TPC/AliTPC.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 $Log$
  18 Revision 1.19.2.4  2000/06/26 07:39:42  kowal2
  19 Changes to obey the coding rules
  20
  21 Revision 1.19.2.3  2000/06/25 08:38:41  kowal2
  22 Splitted from AliTPCtracking
  23
  24 Revision 1.19.2.2  2000/06/16 12:59:28  kowal2
  25 Changed parameter settings
  26
  27 Revision 1.19.2.1  2000/06/09 07:15:07  kowal2
  28
  29 Defaults loaded automatically (hard-wired)
  30 Optional parameters can be set via macro called in the constructor
  31
  32 Revision 1.19  2000/04/18 19:00:59  fca
  33 Small bug fixes to TPC files
  34
  35 Revision 1.18  2000/04/17 09:37:33  kowal2
  36 removed obsolete AliTPCDigitsDisplay.C
  37
  38 Revision 1.17.2.2  2000/04/10 08:15:12  kowal2
  39
  40 New, experimental data structure from M. Ivanov
  41 New tracking algorithm
  42 Different pad geometry for different sectors
  43 Digitization rewritten
  44
  45 Revision 1.17.2.1  2000/04/10 07:56:53  kowal2
  46 Not used anymore - removed
  47
  48 Revision 1.17  2000/01/19 17:17:30  fca
  49 Introducing a list of lists of hits -- more hits allowed for detector now
  50
  51 Revision 1.16  1999/11/05 09:29:23  fca
  52 Accept only signals > 0
  53
  54 Revision 1.15  1999/10/08 06:26:53  fca
  55 Removed ClustersIndex - not used anymore
  56
  57 Revision 1.14  1999/09/29 09:24:33  fca
  58 Introduction of the Copyright and cvs Log
  59
  60 */
  61
  62 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  63 //                                                                           //
  64 //  Time Projection Chamber                                                  //
  65 //  This class contains the basic functions for the Time Projection Chamber  //
  66 //  detector. Functions specific to one particular geometry are              //
  67 //  contained in the derived classes                                         //
  68 //                                                                           //
  69 //Begin_Html
  70 /*
  71 <img src="picts/AliTPCClass.gif">
  72 */
  73 //End_Html
  74 //                                                                           //
  75 //                                                                          //
  76 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  77
  78 //
  79
  80 #include <TMath.h>
  81 #include <TRandom.h>
  82 #include <TVector.h>
  83 #include <TMatrix.h>
  84 #include <TGeometry.h>
  85 #include <TNode.h>
  86 #include <TTUBS.h>
  87 #include <TObjectTable.h>
  88 #include "TParticle.h"
  89 #include "AliTPC.h"
  90 #include <TFile.h>
  91 #include "AliRun.h"
  92 #include <iostream.h>
  93 #include <fstream.h>
  94 #include "AliMC.h"
  95
  96
  97 #include "AliTPCParamSR.h"
  98 #include "AliTPCPRF2D.h"
  99 #include "AliTPCRF1D.h"
 100 #include "AliDigits.h"
 101 #include "AliSimDigits.h"
 102
 103 #include "AliTPCDigitsArray.h"
 104 #include "AliCluster.h"
 105 #include "AliClusters.h"
 106 #include "AliTPCClustersRow.h"
 107 #include "AliTPCClustersArray.h"
 108
 109 #include "AliTPCcluster.h"
 110 #include "AliTPCclusterer.h"
 111 #include "AliTPCtracker.h"
 112
 113 #include <TInterpreter.h>
 114
 115 ClassImp(AliTPC)
 116
 117 //_____________________________________________________________________________
 118 AliTPC::AliTPC()
 119 {
 120   //
 121   // Default constructor
 122   //
 123   fIshunt   = 0;
 124   fHits     = 0;
 125   fDigits   = 0;
 126   fNsectors = 0;
 127   //MI changes
 128   fDigitsArray = 0;
 129   fClustersArray = 0;
 130   fTPCParam=0;
 131 }
 132
 133 //_____________________________________________________________________________
 134 AliTPC::AliTPC(const char *name, const char *title)
 135       : AliDetector(name,title)
 136 {
 137   //
 138   // Standard constructor
 139   //
 140
 141   //
 142   // Initialise arrays of hits and digits
 143   fHits     = new TClonesArray("AliTPChit",  176);
 144   gAlice->AddHitList(fHits);
 145   //MI change
 146   fDigitsArray = 0;
 147   fClustersArray= 0;
 148   //
 149   // Initialise counters
 150   fNsectors = 0;
 151
 152   //
 153   fIshunt     =  0;
 154   //
 155   // Initialise color attributes
 156   SetMarkerColor(kYellow);
 157
 158   //
 159   //  Set TPC parameters
 160   //
 161
 162   if (!strcmp(title,"Default")) {
 163      fTPCParam = new AliTPCParamSR;
 164   } else {
 165     cerr<<"AliTPC warning: in Config.C you must set non-default parameters\n";
 166     fTPCParam=0;
 167   }
 168
 169 }
 170
