Using const char * instead of char * for the file names
[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  *                                                                        *
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
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(const 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   Int_t version=TOF->IsVersion();
182
183   if (fEdgeTails) ftail = new TF1("tail",TimeWithTail,-2,2,3);
184
185   Int_t nselectedHits=0;
186   Int_t ntotalsdigits=0;
187   Int_t ntotalupdates=0;
188   Int_t nnoisesdigits=0;
189   Int_t nsignalsdigits=0;
190   Int_t nHitsFromPrim=0;
191   Int_t nHitsFromSec=0;
192   Int_t nlargeTofDiff=0;
193
194   if (strstr(allEvents,"all")){
195     fEvent1=0;
196     fEvent2= (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries();
197   }
198
199   Bool_t thereIsNotASelection=(fSelectedSector==0) && (fSelectedPlate==0);
200
201   for (Int_t ievent = fEvent1; ievent < fEvent2; ievent++) {
202     cout << "------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
203     cout << "Sdigitizing event " << ievent << endl;
204
205     Int_t nselectedHitsinEv=0;
206     Int_t ntotalsdigitsinEv=0;
207     Int_t ntotalupdatesinEv=0;
208     Int_t nnoisesdigitsinEv=0;
209     Int_t nsignalsdigitsinEv=0;
210
211     gAlice->GetEvent(ievent);
212     TTree *TH = gAlice->TreeH ();
213     if (!TH)
214       return;
215     if (gAlice->TreeS () == 0)
216       gAlice->MakeTree ("S");
217
218       
219     //Make branches
220     char branchname[20];
221     sprintf (branchname, "%s", TOF->GetName ());
222     //Make branch for digits
223     TOF->MakeBranch ("S");
224     
225     //Now made SDigits from hits
226
227
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     //PH     TH->SetBranchStatus("*",0); // switch off all branches
237     //PH     TH->SetBranchStatus("TOF*",1); // switch on only TOF
238
239     TBranch * tofHitsBranch = TH->GetBranch("TOF");
240
241     Int_t ntracks = static_cast<Int_t>(TH->GetEntries());
242     for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++)
243     {
244       gAlice->ResetHits();
245       //PH      TH->GetEvent(track);
246       tofHitsBranch->GetEvent(track);
247       particle = gAlice->Particle(track);
248       Int_t nhits = TOFhits->GetEntriesFast();
249       // cleaning all hits of the same track in the same pad volume
250       // it is a rare event, however it happens
251
252       Int_t previousTrack =0;
253       Int_t previousSector=0;
254       Int_t previousPlate =0;
255       Int_t previousStrip =0;
256       Int_t previousPadX  =0;
257       Int_t previousPadZ  =0;
258
259       for (Int_t hit = 0; hit < nhits; hit++)
260       {
261         Int_t    vol[5];       // location for a digit
262         Float_t  digit[2];     // TOF digit variables
263         Int_t tracknum;
264         Float_t Xpad;
265         Float_t Zpad;
266         Float_t geantTime;
267
268         // fp: really sorry for this, it is a temporary trick to have
269         // track length too
270         if(version!=6){
271           AliTOFhit *tofHit = (AliTOFhit *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
272           tracknum = tofHit->GetTrack();
273           vol[0] = tofHit->GetSector();
274           vol[1] = tofHit->GetPlate();
275           vol[2] = tofHit->GetStrip();
276           vol[3] = tofHit->GetPadx();
277           vol[4] = tofHit->GetPadz();
278           Xpad = tofHit->GetDx();
279           Zpad = tofHit->GetDz();
280           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
281         } else {
282           AliTOFhitT0 *tofHit = (AliTOFhitT0 *) TOFhits->UncheckedAt(hit);
283           tracknum = tofHit->GetTrack();
284           vol[0] = tofHit->GetSector();
285           vol[1] = tofHit->GetPlate();
286           vol[2] = tofHit->GetStrip();
287           vol[3] = tofHit->GetPadx();
288           vol[4] = tofHit->GetPadz();
289           Xpad = tofHit->GetDx();
290           Zpad = tofHit->GetDz();
291           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
292         }
293
294         geantTime *= 1.e+09;  // conversion from [s] to [ns]
295             
296         // selection case for sdigitizing only hits in a given plate of a given sector
297         if(thereIsNotASelection || (vol[0]==fSelectedSector && vol[1]==fSelectedPlate)){
298           
299           Bool_t dummy=((tracknum==previousTrack) && (vol[0]==previousSector) && (vol[1]==previousPlate) && (vol[2]==previousStrip));
