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 //_________________________________________________________________________
  17 // This is a TTask that constructs SDigits out of Hits
  18 // A Summable Digits is the "sum" of all hits in a pad
  19 // Detector response has been simulated via the method
  20 // SimulateDetectorResponse
  21 //
  22 //-- Authors: F. Pierella, A. De Caro
  23 // Use case: see AliTOFhits2sdigits.C macro in the CVS
  24 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26 #include "TBenchmark.h"
  27 #include "TTask.h"
  28 #include "TTree.h"
  29 #include "TSystem.h"
  30 #include "TParticle.h"
  31 #include "TH1.h"
  32 #include "TFile.h"
  33 #include "TROOT.h"
  34 #include "TFolder.h"
  35 #include <TF1.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <Riostream.h>
  38 #include <Riostream.h>
  39
  40 #include "AliTOFHitMap.h"
  41 #include "AliTOFSDigit.h"
  42 #include "AliTOFConstants.h"
  43 #include "AliTOFhit.h"
  44 #include "AliTOFhitT0.h"
  45 #include "AliTOF.h"
  46 #include "AliTOFv1.h"
  47 #include "AliTOFv2.h"
  48 #include "AliTOFv3.h"
  49 #include "AliTOFv4.h"
  50 #include "AliTOFSDigitizer.h"
  51 #include "AliRun.h"
  52 #include "AliDetector.h"
  53 #include "AliMC.h"
  54
  55
  56 ClassImp(AliTOFSDigitizer)
  57
  58 //____________________________________________________________________________
  59   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer():TTask("AliTOFSDigitizer","")
  60 {
  61   // ctor
  62   fEvent1=0;
  63   fEvent2=0;
  64   ftail    = 0;
  65   fSelectedSector=0;
  66   fSelectedPlate =0;
  67 }
  68
  69 //____________________________________________________________________________
  70   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer(char* HeaderFile, Int_t evNumber1, Int_t nEvents):TTask("AliTOFSDigitizer","")
  71 {
  72   fEvent1=evNumber1;
  73   fEvent2=fEvent1+nEvents;
  74   ftail    = 0;
  75   fSelectedSector=0; // by default we sdigitize all sectors
  76   fSelectedPlate =0; // by default we sdigitize all plates in all sectors
  77
  78   fHeadersFile = HeaderFile ; // input filename (with hits)
  79   TFile * file = (TFile*) gROOT->GetFile(fHeadersFile.Data() ) ;
  80
  81   //File was not opened yet
  82   // open file and get alirun object
  83   if(file == 0){
  84       file =    TFile::Open(fHeadersFile.Data(),"update") ;
  85       gAlice = (AliRun *) file->Get("gAlice") ;
  86   }
  87
  88   // init parameters for sdigitization
  89   InitParameters();
  90
  91   // add Task to //root/Tasks folder
  92   TTask * roottasks = (TTask*)gROOT->GetRootFolder()->FindObject("Tasks") ;
  93   roottasks->Add(this) ;
  94 }
  95
  96 //____________________________________________________________________________
  97   AliTOFSDigitizer::~AliTOFSDigitizer()
  98 {
  99   // dtor
 100 }
 101
 102 //____________________________________________________________________________
 103 void AliTOFSDigitizer::InitParameters()
 104 {
 105   // set parameters for detector simulation
 106
 107   fTimeResolution =0.120;
 108   fpadefficiency  =0.99 ;
 109   fEdgeEffect     = 2   ;
 110   fEdgeTails      = 0   ;
 111   fHparameter     = 0.4 ;
 112   fH2parameter    = 0.15;
 113   fKparameter     = 0.5 ;
 114   fK2parameter    = 0.35;
 115   fEffCenter      = fpadefficiency;
 116   fEffBoundary    = 0.65;
 117   fEff2Boundary   = 0.90;
 118   fEff3Boundary   = 0.08;
 119   fResCenter      = 50. ;
 120   fResBoundary    = 70. ;
 121   fResSlope       = 40. ;
 122   fTimeWalkCenter = 0.  ;
 123   fTimeWalkBoundary=0.  ;
 124   fTimeWalkSlope  = 0.  ;
 125   fTimeDelayFlag  = 1   ;
 126   fPulseHeightSlope=2.0 ;
 127   fTimeDelaySlope =0.060;
 128   // was fMinimumCharge = TMath::Exp(fPulseHeightSlope*fKparameter/2.);
 129   fMinimumCharge = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope*fHparameter);
