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