300           
301           Bool_t isCloneOfThePrevious=dummy && ((vol[3]==previousPadX) && (vol[4]==previousPadZ));
302           
303           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))));
304           
305           if(!isCloneOfThePrevious && !isNeighOfThePrevious){
306             // update "previous" values
307             // in fact, we are yet in the future, so the present is past
308             previousTrack=tracknum;
309             previousSector=vol[0];
310             previousPlate=vol[1];
311             previousStrip=vol[2];
312             previousPadX=vol[3];
313             previousPadZ=vol[4];
314             
315             nselectedHits++;
316             nselectedHitsinEv++;
317             if (particle->GetFirstMother() < 0){
318               nHitsFromPrim++;
319             } // counts hits due to primary particles
320             
321             Float_t xStrip=AliTOFConstants::fgkXPad*(vol[3]-0.5-0.5*AliTOFConstants::fgkNpadX)+Xpad;
322             Float_t zStrip=AliTOFConstants::fgkZPad*(vol[4]-0.5-0.5*AliTOFConstants::fgkNpadZ)+Zpad;
323
324             //cout << "geantTime " << geantTime << " [ns]" << endl;
325             Int_t nActivatedPads = 0, nFiredPads = 0;
326             Bool_t isFired[4] = {kFALSE, kFALSE, kFALSE, kFALSE};
327             Float_t tofAfterSimul[4] = {0., 0., 0., 0.};
328             Float_t qInduced[4] = {0.,0.,0.,0.};
329             Int_t nPlace[4] = {0, 0, 0, 0};
330             Float_t averageTime = 0.;
331             SimulateDetectorResponse(zStrip,xStrip,geantTime,nActivatedPads,nFiredPads,isFired,nPlace,qInduced,tofAfterSimul,averageTime);
332             if(nFiredPads) {
333               for(Int_t indexOfPad=0; indexOfPad<nActivatedPads; indexOfPad++) {
334                 if(isFired[indexOfPad]){ // the pad has fired
335                   Float_t timediff=geantTime-tofAfterSimul[indexOfPad];
336                   
337                   if(timediff>=0.2) nlargeTofDiff++;
338                   
339                   digit[0] = (Int_t) ((tofAfterSimul[indexOfPad]*1.e+03)/fTdcBin); // TDC bin number (each bin -> 50. ps)
340                   
341                   Float_t landauFactor = gRandom->Landau(fAdcMean, fAdcRms); 
342                   digit[1] = (Int_t) (qInduced[indexOfPad] * landauFactor); // ADC bins (each bin -> 0.25 (or 0.03) pC)
343                   
344                   // recalculate the volume only for neighbouring pads
345                   if(indexOfPad){
346                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFConstants::fgkNpadX) ? vol[4] = 1 : vol[4] = 2;
347                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFConstants::fgkNpadX) ? vol[3] = nPlace[indexOfPad] : vol[3] = nPlace[indexOfPad] - AliTOFConstants::fgkNpadX;
348                   }
349                   
350                   // check if two sdigit are on the same pad; in that case we sum
351                   // the two or more sdigits
352                   if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
353                     AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(hitMap->GetHit(vol));
354                     Int_t tdctime = (Int_t) digit[0];
355                     Int_t adccharge = (Int_t) digit[1];
356                     sdig->Update(fTdcBin,tdctime,adccharge,tracknum);
357                     ntotalupdatesinEv++;
358                     ntotalupdates++;
359                   } else {
360                     
361                     TOF->AddSDigit(tracknum, vol, digit);
362                     
363                     if(indexOfPad){
364                       nnoisesdigits++;
365                       nnoisesdigitsinEv++;
366                     } else {
367                       nsignalsdigits++;
368                       nsignalsdigitsinEv++;
369                     }
370                     ntotalsdigitsinEv++;  
371                     ntotalsdigits++;
372                     hitMap->SetHit(vol);
373                   } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
374                 } // if(isFired[indexOfPad])
375               } // end loop on nActivatedPads
376             } // if(nFiredPads) i.e. if some pads has fired
377           } // close if(!isCloneOfThePrevious)
378         } // close the selection on sector and plate
379       } // end loop on hits for the current track
380     } // end loop on ntracks
381     
382     delete hitMap;
383       
384     gAlice->TreeS()->Reset();
