TOF/AliTOFSDigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // This is a TTask that constructs SDigits out of Hits
  20 // A Summable Digits is the "sum" of all hits in a pad
  21 // Detector response has been simulated via the method
  22 // SimulateDetectorResponse
  23 //
  24 //-- Authors: F. Pierella, A. De Caro
  25 // Use case: see AliTOFhits2sdigits.C macro in the CVS
  26 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <Riostream.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30
  31 #include <TBenchmark.h>
  32 #include <TF1.h>
  33 #include <TFile.h>
  34 #include <TFolder.h>
  35 #include <TH1.h>
  36 #include <TParticle.h>
  37 #include <TROOT.h>
  38 #include <TSystem.h>
  39 #include <TTask.h>
  40 #include <TTree.h>
  41
  42 #include "AliLog.h"
  43 #include "AliDetector.h"
  44 #include "AliLoader.h"
  45 #include "AliMC.h"
  46 #include "AliRun.h"
  47 #include "AliRunLoader.h"
  48
  49 #include "AliTOF.h"
  50 #include "AliTOFGeometry.h"
  51 #include "AliTOFHitMap.h"
  52 #include "AliTOFSDigit.h"
  53 #include "AliTOFSDigitizer.h"
  54 #include "AliTOFhit.h"
  55 #include "AliTOFhitT0.h"
  56
  57 ClassImp(AliTOFSDigitizer)
  58
  59 //____________________________________________________________________________
  60   AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer():TTask("TOFSDigitizer","")
  61 {
  62   // ctor
  63
  64   fRunLoader      = 0;
  65   fTOFLoader      = 0;
  66
  67   fEvent1         = 0;
  68   fEvent2         = 0;
  69   ftail           = 0;
  70   fSelectedSector = -1;
  71   fSelectedPlate  = -1;
  72
  73   fTOFGeometry = new AliTOFGeometry();
  74
  75 }
  76
  77 //____________________________________________________________________________
  78 AliTOFSDigitizer::AliTOFSDigitizer(const char* HeaderFile, Int_t evNumber1, Int_t nEvents):TTask("TOFSDigitizer","")
  79 {
  80   ftail    = 0;
  81   fSelectedSector=-1; // by default we sdigitize all sectors
  82   fSelectedPlate =-1; // by default we sdigitize all plates in all sectors
  83
  84   fHeadersFile = HeaderFile ; // input filename (with hits)
  85   TFile * file = (TFile*) gROOT->GetFile(fHeadersFile.Data());
  86
  87   //File was not opened yet open file and get alirun object
  88   if (file == 0) {
  89     file   = TFile::Open(fHeadersFile.Data(),"update") ;
  90     gAlice = (AliRun *) file->Get("gAlice") ;
  91   }
  92
  93   // add Task to //root/Tasks folder
  94   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
  95   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
  96   if (!fRunLoader)
  97     fRunLoader = AliRunLoader::Open(HeaderFile);//open session and mount on default event folder
  98   if (fRunLoader == 0x0)
  99     {
 100       AliFatal("Event is not loaded. Exiting");
 101       return;
 102     }
 103
 104   fRunLoader->CdGAFile();
 105   TDirectory *savedir=gDirectory;
 106   TFile *in=(TFile*)gFile;
 107
 108   if (!in->IsOpen()) {
 109     AliWarning("Geometry file is not open default TOF geometry will be used");
 110     fTOFGeometry = new AliTOFGeometry();
 111   }
 112   else {
 113     in->cd();
 114     fTOFGeometry = (AliTOFGeometry*)in->Get("TOFgeometry");
 115   }
 116
 117   savedir->cd();
 118
 119   if (fRunLoader->TreeE() == 0x0) fRunLoader->LoadHeader();
 120
 121   if (evNumber1>=0) fEvent1 = evNumber1;
 122   else fEvent1=0;
 123
 124   if (nEvents==0) fEvent2 = (Int_t)(fRunLoader->GetNumberOfEvents());
 125   else if (nEvents>0) fEvent2 = evNumber1+nEvents;
 126   else fEvent2 = 1;
 127
 128   if (!(fEvent2>fEvent1)) {
 129     AliError(Form("fEvent2 = %d <= fEvent1 = %d", fEvent2, fEvent1));
 130     fEvent1 = 0;
 131     fEvent2 = 1;
 132     AliError(Form("Correction: fEvent2 = %d <= fEvent1 = %d", fEvent2, fEvent1));
 133   }
 134
 135   // init parameters for sdigitization
 136   InitParameters();
 137
 138   fTOFLoader = fRunLoader->GetLoader("TOFLoader");
 139   if (fTOFLoader == 0x0)
 140     {
 141       AliFatal("Can not find TOF loader in event. Exiting.");
 142       return;
 143     }
 144   fTOFLoader->PostSDigitizer(this);
 145 }
 146