 130   fChargeSmearing=0.0   ;
 131   fLogChargeSmearing=0.13;
 132   fTimeSmearing   =0.022;
 133   fAverageTimeFlag=0    ;
 134   fTdcBin   = 50.;      // 1 TDC bin = 50 ps
 135   fAdcBin   = 0.25;     // 1 ADC bin = 0.25 pC (or 0.03 pC)
 136   fAdcMean  = 50.;     // ADC distribution mpv value for Landau (in bins)
 137                        // it corresponds to a mean value of ~100 bins
 138   fAdcRms   = 25.;     // ADC distribution rms value (in bins)
 139                        // it corresponds to distribution rms ~50 bins
 140 }
 141
 142 //__________________________________________________________________
 143 Double_t TimeWithTail(Double_t* x, Double_t* par)
 144 {
 145   // sigma - par[0], alpha - par[1], part - par[2]
 146   //  at x<part*sigma - gauss
 147   //  at x>part*sigma - TMath::Exp(-x/alpha)
 148   Float_t xx =x[0];
 149   Double_t f;
 150   if(xx<par[0]*par[2]) {
 151     f = TMath::Exp(-xx*xx/(2*par[0]*par[0]));
 152   } else {
 153     f = TMath::Exp(-(xx-par[0]*par[2])/par[1]-0.5*par[2]*par[2]);
 154   }
 155   return f;
 156 }
 157
 158
 159 //____________________________________________________________________________
 160 void AliTOFSDigitizer::Exec(Option_t *verboseOption, Option_t *allEvents) {
 161
 162   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all"))
 163     gBenchmark->Start("TOFSDigitizer");
 164
 165   AliTOF *TOF = (AliTOF *) gAlice->GetDetector ("TOF");
 166
 167   if (!TOF) {
 168     Error("AliTOFSDigitizer","TOF not found");
 169     return;
 170   }
 171
 172   // is pointer to fSDigits non zero after changes?
 173   cout<<"TOF fSDigits pointer:"<<TOF->SDigits()<<endl;
 174
 175   // recreate TClonesArray fSDigits - for backward compatibility
 176   if (TOF->SDigits() == 0) {
 177     TOF->CreateSDigitsArray();
 178   } else {
 179     TOF->RecreateSDigitsArray();
 180   }
 181
 182   Int_t version=TOF->IsVersion();
 183
 184   if (fEdgeTails) ftail = new TF1("tail",TimeWithTail,-2,2,3);
 185
 186   Int_t nselectedHits=0;
 187   Int_t ntotalsdigits=0;
 188   Int_t ntotalupdates=0;
 189   Int_t nnoisesdigits=0;
 190   Int_t nsignalsdigits=0;
 191   Int_t nHitsFromPrim=0;
 192   Int_t nHitsFromSec=0;
 193   Int_t nlargeTofDiff=0;
 194
 195   if (strstr(allEvents,"all")){
 196     fEvent1=0;
 197     fEvent2= (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries();
 198   }
 199
 200   Bool_t thereIsNotASelection=(fSelectedSector==0) && (fSelectedPlate==0);
 201
 202   for (Int_t ievent = fEvent1; ievent < fEvent2; ievent++) {
 203     cout << "------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 204     cout << "Sdigitizing event " << ievent << endl;
 205
 206     Int_t nselectedHitsinEv=0;
 207     Int_t ntotalsdigitsinEv=0;
 208     Int_t ntotalupdatesinEv=0;
 209     Int_t nnoisesdigitsinEv=0;
 210     Int_t nsignalsdigitsinEv=0;
 211
 212     gAlice->GetEvent(ievent);
 213     TTree *TH = gAlice->TreeH ();
 214     if (!TH)
 215       return;
 216     if (gAlice->TreeS () == 0)
 217       gAlice->MakeTree ("S");
 218
 219
 220     //Make branches
 221     char branchname[20];
 222     sprintf (branchname, "%s", TOF->GetName ());
 223     //Make branch for digits
 224     TOF->MakeBranch ("S");
 225
 226     //Now made SDigits from hits
 227
 228
 229     TParticle *particle;
 230     //AliTOFhit *tofHit;
 231     TClonesArray *TOFhits = TOF->Hits();
 232
 233     // create hit map
 234     AliTOFHitMap *hitMap = new AliTOFHitMap(TOF->SDigits());
 235
 236     // increase performances in terms of CPU time
 237     TH->SetBranchStatus("*",0); // switch off all branches
 238     TH->SetBranchStatus("TOF*",1); // switch on only TOF
 239
 240     Int_t ntracks = static_cast<Int_t>(TH->GetEntries());
 241     for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++)
 242     {
 243       gAlice->ResetHits();