385     gAlice->TreeS()->Fill();
386     //gAlice->TreeS()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
387     gAlice->TreeS()->AutoSave();
388
389     if(strstr(verboseOption,"all")){
390       cout << "----------------------------------------" << endl;
391       cout << "       <AliTOFSDigitizer>     " << endl;
392       cout << "After sdigitizing " << nselectedHitsinEv << " hits" << " in event " << ievent << endl;
393       //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, " 
394       cout << ntotalsdigitsinEv << " digits have been created " << endl;
395       cout << "(" << nsignalsdigitsinEv << " due to signals and " <<  nnoisesdigitsinEv << " due to border effect)" << endl;
396       cout << ntotalupdatesinEv << " total updates of the hit map have been performed in current event" << endl;
397       cout << "----------------------------------------" << endl;
398     }
399
400   } //event loop on events
401
402   // free used memory
403   if (ftail){
404     delete ftail;
405     ftail = 0;
406   }
407   
408   nHitsFromSec=nselectedHits-nHitsFromPrim;
409   if(strstr(verboseOption,"all")){
410     cout << "----------------------------------------" << endl;
411     cout << "----------------------------------------" << endl;
412     cout << "-----------SDigitization Summary--------" << endl;
413     cout << "       <AliTOFSDigitizer>     " << endl;
414     cout << "After sdigitizing " << nselectedHits << " hits" << endl;
415     cout << "in " << (fEvent2-fEvent1) << " events" << endl;
416 //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, " 
417     cout << ntotalsdigits << " sdigits have been created " << endl;
418     cout << "(" << nsignalsdigits << " due to signals and " <<  nnoisesdigits << " due to border effect)" << endl;
419     cout << ntotalupdates << " total updates of the hit map have been performed" << endl;
420     cout << "in " << nlargeTofDiff << " cases the time of flight difference is greater than 200 ps" << endl;
421   }
422
423
424   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all")){
425     gBenchmark->Stop("TOFSDigitizer");
426     cout << "AliTOFSDigitizer:" << endl ;
427     cout << "   took " << gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer") << " seconds in order to make sdigits " 
428          <<  gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer")/(fEvent2-fEvent1) << " seconds per event " << endl ;
429     cout << endl ;
430   }
431
432   Print("");
433 }
434
435 //__________________________________________________________________
436 void AliTOFSDigitizer::Print(Option_t* opt)const
437 {
438   cout << "------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
439
440 }
441
442 //__________________________________________________________________
443 void AliTOFSDigitizer::SelectSectorAndPlate(Int_t sector, Int_t plate)
444 {
445   Bool_t isaWrongSelection=(sector < 1) || (sector > AliTOFConstants::fgkNSectors) || (plate < 1) || (plate > AliTOFConstants::fgkNPlates);
446   if(isaWrongSelection){
447     cout << "You have selected an invalid value for sector or plate " << endl;
448     cout << "The correct range for sector is [1,"<< AliTOFConstants::fgkNSectors <<"]" << endl;
449     cout << "The correct range for plate  is [1,"<< AliTOFConstants::fgkNPlates  <<"]" << endl;
450     cout << "By default we continue sdigitizing all hits in all plates of all sectors" << endl;
451   } else {
452     fSelectedSector=sector;
453     fSelectedPlate =plate;
454     cout << "SDigitizing only hits in plate " << fSelectedPlate << " of the sector " << fSelectedSector << endl;
455   }
456 }
457
458 //__________________________________________________________________
459 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)
460 {
461   // Description:
462   // Input:  z0, x0 - hit position in the strip system (0,0 - center of the strip), cm
463   //         geantTime - time generated by Geant, ns
464   // Output: nActivatedPads - the number of pads activated by the hit (1 || 2 || 4)
465   //         nFiredPads - the number of pads fired (really activated) by the hit (nFiredPads <= nActivatedPads)
466   //         qInduced[iPad]- charge induced on pad, arb. units
467   //                         this array is initialized at zero by the caller
468   //         tofAfterSimul[iPad] - time calculated with edge effect algorithm, ns
469   //                                   this array is initialized at zero by the caller
470   //         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.