 147 //____________________________________________________________________________
 148 AliTOFSDigitizer::~AliTOFSDigitizer()
 149 {
 150   // dtor
 151   fTOFLoader->CleanSDigitizer();
 152
 153   //delete fTOFGeometry;
 154
 155 }
 156
 157 //____________________________________________________________________________
 158 void AliTOFSDigitizer::InitParameters()
 159 {
 160   // set parameters for detector simulation
 161
 162   fTimeResolution = 0.080; //0.120; OLD
 163   fpadefficiency  = 0.99 ;
 164   fEdgeEffect     = 2   ;
 165   fEdgeTails      = 0   ;
 166   fHparameter     = 0.4 ;
 167   fH2parameter    = 0.15;
 168   fKparameter     = 0.5 ;
 169   fK2parameter    = 0.35;
 170   fEffCenter      = fpadefficiency;
 171   fEffBoundary    = 0.65;
 172   fEff2Boundary   = 0.90;
 173   fEff3Boundary   = 0.08;
 174   fAddTRes        = 68. ; // \sqrt{2x20^2 + 15^2 + 2x10^2 + 30^2 + 50^2} (p-p)
 175   //fAddTRes      = 48. ; // \sqrt{2x20^2 + 15^2 + 2x10^2 + 30^2 + 15^2} (Pb-Pb)
 176   // 30^2+20^2+40^2+50^2+50^2+50^2 = 10400 ps^2 (very old value)
 177   fResCenter      = 35. ; //50. ; // OLD
 178   fResBoundary    = 70. ;
 179   fResSlope       = 37. ; //40. ; // OLD
 180   fTimeWalkCenter = 0.  ;
 181   fTimeWalkBoundary=0.  ;
 182   fTimeWalkSlope  = 0.  ;
 183   fTimeDelayFlag  = 1   ;
 184   fPulseHeightSlope=2.0 ;
 185   fTimeDelaySlope =0.060;
 186   // was fMinimumCharge = TMath::Exp(fPulseHeightSlope*fKparameter/2.);
 187   fMinimumCharge = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope*fHparameter);
 188   fChargeSmearing=0.0   ;
 189   fLogChargeSmearing=0.13;
 190   fTimeSmearing   =0.022;
 191   fAverageTimeFlag=0    ;
 192
 193   fAdcBin   = 0.25;    // 1 ADC bin = 0.25 pC (or 0.03 pC)
 194   fAdcMean  = 50.;     // ADC distribution mpv value for Landau (in bins)
 195                        // it corresponds to a mean value of ~100 bins
 196   fAdcRms   = 25.;     // ADC distribution rms value (in bins)
 197                        // it corresponds to distribution rms ~50 bins
 198 }
 199
 200 //__________________________________________________________________
 201 Double_t TimeWithTail(Double_t* x, Double_t* par)
 202 {
 203   // sigma - par[0], alpha - par[1], part - par[2]
 204   //  at x<part*sigma - gauss
 205   //  at x>part*sigma - TMath::Exp(-x/alpha)
 206   Float_t xx =x[0];
 207   Double_t f;
 208   if(xx<par[0]*par[2]) {
 209     f = TMath::Exp(-xx*xx/(2*par[0]*par[0]));
 210   } else {
 211     f = TMath::Exp(-(xx-par[0]*par[2])/par[1]-0.5*par[2]*par[2]);
 212   }
 213   return f;
 214 }
 215
 216 //____________________________________________________________________________
 217 void AliTOFSDigitizer::Exec(Option_t *verboseOption) {
 218
 219   if (strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all"))
 220     gBenchmark->Start("TOFSDigitizer");
 221
 222   if (fEdgeTails) ftail = new TF1("tail",TimeWithTail,-2,2,3);
 223
 224   Int_t nselectedHits=0;
 225   Int_t ntotalsdigits=0;
 226   Int_t ntotalupdates=0;
 227   Int_t nnoisesdigits=0;
 228   Int_t nsignalsdigits=0;
 229   Int_t nHitsFromPrim=0;
 230   Int_t nHitsFromSec=0;
 231   Int_t nlargeTofDiff=0;
 232
 233   Bool_t thereIsNotASelection=(fSelectedSector==-1) && (fSelectedPlate==-1);
 234
 235   if (fRunLoader->GetAliRun() == 0x0) fRunLoader->LoadgAlice();
 236   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 237
 238   fRunLoader->LoadKinematics();
 239
 240   AliTOF *tof = (AliTOF *) gAlice->GetDetector("TOF");
 241
 242   if (!tof) {
 243     AliError("TOF not found");
 244     return;
 245   }
 246
 247   fTOFLoader->LoadHits("read");
 248   fTOFLoader->LoadSDigits("recreate");
 249
 250   for (Int_t iEvent=fEvent1; iEvent<fEvent2; iEvent++) {
 251 //     cout << "------------------- "<< GetName() << " ------------- \n";
 252 //     cout << "Sdigitizing event " << iEvent << endl;
 253
 254     fRunLoader->GetEvent(iEvent);
 255
 256     TTree *hitTree = fTOFLoader->TreeH ();
 257     if (!hitTree) return;
 258
 259     if (fTOFLoader->TreeS () == 0) fTOFLoader->MakeTree ("S");
 260
 261     //Make branch for digits
 262     tof->MakeBranch("S");
 263