 244       TH->GetEvent(track);
 245       particle = gAlice->Particle(track);
 246       Int_t nhits = TOFhits->GetEntriesFast();
 247       // cleaning all hits of the same track in the same pad volume
 248       // it is a rare event, however it happens
 249
 250       Int_t previousTrack =0;
 251       Int_t previousSector=0;
 252       Int_t previousPlate =0;
 253       Int_t previousStrip =0;
 254       Int_t previousPadX  =0;
 255       Int_t previousPadZ  =0;
 256
 257       for (Int_t hit = 0; hit < nhits; hit++)
 258       {
 259         Int_t    vol[5];       // location for a digit
 260         Float_t  digit[2];     // TOF digit variables
 261         Int_t tracknum;
 262         Float_t Xpad;
 263         Float_t Zpad;
 264         Float_t geantTime;
 265
 266         // fp: really sorry for this, it is a temporary trick to have
 267         // track length too
 268         if(version!=6){
 269           AliTOFhit *tofHit = (AliTOFhit *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 270           tracknum = tofHit->GetTrack();
 271           vol[0] = tofHit->GetSector();
 272           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 273           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 274           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 275           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 276           Xpad = tofHit->GetDx();
 277           Zpad = tofHit->GetDz();
 278           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 279         } else {
 280           AliTOFhitT0 *tofHit = (AliTOFhitT0 *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
 281           tracknum = tofHit->GetTrack();
 282           vol[0] = tofHit->GetSector();
 283           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 284           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 285           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 286           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 287           Xpad = tofHit->GetDx();
 288           Zpad = tofHit->GetDz();
 289           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 290         }
 291
 292         geantTime *= 1.e+09;  // conversion from [s] to [ns]
 293
 294         // selection case for sdigitizing only hits in a given plate of a given sector
 295         if(thereIsNotASelection || (vol[0]==fSelectedSector && vol[1]==fSelectedPlate)){
 296
 297           Bool_t dummy=((tracknum==previousTrack) && (vol[0]==previousSector) && (vol[1]==previousPlate) && (vol[2]==previousStrip));
 298
 299           Bool_t isCloneOfThePrevious=dummy && ((vol[3]==previousPadX) && (vol[4]==previousPadZ));
 300
 301           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))));
 302
 303           if(!isCloneOfThePrevious && !isNeighOfThePrevious){
 304             // update "previous" values
 305             // in fact, we are yet in the future, so the present is past
 306             previousTrack=tracknum;
 307             previousSector=vol[0];
 308             previousPlate=vol[1];
 309             previousStrip=vol[2];
 310             previousPadX=vol[3];
 311             previousPadZ=vol[4];
 312
 313             nselectedHits++;
 314             nselectedHitsinEv++;
 315             if (particle->GetFirstMother() < 0){
 316               nHitsFromPrim++;
 317             } // counts hits due to primary particles
 318
 319             Float_t xStrip=AliTOFConstants::fgkXPad*(vol[3]-0.5-0.5*AliTOFConstants::fgkNpadX)+Xpad;
 320             Float_t zStrip=AliTOFConstants::fgkZPad*(vol[4]-0.5-0.5*AliTOFConstants::fgkNpadZ)+Zpad;
 321
 322             //cout << "geantTime " << geantTime << " [ns]" << endl;
 323             Int_t nActivatedPads = 0, nFiredPads = 0;
 324             Bool_t isFired[4] = {kFALSE, kFALSE, kFALSE, kFALSE};
