "By default we continue sdigitizing all hits in all plates of all sectors \n";
 475   } else {
 476     fSelectedSector=sector;
 477     fSelectedPlate =plate;
 478     cout << "SDigitizing only hits in plate " << fSelectedPlate << " of the sector "
 479          << fSelectedSector << endl;
 480   }
 481 }
 482
 483 //__________________________________________________________________
 484 void AliTOFSDigitizer::SimulateDetectorResponse(Float_t z0, Float_t x0, Float_t geantTime, Int_t& nActivatedPads, Int_t& nFiredPads, Bool_t* isFired, Int_t* nPlace, Float_t* qInduced, Float_t* tofTime, Float_t& averageTime)
 485 {
 486   // Description:
 487   // Input:  z0, x0 - hit position in the strip system (0,0 - center of the strip), cm
 488   //         geantTime - time generated by Geant, ns
 489   // Output: nActivatedPads - the number of pads activated by the hit (1 || 2 || 4)
 490   //         nFiredPads - the number of pads fired (really activated) by the hit (nFiredPads <= nActivatedPads)
 491   //         qInduced[iPad]- charge induced on pad, arb. units
 492   //                         this array is initialized at zero by the caller
 493   //         tofAfterSimul[iPad] - time calculated with edge effect algorithm, ns
 494   //                                   this array is initialized at zero by the caller
 495   //         averageTime - time given by pad hited by the Geant track taking into account the times (weighted) given by the pads fired for edge effect also.
 496   //                       The weight is given by the qInduced[iPad]/qCenterPad
 497   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 498   //         nPlace[iPad] - the number of the pad place, iPad = 0, 1, 2, 3
 499   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 500   //
 501   // Description of used variables:
 502   //         eff[iPad] - efficiency of the pad
 503   //         res[iPad] - resolution of the pad, ns
 504   //         timeWalk[iPad] - time walk of the pad, ns
 505   //         timeDelay[iPad] - time delay for neighbouring pad to hited pad, ns
 506   //         PadId[iPad] - Pad Identifier
 507   //                    E | F    -->   PadId[iPad] = 5 | 6
 508   //                    A | B    -->   PadId[iPad] = 1 | 2
 509   //                    C | D    -->   PadId[iPad] = 3 | 4
 510   //         nTail[iPad] - the tail number, = 1 for tailA, = 2 for tailB
 511   //         qCenterPad - charge extimated for each pad, arb. units
 512   //         weightsSum - sum of weights extimated for each pad fired, arb. units
 513
 514   const Float_t kSigmaForTail[2] = {AliTOFGeometry::SigmaForTail1(),AliTOFGeometry::SigmaForTail2()}; //for tail
 515   Int_t iz = 0, ix = 0;
 516   Float_t dX = 0., dZ = 0., x = 0., z = 0.;
 517   Float_t h = fHparameter, h2 = fH2parameter, k = fKparameter, k2 = fK2parameter;
 518   Float_t effX = 0., effZ = 0., resX = 0., resZ = 0., timeWalkX = 0., timeWalkZ = 0.;
 519   Float_t logOfqInd = 0.;
 520   Float_t weightsSum = 0.;
 521   Int_t nTail[4]  = {0,0,0,0};
 522   Int_t padId[4]  = {0,0,0,0};
 523   Float_t eff[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 524   Float_t res[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 525   //  Float_t qCenterPad = fMinimumCharge * fMinimumCharge;
 526   Float_t qCenterPad = 1.;
 527   Float_t timeWalk[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 528   Float_t timeDelay[4] = {0.,0.,0.,0.};
 529
 530   nActivatedPads = 0;
 531   nFiredPads = 0;
 532
 533   (z0 <= 0) ? iz = 0 : iz = 1;
 534   dZ = z0 + (0.5 * AliTOFGeometry::NpadZ() - iz - 0.5) * AliTOFGeometry::ZPad(); // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 535   z = 0.5 * AliTOFGeometry::ZPad() - TMath::Abs(dZ);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions
 536   iz++;                                                                              // z row: 1, ..., AliTOFGeometry::NpadZ = 2
 537   ix = (Int_t)((x0 + 0.5 * AliTOFGeometry::NpadX() * AliTOFGeometry::XPad()) / AliTOFGeometry::XPad());
 538   dX = x0 + (0.5 * AliTOFGeometry::NpadX() - ix - 0.5) * AliTOFGeometry::XPad(); // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 539   x = 0.5 * AliTOFGeometry::XPad() - TMath::Abs(dX);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions;
 540   ix++;                                                                              // x row: 1, ..., AliTOFGeometry::NpadX = 48
 541
 542   ////// Pad A:
 543   nActivatedPads++;
 544   nPlace[nActivatedPads-1] = (iz - 1) * AliTOFGeometry::NpadX() + ix;
 545   qInduced[nActivatedPads-1] = qCenterPad;
 546   padId[nActivatedPads-1] = 1;
 547
 548   if (fEdgeEffect == 0) {
 549     eff[nActivatedPads-1] = fEffCenter;
 550     if (gRandom->Rndm() < eff[nActivatedPads-1]) {
 551       nFiredPads = 1;
 552       res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + fResCenter * fResCenter); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns;
 553       isFired[nActivatedPads-1] = kTRUE;
 554       tofTime[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(geantTime + fTimeWalkCenter, res[0]);
 555       averageTime = tofTime[nActivatedPads-1];
 556     }
 557   } else {
 558
 559     if(z < h) {
 560       if(z < h2) {
 561         effZ = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * z / h2;
 562       } else {
 563         effZ = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (z - h2) / (h - h2);
 564       }
 565       resZ = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * z / h;
 566       timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * z / h;
 567       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 568     } else {
 569       effZ = fEffCenter;
 570       resZ = fResCenter;
 571       timeWalkZ = fTimeWalkCenter;
 572     }
 573
 574     if(x < h) {