 264     // recreate TClonesArray fSDigits - for backward compatibility
 265     if (tof->SDigits() == 0) {
 266       tof->CreateSDigitsArray();
 267     } else {
 268       tof->RecreateSDigitsArray();
 269     }
 270
 271     tof->SetTreeAddress();
 272
 273     Int_t version=tof->IsVersion();
 274
 275     Int_t nselectedHitsinEv=0;
 276     Int_t ntotalsdigitsinEv=0;
 277     Int_t ntotalupdatesinEv=0;
 278     Int_t nnoisesdigitsinEv=0;
 279     Int_t nsignalsdigitsinEv=0;
 280
 281     TParticle *particle;
 282     //AliTOFhit *tofHit;
 283     TClonesArray *tofHitArray = tof->Hits();
 284
 285     // create hit map
 286     AliTOFHitMap *hitMap = new AliTOFHitMap(tof->SDigits(), fTOFGeometry);
 287
 288     TBranch * tofHitsBranch = hitTree->GetBranch("TOF");
 289
 290     Int_t ntracks = static_cast<Int_t>(hitTree->GetEntries());
 291     for (Int_t track = 0; track < ntracks; track++)
 292     {
 293       gAlice->ResetHits();
 294       tofHitsBranch->GetEvent(track);
 295       particle = gAlice->GetMCApp()->Particle(track);
 296       Int_t nhits = tofHitArray->GetEntriesFast();
 297       // cleaning all hits of the same track in the same pad volume
 298       // it is a rare event, however it happens
 299
 300       Int_t previousTrack =-1;
 301       Int_t previousSector=-1;
 302       Int_t previousPlate =-1;
 303       Int_t previousStrip =-1;
 304       Int_t previousPadX  =-1;
 305       Int_t previousPadZ  =-1;
 306
 307       for (Int_t hit = 0; hit < nhits; hit++) {
 308         Int_t    vol[5];       // location for a digit
 309         Float_t  digit[2];     // TOF digit variables
 310         Int_t tracknum;
 311         Float_t dxPad;
 312         Float_t dzPad;
 313         Float_t geantTime;
 314
 315         // fp: really sorry for this, it is a temporary trick to have
 316         // track length too
 317         if(version!=6 && version!=7){
 318           AliTOFhit *tofHit = (AliTOFhit *) tofHitArray->UncheckedAt(hit);
 319           tracknum = tofHit->GetTrack();
 320           vol[0] = tofHit->GetSector();
 321           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 322           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 323           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 324           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 325           dxPad = tofHit->GetDx();
 326           dzPad = tofHit->GetDz();
 327           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 328         } else {
 329           AliTOFhitT0 *tofHit = (AliTOFhitT0 *) tofHitArray->UncheckedAt(hit);
 330           tracknum = tofHit->GetTrack();
 331           vol[0] = tofHit->GetSector();
 332           vol[1] = tofHit->GetPlate();
 333           vol[2] = tofHit->GetStrip();
 334           vol[3] = tofHit->GetPadx();
 335           vol[4] = tofHit->GetPadz();
 336           dxPad = tofHit->GetDx();
 337           dzPad = tofHit->GetDz();
 338           geantTime = tofHit->GetTof(); // unit [s]
 339         }
 340
 341         geantTime *= 1.e+09;  // conversion from [s] to [ns]
 342
 343         // selection case for sdigitizing only hits in a given plate of a given sector
 344         if(thereIsNotASelection || (vol[0]==fSelectedSector && vol[1]==fSelectedPlate)){
 345
 346           Bool_t dummy=((tracknum==previousTrack) && (vol[0]==previousSector) && (vol[1]==previousPlate) && (vol[2]==previousStrip));
 347
 348           Bool_t isCloneOfThePrevious=dummy && ((vol[3]==previousPadX) && (vol[4]==previousPadZ));
 349
 350           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))));
 351
 352           if(!isCloneOfThePrevious && !isNeighOfThePrevious){
 353             // update "previous" values
 354             // in fact, we are yet in the future, so the present is past
 355             previousTrack=tracknum;
 356             previousSector=vol[0];
 357             previousPlate=vol[1];
 358             previousStrip=vol[2];
 359             previousPadX=vol[3];
 360             previousPadZ=vol[4];
 361
 362             nselectedHits++;
 363             nselectedHitsinEv++;