 325             Float_t tofAfterSimul[4] = {0., 0., 0., 0.};
 326             Float_t qInduced[4] = {0.,0.,0.,0.};
 327             Int_t nPlace[4] = {0, 0, 0, 0};
 328             Float_t averageTime = 0.;
 329             SimulateDetectorResponse(zStrip,xStrip,geantTime,nActivatedPads,nFiredPads,isFired,nPlace,qInduced,tofAfterSimul,averageTime);
 330             if(nFiredPads) {
 331               for(Int_t indexOfPad=0; indexOfPad<nActivatedPads; indexOfPad++) {
 332                 if(isFired[indexOfPad]){ // the pad has fired
 333                   Float_t timediff=geantTime-tofAfterSimul[indexOfPad];
 334
 335                   if(timediff>=0.2) nlargeTofDiff++;
 336
 337                   digit[0] = (Int_t) ((tofAfterSimul[indexOfPad]*1.e+03)/fTdcBin); // TDC bin number (each bin -> 50. ps)
 338
 339                   Float_t landauFactor = gRandom->Landau(fAdcMean, fAdcRms);
 340                   digit[1] = (Int_t) (qInduced[indexOfPad] * landauFactor); // ADC bins (each bin -> 0.25 (or 0.03) pC)
 341
 342                   // recalculate the volume only for neighbouring pads
 343                   if(indexOfPad){
 344                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFConstants::fgkNpadX) ? vol[4] = 1 : vol[4] = 2;
 345                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFConstants::fgkNpadX) ? vol[3] = nPlace[indexOfPad] : vol[3] = nPlace[indexOfPad] - AliTOFConstants::fgkNpadX;
 346                   }
 347
 348                   // check if two sdigit are on the same pad; in that case we sum
 349                   // the two or more sdigits
 350                   if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 351                     AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(hitMap->GetHit(vol));
 352                     Int_t tdctime = (Int_t) digit[0];
 353                     Int_t adccharge = (Int_t) digit[1];
 354                     sdig->Update(fTdcBin,tdctime,adccharge,tracknum);
 355                     ntotalupdatesinEv++;
 356                     ntotalupdates++;
 357                   } else {
 358
 359                     TOF->AddSDigit(tracknum, vol, digit);
 360
 361                     if(indexOfPad){
 362                       nnoisesdigits++;
 363                       nnoisesdigitsinEv++;
 364                     } else {
 365                       nsignalsdigits++;
 366                       nsignalsdigitsinEv++;
 367                     }
 368                     ntotalsdigitsinEv++;
 369                     ntotalsdigits++;
 370                     hitMap->SetHit(vol);
 371                   } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 372                 } // if(isFired[indexOfPad])
 373               } // end loop on nActivatedPads
 374             } // if(nFiredPads) i.e. if some pads has fired
 375           } // close if(!isCloneOfThePrevious)
 376         } // close the selection on sector and plate
 377       } // end loop on hits for the current track
 378     } // end loop on ntracks
 379
 380     delete hitMap;
 381
 382     gAlice->TreeS()->Reset();
 383     gAlice->TreeS()->Fill();
 384     //gAlice->TreeS()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 385     gAlice->TreeS()->AutoSave();
 386
 387     if(strstr(verboseOption,"all")){
 388       cout << "----------------------------------------" << endl;
 389       cout << "       <AliTOFSDigitizer>     " << endl;
 390       cout << "After sdigitizing " << nselectedHitsinEv << " hits" << " in event " << ievent << endl;
 391       //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 392       cout << ntotalsdigitsinEv << " digits have been created " << endl;
 393       cout << "(" << nsignalsdigitsinEv << " due to signals and " <<  nnoisesdigitsinEv << " due to border effect)" << endl;