471   //                       The weight is given by the qInduced[iPad]/qCenterPad
472   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
473   //         nPlace[iPad] - the number of the pad place, iPad = 0, 1, 2, 3
474   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
475   //
476   // Description of used variables:
477   //         eff[iPad] - efficiency of the pad
478   //         res[iPad] - resolution of the pad, ns
479   //         timeWalk[iPad] - time walk of the pad, ns
480   //         timeDelay[iPad] - time delay for neighbouring pad to hited pad, ns
481   //         PadId[iPad] - Pad Identifier
482   //                    E | F    -->   PadId[iPad] = 5 | 6
483   //                    A | B    -->   PadId[iPad] = 1 | 2
484   //                    C | D    -->   PadId[iPad] = 3 | 4
485   //         nTail[iPad] - the tail number, = 1 for tailA, = 2 for tailB
486   //         qCenterPad - charge extimated for each pad, arb. units
487   //         weightsSum - sum of weights extimated for each pad fired, arb. units
488   
489   const Float_t kSigmaForTail[2] = {AliTOFConstants::fgkSigmaForTail1,AliTOFConstants::fgkSigmaForTail2}; //for tail                                                   
490   Int_t iz = 0, ix = 0;
491   Float_t dX = 0., dZ = 0., x = 0., z = 0.;
492   Float_t h = fHparameter, h2 = fH2parameter, k = fKparameter, k2 = fK2parameter;
493   Float_t effX = 0., effZ = 0., resX = 0., resZ = 0., timeWalkX = 0., timeWalkZ = 0.;
494   Float_t logOfqInd = 0.;
495   Float_t weightsSum = 0.;
496   Int_t nTail[4]  = {0,0,0,0};
497   Int_t padId[4]  = {0,0,0,0};
498   Float_t eff[4]  = {0.,0.,0.,0.};
499   Float_t res[4]  = {0.,0.,0.,0.};
500   //  Float_t qCenterPad = fMinimumCharge * fMinimumCharge;
501   Float_t qCenterPad = 1.;
502   Float_t timeWalk[4]  = {0.,0.,0.,0.};
503   Float_t timeDelay[4] = {0.,0.,0.,0.};
504   
505   nActivatedPads = 0;
506   nFiredPads = 0;
507   
508   (z0 <= 0) ? iz = 0 : iz = 1;
509   dZ = z0 + (0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadZ - iz - 0.5) * AliTOFConstants::fgkZPad; // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
510   z = 0.5 * AliTOFConstants::fgkZPad - TMath::Abs(dZ);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions
511   iz++;                                                                              // z row: 1, ..., AliTOFConstants::fgkNpadZ = 2
512   ix = (Int_t)((x0 + 0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadX * AliTOFConstants::fgkXPad) / AliTOFConstants::fgkXPad);
513   dX = x0 + (0.5 * AliTOFConstants::fgkNpadX - ix - 0.5) * AliTOFConstants::fgkXPad; // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
514   x = 0.5 * AliTOFConstants::fgkXPad - TMath::Abs(dX);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions;
515   ix++;                                                                              // x row: 1, ..., AliTOFConstants::fgkNpadX = 48
516   
517   ////// Pad A:
518   nActivatedPads++;
519   nPlace[nActivatedPads-1] = (iz - 1) * AliTOFConstants::fgkNpadX + ix;
520   qInduced[nActivatedPads-1] = qCenterPad;
521   padId[nActivatedPads-1] = 1;
522   
523   if (fEdgeEffect == 0) {
524     eff[nActivatedPads-1] = fEffCenter;
525     if (gRandom->Rndm() < eff[nActivatedPads-1]) {
526       nFiredPads = 1;
527       res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + fResCenter * fResCenter); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2  ns;
528       isFired[nActivatedPads-1] = kTRUE;
529       tofTime[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(geantTime + fTimeWalkCenter, res[0]);
530       averageTime = tofTime[nActivatedPads-1];
531     }
532   } else {
533      
534     if(z < h) {
535       if(z < h2) {
536         effZ = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * z / h2;
537       } else {
538         effZ = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (z - h2) / (h - h2);
539       }
540       resZ = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * z / h;
541       timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * z / h;
542       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
543     } else {
544       effZ = fEffCenter;
545       resZ = fResCenter;
546       timeWalkZ = fTimeWalkCenter;
547     }
548     
549     if(x < h) {
550       if(x < h2) {
551         effX = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * x / h2;
552       } else {
553         effX = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (x - h2) / (h - h2);
554       }
555       resX = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * x / h;
556       timeWalkX = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * x / h;
557       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
558     } else {
559       effX = fEffCenter;
560       resX = fResCenter;
561       timeWalkX = fTimeWalkCenter;
562     }
563     
564     (effZ<effX) ? eff[nActivatedPads-1] = effZ : eff[nActivatedPads-1] = effX;
565     (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
566     (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 *  timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
567
568
569     ////// Pad B:
570     if(z < k2) {
571       effZ = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (z / k2);
572     } else {