 364             if (particle->GetFirstMother() < 0) nHitsFromPrim++; // counts hits due to primary particles
 365
 366             Float_t xStrip=AliTOFGeometry::XPad()*(vol[3]+0.5-0.5*AliTOFGeometry::NpadX())+dxPad;
 367             Float_t zStrip=AliTOFGeometry::ZPad()*(vol[4]+0.5-0.5*AliTOFGeometry::NpadZ())+dzPad;
 368
 369             Int_t nActivatedPads = 0, nFiredPads = 0;
 370             Bool_t isFired[4] = {kFALSE, kFALSE, kFALSE, kFALSE};
 371             Float_t tofAfterSimul[4] = {0., 0., 0., 0.};
 372             Float_t qInduced[4] = {0.,0.,0.,0.};
 373             Int_t nPlace[4] = {0, 0, 0, 0};
 374             Float_t averageTime = 0.;
 375             SimulateDetectorResponse(zStrip,xStrip,geantTime,nActivatedPads,nFiredPads,isFired,nPlace,qInduced,tofAfterSimul,averageTime);
 376             if(nFiredPads) {
 377               for(Int_t indexOfPad=0; indexOfPad<nActivatedPads; indexOfPad++) {
 378                 if(isFired[indexOfPad]){ // the pad has fired
 379                   Float_t timediff=geantTime-tofAfterSimul[indexOfPad];
 380
 381                   if(timediff>=0.2) nlargeTofDiff++;
 382
 383                   digit[0] = (Int_t) ((tofAfterSimul[indexOfPad]*1.e+03)/AliTOFGeometry::TdcBinWidth()); // TDC bin number (each bin -> 24.4 ps)
 384
 385                   Float_t landauFactor = gRandom->Landau(fAdcMean, fAdcRms);
 386                   digit[1] = (Int_t) (qInduced[indexOfPad] * landauFactor); // ADC bins (each bin -> 0.25 (or 0.03) pC)
 387
 388                   // recalculate the volume only for neighbouring pads
 389                   if(indexOfPad){
 390                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFGeometry::NpadX()) ? vol[4] = 0 : vol[4] = 1;
 391                     (nPlace[indexOfPad]<=AliTOFGeometry::NpadX()) ? vol[3] = nPlace[indexOfPad] - 1 : vol[3] = nPlace[indexOfPad] - AliTOFGeometry::NpadX() - 1;
 392                   }
 393                   // check if two sdigit are on the same pad;
 394                   // in that case we sum the two or more sdigits
 395                   if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 396                     AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(hitMap->GetHit(vol));
 397                     Int_t tdctime = (Int_t) digit[0];
 398                     Int_t adccharge = (Int_t) digit[1];
 399                     sdig->Update(AliTOFGeometry::TdcBinWidth(),tdctime,adccharge,tracknum);
 400                     ntotalupdatesinEv++;
 401                     ntotalupdates++;
 402                   } else {
 403
 404                     tof->AddSDigit(tracknum, vol, digit);
 405
 406                     if(indexOfPad){
 407                       nnoisesdigits++;
 408                       nnoisesdigitsinEv++;
 409                     } else {
 410                       nsignalsdigits++;
 411                       nsignalsdigitsinEv++;
 412                     }
 413                     ntotalsdigitsinEv++;
 414                     ntotalsdigits++;
 415                     hitMap->SetHit(vol);
 416                   } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 417                 } // if(isFired[indexOfPad])
 418               } // end loop on nActivatedPads
 419             } // if(nFiredPads) i.e. if some pads has fired
 420           } // close if(!isCloneOfThePrevious)
 421         } // close the selection on sector and plate
 422       } // end loop on hits for the current track
 423     } // end loop on ntracks
 424
 425     delete hitMap;
 426
 427     fTOFLoader->TreeS()->Reset();
 428     fTOFLoader->TreeS()->Fill();
 429     fTOFLoader->WriteSDigits("OVERWRITE");
 430
 431     if (tof->SDigits()) tof->ResetSDigits();
 432
 433     if (strstr(verboseOption,"all")) {
 434       AliInfo("----------------------------------------");
 435       AliInfo("       <AliTOFSDigitizer>    ");
 436       AliInfo(Form("After sdigitizing %d hits in event %d", nselectedHitsinEv, iEvent));
 437       //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 438       AliInfo(Form("%d digits have been created", ntotalsdigitsinEv));