 394       cout << ntotalupdatesinEv << " total updates of the hit map have been performed in current event" << endl;
 395       cout << "----------------------------------------" << endl;
 396     }
 397
 398   } //event loop on events
 399
 400   // free used memory
 401   if (ftail){
 402     delete ftail;
 403     ftail = 0;
 404   }
 405
 406   nHitsFromSec=nselectedHits-nHitsFromPrim;
 407   if(strstr(verboseOption,"all")){
 408     cout << "----------------------------------------" << endl;
 409     cout << "----------------------------------------" << endl;
 410     cout << "-----------SDigitization Summary--------" << endl;
 411     cout << "       <AliTOFSDigitizer>     " << endl;
 412     cout << "After sdigitizing " << nselectedHits << " hits" << endl;
 413     cout << "in " << (fEvent2-fEvent1) << " events" << endl;
 414 //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 415     cout << ntotalsdigits << " sdigits have been created " << endl;
 416     cout << "(" << nsignalsdigits << " due to signals and " <<  nnoisesdigits << " due to border effect)" << endl;
 417     cout << ntotalupdates << " total updates of the hit map have been performed" << endl;
 418     cout << "in " << nlargeTofDiff << " cases the time of flight difference is greater than 200 ps" << endl;
 419   }
 420
 421
 422   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all")){
 423     gBenchmark->Stop("TOFSDigitizer");
 424     cout << "AliTOFSDigitizer:" << endl ;
 425     cout << "   took " << gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer") << " seconds in order to make sdigits "
 426          <<  gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer")/(fEvent2-fEvent1) << " seconds per event " << endl ;
 427     cout << endl ;
 428   }
 429
 430   Print("");
 431 }
 432
 433 //__________________________________________________________________
 434 void AliTOFSDigitizer::Print(Option_t* opt)const
 435 {
 436   cout << "------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 437
 438 }
 439
 440 //__________________________________________________________________
 441 void AliTOFSDigitizer::SelectSectorAndPlate(Int_t sector, Int_t plate)
 442 {
 443   Bool_t isaWrongSelection=(sector < 1) || (sector > AliTOFConstants::fgkNSectors) || (plate < 1) || (plate > AliTOFConstants::fgkNPlates);
 444   if(isaWrongSelection){
 445     cout << "You have selected an invalid value for sector or plate " << endl;
 446     cout << "The correct range for sector is [1,"<< AliTOFConstants::fgkNSectors <<"]" << endl;
 447     cout << "The correct range for plate  is [1,"<< AliTOFConstants::fgkNPlates  <<"]" << endl;
 448     cout << "By default we continue sdigitizing all hits in all plates of all sectors" << endl;
 449   } else {
 450     fSelectedSector=sector;
 451     fSelectedPlate =plate;
 452     cout << "SDigitizing only hits in plate " << fSelectedPlate << " of the sector " << fSelectedSector << endl;
 453   }
 454 }
 455
 456 //__________________________________________________________________
 457 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)
 458 {
 459   // Description:
 460   // Input:  z0, x0 - hit position in the strip system (0,0 - center of the strip), cm
 461   //         geantTime - time generated by Geant, ns
 462   // Output: nActivatedPads - the number of pads activated by the hit (1 || 2 || 4)
 463   //         nFiredPads - the number of pads fired (really activated) by the hit (nFiredPads <= nActivatedPads)
 464   //         qInduced[iPad]- charge induced on pad, arb. units
 465   //                         this array is initialized at zero by the caller
 466   //         tofAfterSimul[iPad] - time calculated with edge effect algorithm, ns
 467   //                                   this array is initialized at zero by the caller
 468   //         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.