 575       if(x < h2) {
 576         effX = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * x / h2;
 577       } else {
 578         effX = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (x - h2) / (h - h2);
 579       }
 580       resX = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * x / h;
 581       timeWalkX = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * x / h;
 582       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 583     } else {
 584       effX = fEffCenter;
 585       resX = fResCenter;
 586       timeWalkX = fTimeWalkCenter;
 587     }
 588
 589     (effZ<effX) ? eff[nActivatedPads-1] = effZ : eff[nActivatedPads-1] = effX;
 590     (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns
 591     (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 *  timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 592
 593
 594     ////// Pad B:
 595     if(z < k2) {
 596       effZ = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (z / k2);
 597     } else {
 598       effZ = fEff3Boundary * (k - z) / (k - k2);
 599     }
 600     resZ = fResBoundary + fResSlope * z / k;
 601     timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope * z / k;
 602
 603     if(z < k && z > 0) {
 604       if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 605         nActivatedPads++;
 606         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX();
 607         eff[nActivatedPads-1] = effZ;
 608         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 609         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ; // ns
 610         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 611         if (fTimeDelayFlag) {
 612           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 613           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 614           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 615           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 616           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 617         } else {
 618           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 619         }
 620         padId[nActivatedPads-1] = 2;
 621       }
 622     }
 623
 624
 625     ////// Pad C, D, E, F:
 626     if(x < k2) {
 627       effX = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (x / k2);
 628     } else {
 629       effX = fEff3Boundary * (k - x) / (k - k2);
 630     }
 631     resX = fResBoundary + fResSlope*x/k;
 632     timeWalkX = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope*x/k;
 633
 634     if(x < k && x > 0) {
 635       //   C:
 636       if(ix > 1 && dX < 0) {
 637         nActivatedPads++;
 638         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] - 1;
 639         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 640         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 641         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 642         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 643         if (fTimeDelayFlag) {
 644           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 645           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 646           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 647           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 648           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 649         } else {
 650           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 651         }
 652         padId[nActivatedPads-1] = 3;
 653
 654         //     D:
 655         if(z < k && z > 0) {
 656           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 657             nActivatedPads++;
 658             nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX() - 1;
 659             eff[nActivatedPads-1] = effX * effZ;
 660             (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 661             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 662
 663             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 664             if (fTimeDelayFlag) {
 665               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 666                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 667                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 668                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 669                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 670               } else {
 671                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 672                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 673                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 674                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 675               }
 676               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 677             } else {
 678               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 679             }
 680             padId[nActivatedPads-1] = 4;
 681           }
 682         }  // end D
 683       }  // end C
 684
 685       //   E:
 686       if(ix < AliTOFGeometry::NpadX() && dX > 0) {
 687         nActivatedPads++;
 688         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + 1;
 689         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 690         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * (TMath::Sqrt(10400 + resX * resX)); // ns
 691         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 692         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 693         if (fTimeDelayFlag) {
 694           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 695           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 696           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 697           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 698           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 699         } else {