 439       AliInfo(Form("(%d due to signals and %d due to border effect)", nsignalsdigitsinEv, nnoisesdigitsinEv));
 440       AliInfo(Form("%d total updates of the hit map have been performed in current event", ntotalupdatesinEv));
 441       AliInfo("----------------------------------------");
 442     }
 443
 444   } //event loop on events
 445
 446     fTOFLoader->UnloadSDigits();
 447     fTOFLoader->UnloadHits();
 448     fRunLoader->UnloadKinematics();
 449     //fRunLoader->UnloadgAlice();
 450
 451   // free used memory
 452   if (ftail){
 453     delete ftail;
 454     ftail = 0;
 455   }
 456
 457   nHitsFromSec=nselectedHits-nHitsFromPrim;
 458   if(strstr(verboseOption,"all")){
 459     AliInfo("----------------------------------------");
 460     AliInfo("----------------------------------------");
 461     AliInfo("-----------SDigitization Summary--------");
 462     AliInfo("       <AliTOFSDigitizer>     ");
 463     AliInfo(Form("After sdigitizing %d hits", nselectedHits));
 464     AliInfo(Form("in %d events", fEvent2-fEvent1));
 465 //" (" << nHitsFromPrim << " from primaries and " << nHitsFromSec << " from secondaries) TOF hits, "
 466     AliInfo(Form("%d sdigits have been created", ntotalsdigits));
 467     AliInfo(Form("(%d due to signals and "
 468                  "%d due to border effect)", nsignalsdigits, nnoisesdigits));
 469     AliInfo(Form("%d total updates of the hit map have been performed", ntotalupdates));
 470     AliInfo(Form("in %d cases the time of flight difference is greater than 200 ps", nlargeTofDiff));
 471   }
 472
 473
 474   if(strstr(verboseOption,"tim") || strstr(verboseOption,"all")){
 475     gBenchmark->Stop("TOFSDigitizer");
 476     AliInfo("AliTOFSDigitizer:");
 477     AliInfo(Form("   took %f seconds in order to make sdigits "
 478          "%f seconds per event", gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer"), gBenchmark->GetCpuTime("TOFSDigitizer")/(fEvent2-fEvent1)));
 479     AliInfo(" +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ");
 480   }
 481
 482 }
 483
 484 //__________________________________________________________________
 485 void AliTOFSDigitizer::Print(Option_t* /*opt*/)const
 486 {
 487   cout << "------------------- "<< GetName() << " ------------- \n";
 488 }
 489
 490 //__________________________________________________________________
 491 void AliTOFSDigitizer::SelectSectorAndPlate(Int_t sector, Int_t plate)
 492 {
 493   Bool_t isaWrongSelection=(sector < 0) || (sector >= AliTOFGeometry::NSectors()) || (plate < 0) || (plate >= AliTOFGeometry::NPlates());
 494   if(isaWrongSelection){
 495     AliError("You have selected an invalid value for sector or plate ");
 496     AliError(Form("The correct range for sector is [0,%d]", AliTOFGeometry::NSectors()-1));
 497     AliError(Form("The correct range for plate  is [0,%d]",  AliTOFGeometry::NPlates()-1));
 498     AliError("By default we continue sdigitizing all hits in all plates of all sectors");
 499   } else {
 500     fSelectedSector=sector;
 501     fSelectedPlate =plate;
 502     AliInfo(Form("SDigitizing only hits in plate %d of the sector %d", fSelectedPlate, fSelectedSector));
 503   }
 504 }
 505
 506 //__________________________________________________________________
 507 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)
 508 {
 509   // Description:
 510   // Input:  z0, x0 - hit position in the strip system (0,0 - center of the strip), cm
 511   //         geantTime - time generated by Geant, ns
 512   // Output: nActivatedPads - the number of pads activated by the hit (1 || 2 || 4)
 513   //         nFiredPads - the number of pads fired (really activated) by the hit (nFiredPads <= nActivatedPads)
 514   //         qInduced[iPad]- charge induced on pad, arb. units
 515   //                         this array is initialized at zero by the caller
 516   //         tofAfterSimul[iPad] - time calculated with edge effect algorithm, ns
 517   //                                   this array is initialized at zero by the caller
 518   //         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.