 469   //                       The weight is given by the qInduced[iPad]/qCenterPad
 470   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 471   //         nPlace[iPad] - the number of the pad place, iPad = 0, 1, 2, 3
 472   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 473   //
 474   // Description of used variables:
 475   //         eff[iPad] - efficiency of the pad
 476   //         res[iPad] - resolution of the pad, ns
 477   //         timeWalk[iPad] - time walk of the pad, ns
 478   //         timeDelay[iPad] - time delay for neighbouring pad to hited pad, ns
 479   //         PadId[iPad] - Pad Identifier
 480   //                    E | F    -->   PadId[iPad] = 5 | 6
 481   //                    A | B    -->   PadId[iPad] = 1 | 2
 482   //                    C | D    -->   PadId[iPad] = 3 | 4
 483   //         nTail[iPad] - the tail number, = 1 for tailA, = 2 for tailB
 484   //         qCenterPad - charge extimated for each pad, arb. units
 485   //         weightsSum - sum of weights extimated for each pad fired, arb. units
 486
 487   const Float_t kSigmaForTail[2] = {AliTOFConstants::fgkSigmaForTail1,AliTOFConstants::fgkSigmaForTail2}; //for tail
 488   Int_t iz = 0, ix = 0;
 489   Float_t dX = 0., dZ = 0., x = 0., z = 0.;
 490   Float_t h = fHparameter, h2 = fH2parameter, k = fKparameter, k2 = fK2parameter;
 491   Float_t effX = 0., effZ = 0., resX = 0., resZ = 0., timeWalkX = 0., timeWalkZ = 0.;
 492   Float_t logOfqInd = 0.;
 493   Float_t weightsSum = 0.;
 494   Int_t nTail[4]  = {0,0,0,0};
 495   Int_t padId[4]  = {0,0,0,0};
 496   Float_t eff[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 497   Float_t res[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 498   //  Float_t qCenterPad = fMinimumCharge * fMinimumCharge;
 499   Float_t qCenterPad = 1.;
 500   Float_t timeWalk[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 501   Float_t timeDelay[4] = {0.,0.,0.,0.};
 502
 503   nActivatedPads = 0;
 504   nFiredPads = 0;
 505
 506   (z0 <= 0) ? iz = 0 : iz = 1;
 507   dZ = z0 + (0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadZ - iz - 0.5) * AliTOFConstants::fgkZPad; // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 508   z = 0.5 * AliTOFConstants::fgkZPad - TMath::Abs(dZ);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions
 509   iz++;                                                                              // z row: 1, ..., AliTOFConstants::fgkNpadZ = 2
 510   ix = (Int_t)((x0 + 0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadX * AliTOFConstants::fgkXPad) / AliTOFConstants::fgkXPad);
 511   dX = x0 + (0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadX - ix - 0.5) * AliTOFConstants::fgkXPad; // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 512   x = 0.5 * AliTOFConstants::fgkXPad - TMath::Abs(dX);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions;
 513   ix++;                                                                              // x row: 1, ..., AliTOFConstants::fgkNpadX = 48
 514
 515   ////// Pad A:
 516   nActivatedPads++;
 517   nPlace[nActivatedPads-1] = (iz - 1) * AliTOFConstants::fgkNpadX + ix;
 518   qInduced[nActivatedPads-1] = qCenterPad;
 519   padId[nActivatedPads-1] = 1;
 520
 521   if (fEdgeEffect == 0) {
 522     eff[nActivatedPads-1] = fEffCenter;
 523     if (gRandom->Rndm() < eff[nActivatedPads-1]) {
 524       nFiredPads = 1;
 525       res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + fResCenter * fResCenter); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns;
 526       isFired[nActivatedPads-1] = kTRUE;
 527       tofTime[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(geantTime + fTimeWalkCenter, res[0]);
 528       averageTime = tofTime[nActivatedPads-1];
 529     }
 530   } else {
 531
 532     if(z < h) {
 533       if(z < h2) {
 534         effZ = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * z / h2;
 535       } else {
 536         effZ = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (z - h2) / (h - h2);
 537       }
 538       resZ = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * z / h;
 539       timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * z / h;
 540       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 541     } else {
 542       effZ = fEffCenter;
 543       resZ = fResCenter;
 544       timeWalkZ = fTimeWalkCenter;
 545     }
 546
 547     if(x < h) {
 548       if(x < h2) {
 549         effX = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * x / h2;
 550       } else {
 551         effX = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (x - h2) / (h - h2);
 552       }
 553       resX = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * x / h;
 554       timeWalkX = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * x / h;
 555       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 556     } else {
 557       effX = fEffCenter;
 558       resX = fResCenter;
 559       timeWalkX = fTimeWalkCenter;
 560     }
 561
 562     (effZ<effX) ? eff[nActivatedPads-1] = effZ : eff[nActivatedPads-1] = effX;
 563     (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
