Using default task names. Cleaning the task in the destructor if it was posted
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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  *                                                                        *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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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 /* $Id$ */
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 }