 519   //                       The weight is given by the qInduced[iPad]/qCenterPad
 520   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 521   //         nPlace[iPad] - the number of the pad place, iPad = 0, 1, 2, 3
 522   //                                   this variable is initialized at zero by the caller
 523   //
 524   // Description of used variables:
 525   //         eff[iPad] - efficiency of the pad
 526   //         res[iPad] - resolution of the pad, ns
 527   //         timeWalk[iPad] - time walk of the pad, ns
 528   //         timeDelay[iPad] - time delay for neighbouring pad to hited pad, ns
 529   //         PadId[iPad] - Pad Identifier
 530   //                    E | F    -->   PadId[iPad] = 5 | 6
 531   //                    A | B    -->   PadId[iPad] = 1 | 2
 532   //                    C | D    -->   PadId[iPad] = 3 | 4
 533   //         nTail[iPad] - the tail number, = 1 for tailA, = 2 for tailB
 534   //         qCenterPad - charge extimated for each pad, arb. units
 535   //         weightsSum - sum of weights extimated for each pad fired, arb. units
 536
 537   const Float_t kSigmaForTail[2] = {AliTOFGeometry::SigmaForTail1(),AliTOFGeometry::SigmaForTail2()}; //for tail
 538   Int_t iz = 0, ix = 0;
 539   Float_t dX = 0., dZ = 0., x = 0., z = 0.;
 540   Float_t h = fHparameter, h2 = fH2parameter, k = fKparameter, k2 = fK2parameter;
 541   Float_t effX = 0., effZ = 0., resX = 0., resZ = 0., timeWalkX = 0., timeWalkZ = 0.;
 542   Float_t logOfqInd = 0.;
 543   Float_t weightsSum = 0.;
 544   Int_t nTail[4]  = {0,0,0,0};
 545   Int_t padId[4]  = {0,0,0,0};
 546   Float_t eff[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 547   Float_t res[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 548   //  Float_t qCenterPad = fMinimumCharge * fMinimumCharge;
 549   Float_t qCenterPad = 1.;
 550   Float_t timeWalk[4]  = {0.,0.,0.,0.};
 551   Float_t timeDelay[4] = {0.,0.,0.,0.};
 552
 553   nActivatedPads = 0;
 554   nFiredPads = 0;
 555
 556   (z0 <= 0) ? iz = 0 : iz = 1;
 557   dZ = z0 + (0.5 * AliTOFGeometry::NpadZ() - iz - 0.5) * AliTOFGeometry::ZPad(); // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 558   z = 0.5 * AliTOFGeometry::ZPad() - TMath::Abs(dZ);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions
 559   iz++;                                                                              // z row: 1, ..., AliTOFGeometry::NpadZ = 2
 560   ix = (Int_t)((x0 + 0.5 * AliTOFGeometry::NpadX() * AliTOFGeometry::XPad()) / AliTOFGeometry::XPad());
 561   dX = x0 + (0.5 * AliTOFGeometry::NpadX() - ix - 0.5) * AliTOFGeometry::XPad(); // hit position in the pad frame, (0,0) - center of the pad
 562   x = 0.5 * AliTOFGeometry::XPad() - TMath::Abs(dX);                               // variable for eff., res. and timeWalk. functions;
 563   ix++;                                                                              // x row: 1, ..., AliTOFGeometry::NpadX = 48
 564
 565   ////// Pad A:
 566   nActivatedPads++;
 567   nPlace[nActivatedPads-1] = (iz - 1) * AliTOFGeometry::NpadX() + ix;
 568   qInduced[nActivatedPads-1] = qCenterPad;
 569   padId[nActivatedPads-1] = 1;
 570
 571   if (fEdgeEffect == 0) {
 572     eff[nActivatedPads-1] = fEffCenter;
 573     if (gRandom->Rndm() < eff[nActivatedPads-1]) {
 574       nFiredPads = 1;
 575       res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + fResCenter * fResCenter); // ns
 576       isFired[nActivatedPads-1] = kTRUE;
 577       tofTime[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(geantTime + fTimeWalkCenter, res[0]);
 578       averageTime = tofTime[nActivatedPads-1];
 579     }
 580   } else {
 581
 582     if(z < h) {
 583       if(z < h2) {
 584         effZ = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * z / h2;
 585       } else {
 586         effZ = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (z - h2) / (h - h2);
 587       }
 588       resZ = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * z / h;
 589       timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * z / h;
 590       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 591     } else {
 592       effZ = fEffCenter;
 593       resZ = fResCenter;
 594       timeWalkZ = fTimeWalkCenter;
 595     }
 596
 597     if(x < h) {
 598       if(x < h2) {
 599         effX = fEffBoundary + (fEff2Boundary - fEffBoundary) * x / h2;
 600       } else {
 601         effX = fEff2Boundary + (fEffCenter - fEff2Boundary) * (x - h2) / (h - h2);
 602       }
 603       resX = fResBoundary + (fResCenter - fResBoundary) * x / h;
 604       timeWalkX = fTimeWalkBoundary + (fTimeWalkCenter - fTimeWalkBoundary) * x / h;
 605       nTail[nActivatedPads-1] = 1;
 606     } else {
 607       effX = fEffCenter;
 608       resX = fResCenter;
 609       timeWalkX = fTimeWalkCenter;
 610     }
 611
 612     (effZ<effX) ? eff[nActivatedPads-1] = effZ : eff[nActivatedPads-1] = effX;