 564     (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 *  timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 565
 566
 567     ////// Pad B:
 568     if(z < k2) {
 569       effZ = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (z / k2);
 570     } else {
 571       effZ = fEff3Boundary * (k - z) / (k - k2);
 572     }
 573     resZ = fResBoundary + fResSlope * z / k;
 574     timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope * z / k;
 575
 576     if(z < k && z > 0) {
 577       if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 578         nActivatedPads++;
 579         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX;
 580         eff[nActivatedPads-1] = effZ;
 581         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 582         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ; // ns
 583         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 584         if (fTimeDelayFlag) {
 585           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 586           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 587           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 588           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 589           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 590         } else {
 591           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 592         }
 593         padId[nActivatedPads-1] = 2;
 594       }
 595     }
 596
 597
 598     ////// Pad C, D, E, F:
 599     if(x < k2) {
 600       effX = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (x / k2);
 601     } else {
 602       effX = fEff3Boundary * (k - x) / (k - k2);
 603     }
 604     resX = fResBoundary + fResSlope*x/k;
 605     timeWalkX = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope*x/k;
 606
 607     if(x < k && x > 0) {
 608       //   C:
 609       if(ix > 1 && dX < 0) {
 610         nActivatedPads++;
 611         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] - 1;
 612         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 613         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns
 614         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 615         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 616         if (fTimeDelayFlag) {
 617           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 618           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 619           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 620           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 621           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 622         } else {
 623           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 624         }
 625         padId[nActivatedPads-1] = 3;
 626
 627         //     D:
 628         if(z < k && z > 0) {
 629           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 630             nActivatedPads++;
 631             nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX - 1;
 632             eff[nActivatedPads-1] = effX * effZ;
 633             (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
 634             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 635
 636             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 637             if (fTimeDelayFlag) {
 638               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 639                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 640                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 641                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 642                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 643               } else {
 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               }
 649               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 650             } else {
 651               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 652             }
 653             padId[nActivatedPads-1] = 4;
 654           }
 655         }  // end D
 656       }  // end C
 657
 658       //   E:
 659       if(ix < AliTOFConstants::fgkNpadX && dX > 0) {
 660         nActivatedPads++;
 661         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + 1;
 662         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 663         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * (TMath::Sqrt(10400 + resX * resX)); // ns
 664         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 665         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 666         if (fTimeDelayFlag) {
 667           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 668           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 669           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 670           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 671           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 672         } else {
 673           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 674         }
 675         padId[nActivatedPads-1] = 5;
 676
 677
 678         //     F:
 679         if(z < k && z > 0) {