573       effZ = fEff3Boundary * (k - z) / (k - k2);
574     }
575     resZ = fResBoundary + fResSlope * z / k;
576     timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope * z / k;
577     
578     if(z < k && z > 0) {
579       if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
580         nActivatedPads++;
581         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX;
582         eff[nActivatedPads-1] = effZ;
583         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resZ * resZ); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns 
584         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ; // ns
585         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
586         if (fTimeDelayFlag) {
587           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
588           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
589           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
590           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
591           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
592         } else {
593           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
594         }
595         padId[nActivatedPads-1] = 2;
596       }
597     }
598
599     
600     ////// Pad C, D, E, F:
601     if(x < k2) {
602       effX = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (x / k2);
603     } else {
604       effX = fEff3Boundary * (k - x) / (k - k2);
605     }
606     resX = fResBoundary + fResSlope*x/k;
607     timeWalkX = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope*x/k;
608     
609     if(x < k && x > 0) {
610       //   C:
611       if(ix > 1 && dX < 0) {
612         nActivatedPads++;
613         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] - 1;
614         eff[nActivatedPads-1] = effX;
615         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(10400 + resX * resX); // 10400=30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 ns 
616         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
617         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
618         if (fTimeDelayFlag) {
619           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
620           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
621           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
622           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
623           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
624         } else {
625           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
626         }
627         padId[nActivatedPads-1] = 3;
628
629         //     D:
630         if(z < k && z > 0) {
631           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
632             nActivatedPads++;
633             nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX - 1;
634             eff[nActivatedPads-1] = effX * effZ;
635             (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
636             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
637             
638             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
639             if (fTimeDelayFlag) {
640               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
641                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
642                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
643                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
644                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
645               } else {
646                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
647                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
648                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
649                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
650               }
651               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
652             } else {
653               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
654             }
655             padId[nActivatedPads-1] = 4;
656           }
657         }  // end D
658       }  // end C
659       
660       //   E:
661       if(ix < AliTOFConstants::fgkNpadX && dX > 0) {
662         nActivatedPads++;
663         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + 1;
664         eff[nActivatedPads-1] = effX;
665         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * (TMath::Sqrt(10400 + resX * resX)); // ns
666         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
667         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
668         if (fTimeDelayFlag) {
669           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
670           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
671           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
672           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
673           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
674         } else {
675           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
676         }
677         padId[nActivatedPads-1] = 5;
678
679
680         //     F:
681         if(z < k && z > 0) {
682           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