 613     (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resZ * resZ); // ns
 614     (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 *  timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 615
 616
 617     ////// Pad B:
 618     if(z < k2) {
 619       effZ = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (z / k2);
 620     } else {
 621       effZ = fEff3Boundary * (k - z) / (k - k2);
 622     }
 623     resZ = fResBoundary + fResSlope * z / k;
 624     timeWalkZ = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope * z / k;
 625
 626     if(z < k && z > 0) {
 627       if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 628         nActivatedPads++;
 629         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX();
 630         eff[nActivatedPads-1] = effZ;
 631         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resZ * resZ); // ns
 632         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ; // ns
 633         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 634         if (fTimeDelayFlag) {
 635           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 636           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 637           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 638           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 639           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 640         } else {
 641           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 642         }
 643         padId[nActivatedPads-1] = 2;
 644       }
 645     }
 646
 647
 648     ////// Pad C, D, E, F:
 649     if(x < k2) {
 650       effX = fEffBoundary - (fEffBoundary - fEff3Boundary) * (x / k2);
 651     } else {
 652       effX = fEff3Boundary * (k - x) / (k - k2);
 653     }
 654     resX = fResBoundary + fResSlope*x/k;
 655     timeWalkX = fTimeWalkBoundary + fTimeWalkSlope*x/k;
 656
 657     if(x < k && x > 0) {
 658       //   C:
 659       if(ix > 1 && dX < 0) {
 660         nActivatedPads++;
 661         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] - 1;
 662         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 663         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + 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] = 3;
 676
 677         //     D:
 678         if(z < k && z > 0) {
 679           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 680             nActivatedPads++;
 681             nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX() - 1;
 682             eff[nActivatedPads-1] = effX * effZ;
 683             (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resZ * resZ); // ns
 684             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 685
 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] = 4;
 704           }
 705         }  // end D
 706       }  // end C
 707
 708       //   E:
 709       if(ix < AliTOFGeometry::NpadX() && dX > 0) {
 710         nActivatedPads++;
 711         nPlace[nActivatedPads-1] = nPlace[0] + 1;
 712         eff[nActivatedPads-1] = effX;
 713         res[nActivatedPads-1] = 0.001 * (TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resX * resX)); // ns
 714         timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkX; // ns
 715         nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 716         if (fTimeDelayFlag) {
 717           //      qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 718           //      qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 719           qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 720           logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 721           timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 722         } else {
 723           timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 724         }
 725         padId[nActivatedPads-1] = 5;
 726
 727
 728         //     F:
 729         if(z < k && z > 0) {
 730           if( (iz == 1 && dZ > 0) || (iz == 2 && dZ < 0) ) {
 731             nActivatedPads++;
 732             nPlace[nActivatedPads - 1] = nPlace[0] + (3 - 2 * iz) * AliTOFGeometry::NpadX() + 1;
 733             eff[nActivatedPads - 1] = effX * effZ;
 734             (resZ<resX) ? res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resX * resX) : res[nActivatedPads-1] = 0.001 * TMath::Sqrt(fAddTRes*fAddTRes + resZ * resZ); // ns
 735             (timeWalkZ<timeWalkX) ? timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001 * timeWalkZ : timeWalk[nActivatedPads-1] = 0.001*timeWalkX; // ns
 736             nTail[nActivatedPads-1] = 2;
 737             if (fTimeDelayFlag) {
 738               if (TMath::Abs(x) < TMath::Abs(z)) {
 739                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * z / 2.);
 740                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z / 2.);