 680           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 681             nActivatedPads++;
 682             nPlace[nActivatedPads - 1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX + 1;
 683             eff[nActivatedPads - 1] = effX * effZ;
 684             (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
 685             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001*timeWalkX; // ns
 686             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 687             if (fTimeDelayFlag) {
 688               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 689                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 690                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 691                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 692                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 693               } else {
 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               }
 699               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 700             } else {
 701               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 702             }
 703             padId[nActivatedPads-1] = 6;
 704           }
 705         }  // end F
 706       }  // end E
 707     } // end if(x < k)
 708
 709
 710     for (Int_t iPad = 0; iPad < nActivatedPads; iPad++) {
 711       if (res[iPad] < fTimeResolution) res[iPad] = fTimeResolution;
 712       if(gRandom->Rndm() < eff[iPad]) {
 713         isFired[iPad] = kTRUE;
 714         nFiredPads++;
 715         if(fEdgeTails) {
 716           if(nTail[iPad] == 0) {
 717             tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 718           } else {
 719             ftail->SetParameters(res[iPad], 2. * res[iPad], kSigmaForTail[nTail[iPad]-1]);
 720             Double_t timeAB = ftail->GetRandom();
 721             tofTime[iPad] = geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad] + timeAB;
 722           }
 723         } else {
 724           tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 725         }
 726         if (fAverageTimeFlag) {
 727           averageTime += tofTime[iPad] * qInduced[iPad];
 728           weightsSum += qInduced[iPad];
 729         } else {
 730           averageTime += tofTime[iPad];
 731           weightsSum += 1.;
 732         }
 733       }
 734     }
 735     if (weightsSum!=0) averageTime /= weightsSum;
 736   } // end else (fEdgeEffect != 0)
 737 }
 738
 739 //__________________________________________________________________
 740 void AliTOFSDigitizer::PrintParameters()const
 741 {
 742   //
 743   // Print parameters used for sdigitization
 744   //
 745   cout << " ------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 746   cout << " Parameters used for TOF SDigitization " << endl ;
 747   //  Printing the parameters
 748
 749   cout << " Number of events:                        " << (fEvent2-fEvent1) << endl;
 750   cout << " from event " << fEvent1 << " to event " << (fEvent2-1) << endl;
 751   cout << " Time Resolution (ns) "<< fTimeResolution <<" Pad Efficiency: "<< fpadefficiency << endl;
 752   cout << " Edge Effect option:  "<<  fEdgeEffect<< endl;
 753
 754   cout << " Boundary Effect Simulation Parameters " << endl;
 755   cout << " Hparameter: "<< fHparameter<<"  H2parameter:"<< fH2parameter <<"  Kparameter:"<< fKparameter<<"  K2parameter: "<< fK2parameter << endl;
 756   cout << " Efficiency in the central region of the pad: "<< fEffCenter << endl;
 757   cout << " Efficiency at the boundary region of the pad: "<< fEffBoundary << endl;
 758   cout << " Efficiency value at H2parameter "<< fEff2Boundary << endl;
 759   cout << " Efficiency value at K2parameter "<< fEff3Boundary << endl;
 760   cout << " Resolution (ps) in the central region of the pad: "<< fResCenter << endl;
 761   cout << " Resolution (ps) at the boundary of the pad      : "<< fResBoundary << endl;
 762   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fResSlope <<endl;
 763   cout << " Time walk (ps) in the central region of the pad : "<< fTimeWalkCenter << endl;
 764   cout << " Time walk (ps) at the boundary of the pad       : "<< fTimeWalkBoundary<< endl;
 765   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fTimeWalkSlope<<endl;
 766   cout << " Pulse Heigth Simulation Parameters " << endl;
 767   cout << " Flag for delay due to the PulseHeightEffect: "<< fTimeDelayFlag <<endl;
 768   cout << " Pulse Height Slope                           : "<< fPulseHeightSlope<<endl;
 769   cout << " Time Delay Slope                             : "<< fTimeDelaySlope<<endl;
 770   cout << " Minimum charge amount which could be induced : "<< fMinimumCharge<<endl;
 771   cout << " Smearing in charge in (q1/q2) vs x plot      : "<< fChargeSmearing<<endl;
 772   cout << " Smearing in log of charge ratio              : "<< fLogChargeSmearing<<endl;
 773   cout << " Smearing in time in time vs log(q1/q2) plot  : "<< fTimeSmearing<<endl;
 774   cout << " Flag for average time                        : "<< fAverageTimeFlag<<endl;
 775   cout << " Edge tails option                            : "<< fEdgeTails << endl;
 776
 777 }