683             nActivatedPads++;
684             nPlace[nActivatedPads - 1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFConstants::fgkNpadX + 1;
685             eff[nActivatedPads - 1] = effX * effZ;
686             (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
687             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001*timeWalkX; // ns
688             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
689             if (fTimeDelayFlag) {
690               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
691                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
692                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
693                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
694                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
695               } else {
696                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
697                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
698                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
699                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
700               }
701               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
702             } else {
703               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
704             }
705             padId[nActivatedPads-1] = 6;
706           }
707         }  // end F
708       }  // end E
709     } // end if(x < k)
710
711
712     for (Int_t iPad = 0; iPad < nActivatedPads; iPad++) {
713       if (res[iPad] < fTimeResolution) res[iPad] = fTimeResolution;
714       if(gRandom->Rndm() < eff[iPad]) {
715         isFired[iPad] = kTRUE;
716         nFiredPads++;
717         if(fEdgeTails) {
718           if(nTail[iPad] == 0) {
719             tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
720           } else {
721             ftail->SetParameters(res[iPad], 2. * res[iPad], kSigmaForTail[nTail[iPad]-1]);
722             Double_t timeAB = ftail->GetRandom();
723             tofTime[iPad] = geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad] + timeAB;
724           }
725         } else {
726           tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
727         }
728         if (fAverageTimeFlag) {
729           averageTime += tofTime[iPad] * qInduced[iPad];
730           weightsSum += qInduced[iPad];
731         } else {
732           averageTime += tofTime[iPad];
733           weightsSum += 1.;
734         }
735       }
736     }
737     if (weightsSum!=0) averageTime /= weightsSum;
738   } // end else (fEdgeEffect != 0)
739 }
740
741 //__________________________________________________________________
742 void AliTOFSDigitizer::PrintParameters()const
743 {
744   //
745   // Print parameters used for sdigitization
746   //
747   cout << " ------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
748   cout << " Parameters used for TOF SDigitization " << endl ;
749   //  Printing the parameters
750   
751   cout << " Number of events:                        " << (fEvent2-fEvent1) << endl; 
752   cout << " from event " << fEvent1 << " to event " << (fEvent2-1) << endl; 
753   cout << " Time Resolution (ns) "<< fTimeResolution <<" Pad Efficiency: "<< fpadefficiency << endl;
754   cout << " Edge Effect option:  "<<  fEdgeEffect<< endl;
755
756   cout << " Boundary Effect Simulation Parameters " << endl;
757   cout << " Hparameter: "<< fHparameter<<"  H2parameter:"<< fH2parameter <<"  Kparameter:"<< fKparameter<<"  K2parameter: "<< fK2parameter << endl;
758   cout << " Efficiency in the central region of the pad: "<< fEffCenter << endl;
759   cout << " Efficiency at the boundary region of the pad: "<< fEffBoundary << endl;
760   cout << " Efficiency value at H2parameter "<< fEff2Boundary << endl;
761   cout << " Efficiency value at K2parameter "<< fEff3Boundary << endl;
762   cout << " Resolution (ps) in the central region of the pad: "<< fResCenter << endl;
763   cout << " Resolution (ps) at the boundary of the pad      : "<< fResBoundary << endl;
764   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fResSlope <<endl;
765   cout << " Time walk (ps) in the central region of the pad : "<< fTimeWalkCenter << endl;
766   cout << " Time walk (ps) at the boundary of the pad       : "<< fTimeWalkBoundary<< endl;
767   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fTimeWalkSlope<<endl;
768   cout << " Pulse Heigth Simulation Parameters " << endl;
769   cout << " Flag for delay due to the PulseHeightEffect: "<< fTimeDelayFlag <<endl;
770   cout << " Pulse Height Slope                           : "<< fPulseHeightSlope<<endl;
771   cout << " Time Delay Slope                             : "<< fTimeDelaySlope<<endl;
772   cout << " Minimum charge amount which could be induced : "<< fMinimumCharge<<endl;
773   cout << " Smearing in charge in (q1/q2) vs x plot      : "<< fChargeSmearing<<endl;
774   cout << " Smearing in log of charge ratio              : "<< fLogChargeSmearing<<endl;
775   cout << " Smearing in time in time vs log(q1/q2) plot  : "<< fTimeSmearing<<endl;
776   cout << " Flag for average time                        : "<< fAverageTimeFlag<<endl;
777   cout << " Edge tails option                            : "<< fEdgeTails << endl;
778   
779 }