 700           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 701         }
 702         padId[nActivatedPads-1] = 5;
 703
 704
 705         //     F:
 706         if(z < k && z > 0) {
 707           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 708             nActivatedPads++;
 709             nPlace[nActivatedPads - 1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX() + 1;
 710             eff[nActivatedPads - 1] = effX * effZ;
 711             (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 712             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001*timeWalkX; // ns
 713             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 714             if (fTimeDelayFlag) {
 715               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 716                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 717                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 718                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 719                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 720               } else {
 721                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 722                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 723                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 724                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 725               }
 726               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 727             } else {
 728               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 729             }
 730             padId[nActivatedPads-1] = 6;
 731           }
 732         }  // end F
 733       }  // end E
 734     } // end if(x < k)
 735
 736
 737     for (Int_t iPad = 0; iPad < nActivatedPads; iPad++) {
 738       if (res[iPad] < fTimeResolution) res[iPad] = fTimeResolution;
 739       if(gRandom->Rndm() < eff[iPad]) {
 740         isFired[iPad] = kTRUE;
 741         nFiredPads++;
 742         if(fEdgeTails) {
 743           if(nTail[iPad] == 0) {
 744             tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 745           } else {
 746             ftail->SetParameters(res[iPad], 2. * res[iPad], kSigmaForTail[nTail[iPad]-1]);
 747             Double_t timeAB = ftail->GetRandom();
 748             tofTime[iPad] = geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad] + timeAB;
 749           }
 750         } else {
 751           tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 752         }
 753         if (fAverageTimeFlag) {
 754           averageTime += tofTime[iPad] * qInduced[iPad];
 755           weightsSum += qInduced[iPad];
 756         } else {
 757           averageTime += tofTime[iPad];
 758           weightsSum += 1.;
 759         }
 760       }
 761     }
 762     if (weightsSum!=0) averageTime /= weightsSum;
 763   } // end else (fEdgeEffect != 0)
 764 }
 765
 766 //__________________________________________________________________
 767 void AliTOFSDigitizer::PrintParameters()const
 768 {
 769   //
 770   // Print parameters used for sdigitization
 771   //
 772   cout << " ------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 773   cout << " Parameters used for TOF SDigitization " << endl ;
 774   //  Printing the parameters
 775
 776   cout << " Number of events:                        " << (fEvent2-fEvent1) << endl;
 777   cout << " from event " << fEvent1 << " to event " << (fEvent2-1) << endl;
 778   cout << " Time Resolution (ns) "<< fTimeResolution <<" Pad Efficiency: "<< fpadefficiency << endl;
 779   cout << " Edge Effect option:  "<<  fEdgeEffect<< endl;
 780
 781   cout << " Boundary Effect Simulation Parameters " << endl;
 782   cout << " Hparameter: "<< fHparameter<<"  H2parameter:"<< fH2parameter <<"  Kparameter:"<< fKparameter<<"  K2parameter: "<< fK2parameter << endl;
 783   cout << " Efficiency in the central region of the pad: "<< fEffCenter << endl;
 784   cout << " Efficiency at the boundary region of the pad: "<< fEffBoundary << endl;
 785   cout << " Efficiency value at H2parameter "<< fEff2Boundary << endl;
 786   cout << " Efficiency value at K2parameter "<< fEff3Boundary << endl;
 787   cout << " Resolution (ps) in the central region of the pad: "<< fResCenter << endl;
 788   cout << " Resolution (ps) at the boundary of the pad      : "<< fResBoundary << endl;
 789   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fResSlope <<endl;
 790   cout << " Time walk (ps) in the central region of the pad : "<< fTimeWalkCenter << endl;
 791   cout << " Time walk (ps) at the boundary of the pad       : "<< fTimeWalkBoundary<< endl;
 792   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fTimeWalkSlope<<endl;
 793   cout << " Pulse Heigth Simulation Parameters " << endl;
 794   cout << " Flag for delay due to the PulseHeightEffect: "<< fTimeDelayFlag <<endl;
 795   cout << " Pulse Height Slope                           : "<< fPulseHeightSlope<<endl;
 796   cout << " Time Delay Slope                             : "<< fTimeDelaySlope<<endl;
 797   cout << " Minimum charge amount which could be induced : "<< fMinimumCharge<<endl;
 798   cout << " Smearing in charge in (q1/q2) vs x plot      : "<< fChargeSmearing<<endl;
 799   cout << " Smearing in log of charge ratio              : "<< fLogChargeSmearing<<endl;
 800   cout << " Smearing in time in time vs log(q1/q2) plot  : "<< fTimeSmearing<<endl;
 801   cout << " Flag for average time                        : "<< fAverageTimeFlag<<endl;
 802   cout << " Edge tails option                            : "<< fEdgeTails << endl;
 803
 804 }