 741                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * z);
 742                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * z, fLogChargeSmearing);
 743               } else {
 744                 //              qInduced[0] = fMinimumCharge * TMath::Exp(fPulseHeightSlope * x / 2.);
 745                 //              qInduced[nActivatedPads-1] = fMinimumCharge * TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x / 2.);
 746                 qInduced[nActivatedPads-1] = TMath::Exp(-fPulseHeightSlope * x);
 747                 logOfqInd = gRandom->Gaus(-fPulseHeightSlope * x, fLogChargeSmearing);
 748               }
 749               timeDelay[nActivatedPads-1] = gRandom->Gaus(-fTimeDelaySlope * logOfqInd, fTimeSmearing);
 750             } else {
 751               timeDelay[nActivatedPads-1] = 0.;
 752             }
 753             padId[nActivatedPads-1] = 6;
 754           }
 755         }  // end F
 756       }  // end E
 757     } // end if(x < k)
 758
 759
 760     for (Int_t iPad = 0; iPad < nActivatedPads; iPad++) {
 761       if (res[iPad] < fTimeResolution) res[iPad] = fTimeResolution;
 762       if(gRandom->Rndm() < eff[iPad]) {
 763         isFired[iPad] = kTRUE;
 764         nFiredPads++;
 765         if(fEdgeTails) {
 766           if(nTail[iPad] == 0) {
 767             tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 768           } else {
 769             ftail->SetParameters(res[iPad], 2. * res[iPad], kSigmaForTail[nTail[iPad]-1]);
 770             Double_t timeAB = ftail->GetRandom();
 771             tofTime[iPad] = geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad] + timeAB;
 772           }
 773         } else {
 774           tofTime[iPad] = gRandom->Gaus(geantTime + timeWalk[iPad] + timeDelay[iPad], res[iPad]);
 775         }
 776         if (fAverageTimeFlag) {
 777           averageTime += tofTime[iPad] * qInduced[iPad];
 778           weightsSum += qInduced[iPad];
 779         } else {
 780           averageTime += tofTime[iPad];
 781           weightsSum += 1.;
 782         }
 783       }
 784     }
 785     if (weightsSum!=0) averageTime /= weightsSum;
 786   } // end else (fEdgeEffect != 0)
 787 }
 788
 789 //__________________________________________________________________
 790 void AliTOFSDigitizer::PrintParameters()const
 791 {
 792   //
 793   // Print parameters used for sdigitization
 794   //
 795   cout << " ------------------- "<< GetName() << " -------------" << endl ;
 796   cout << " Parameters used for TOF SDigitization " << endl ;
 797   //  Printing the parameters
 798
 799   cout << " Number of events:                        " << (fEvent2-fEvent1) << endl;
 800   cout << " from event " << fEvent1 << " to event " << (fEvent2-1) << endl;
 801   cout << " Time Resolution (ns) "<< fTimeResolution <<" Pad Efficiency: "<< fpadefficiency << endl;
 802   cout << " Edge Effect option:  "<<  fEdgeEffect<< endl;
 803
 804   cout << " Boundary Effect Simulation Parameters " << endl;
 805   cout << " Hparameter: "<< fHparameter<<"  H2parameter:"<< fH2parameter <<"  Kparameter:"<< fKparameter<<"  K2parameter: "<< fK2parameter << endl;
 806   cout << " Efficiency in the central region of the pad: "<< fEffCenter << endl;
 807   cout << " Efficiency at the boundary region of the pad: "<< fEffBoundary << endl;
 808   cout << " Efficiency value at H2parameter "<< fEff2Boundary << endl;
 809   cout << " Efficiency value at K2parameter "<< fEff3Boundary << endl;
 810   cout << " Resolution (ps) in the central region of the pad: "<< fResCenter << endl;
 811   cout << " Resolution (ps) at the boundary of the pad      : "<< fResBoundary << endl;
 812   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fResSlope <<endl;
 813   cout << " Time walk (ps) in the central region of the pad : "<< fTimeWalkCenter << endl;
 814   cout << " Time walk (ps) at the boundary of the pad       : "<< fTimeWalkBoundary<< endl;
 815   cout << " Slope (ps/K) for neighbouring pad               : "<< fTimeWalkSlope<<endl;
 816   cout << " Pulse Heigth Simulation Parameters " << endl;
 817   cout << " Flag for delay due to the PulseHeightEffect  : "<< fTimeDelayFlag <<endl;
 818   cout << " Pulse Height Slope                           : "<< fPulseHeightSlope<<endl;
 819   cout << " Time Delay Slope                             : "<< fTimeDelaySlope<<endl;
 820   cout << " Minimum charge amount which could be induced : "<< fMinimumCharge<<endl;
 821   cout << " Smearing in charge in (q1/q2) vs x plot      : "<< fChargeSmearing<<endl;
 822   cout << " Smearing in log of charge ratio              : "<< fLogChargeSmearing<<endl;
 823   cout << " Smearing in time in time vs log(q1/q2) plot  : "<< fTimeSmearing<<endl;
 824   cout << " Flag for average time                        : "<< fAverageTimeFlag<<endl;
 825   cout << " Edge tails option                            : "<< fEdgeTails << endl;
 826
 827 }