 171 //_____________________________________________________________________________
 172 AliTPC::~AliTPC()
 173 {
 174   //
 175   // TPC destructor
 176   //
 177
 178   fIshunt   = 0;
 179   delete fHits;
 180   delete fDigits;
 181   delete fTPCParam;
 182 }
 183
 184 //_____________________________________________________________________________
 185 void AliTPC::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
 186 {
 187   //
 188   // Add a hit to the list
 189   //
 190   TClonesArray &lhits = *fHits;
 191   new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,track,vol,hits);
 192 }
 193
 194 //_____________________________________________________________________________
 195 void AliTPC::BuildGeometry()
 196 {
 197
 198   //
 199   // Build TPC ROOT TNode geometry for the event display
 200   //
 201   TNode *nNode, *nTop;
 202   TTUBS *tubs;
 203   Int_t i;
 204   const int kColorTPC=19;
 205   char name[5], title[25];
 206   const Double_t kDegrad=TMath::Pi()/180;
 207   const Double_t kRaddeg=180./TMath::Pi();
 208
 209
 210   Float_t innerOpenAngle = fTPCParam->GetInnerAngle();
 211   Float_t outerOpenAngle = fTPCParam->GetOuterAngle();
 212
 213   Float_t innerAngleShift = fTPCParam->GetInnerAngleShift();
 214   Float_t outerAngleShift = fTPCParam->GetOuterAngleShift();
 215
 216   Int_t nLo = fTPCParam->GetNInnerSector()/2;
 217   Int_t nHi = fTPCParam->GetNOuterSector()/2;
 218
 219   const Double_t kloAng = (Double_t)TMath::Nint(innerOpenAngle*kRaddeg);
 220   const Double_t khiAng = (Double_t)TMath::Nint(outerOpenAngle*kRaddeg);
 221   const Double_t kloAngSh = (Double_t)TMath::Nint(innerAngleShift*kRaddeg);
 222   const Double_t khiAngSh = (Double_t)TMath::Nint(outerAngleShift*kRaddeg);
 223
 224
 225   const Double_t kloCorr = 1/TMath::Cos(0.5*kloAng*kDegrad);
 226   const Double_t khiCorr = 1/TMath::Cos(0.5*khiAng*kDegrad);
 227
 228   Double_t rl,ru;
 229
 230
 231   //
 232   // Get ALICE top node
 233   //
 234
 235   nTop=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 236
 237   //  inner sectors
 238
 239   rl = fTPCParam->GetInnerRadiusLow();
 240   ru = fTPCParam->GetInnerRadiusUp();
 241
 242
 243   for(i=0;i<nLo;i++) {
 244     sprintf(name,"LS%2.2d",i);
 245     name[4]='\0';
 246     sprintf(title,"TPC low sector %3d",i);
 247     title[24]='\0';
 248
 249     tubs = new TTUBS(name,title,"void",rl*kloCorr,ru*kloCorr,250.,
 250                      kloAng*(i-0.5)+kloAngSh,kloAng*(i+0.5)+kloAngSh);
 251     tubs->SetNumberOfDivisions(1);
 252     nTop->cd();
 253     nNode = new TNode(name,title,name,0,0,0,"");
 254     nNode->SetLineColor(kColorTPC);
 255     fNodes->Add(nNode);
 256   }
 257
 258   // Outer sectors
 259
 260   rl = fTPCParam->GetOuterRadiusLow();
 261   ru = fTPCParam->GetOuterRadiusUp();
 262
 263   for(i=0;i<nHi;i++) {
 264     sprintf(name,"US%2.2d",i);
 265     name[4]='\0';
 266     sprintf(title,"TPC upper sector %d",i);
 267     title[24]='\0';
 268     tubs = new TTUBS(name,title,"void",rl*khiCorr,ru*khiCorr,250,
 269                      khiAng*(i-0.5)+khiAngSh,khiAng*(i+0.5)+khiAngSh);
 270     tubs->SetNumberOfDivisions(1);
 271     nTop->cd();
 272     nNode = new TNode(name,title,name,0,0,0,"");
 273     nNode->SetLineColor(kColorTPC);
 274     fNodes->Add(nNode);
 275   }
 276
 277 }
 278
 279 //_____________________________________________________________________________
 280 Int_t AliTPC::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
 281 {
 282   //
 283   // Calculate distance from TPC to mouse on the display
 284   // Dummy procedure
 285   //
 286   return 9999;
 287 }
 288
 289 void AliTPC::Clusters2Tracks(TFile *of) {
 290   //-----------------------------------------------------------------
 291   // This is a track finder.
 292   //-----------------------------------------------------------------
 293   AliTPCtracker::Clusters2Tracks(fTPCParam,of);
 294 }
 295
 296 //_____________________________________________________________________________
 297 void AliTPC::CreateMaterials()
 298 {
 299   //-----------------------------------------------
 300   // Create Materials for for TPC simulations
 301   //-----------------------------------------------
 302
 303   //-----------------------------------------------------------------
 304   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
 305   //-----------------------------------------------------------------
 306
 307   Int_t iSXFLD=gAlice->Field()->Integ();
 308   Float_t sXMGMX=gAlice->Field()->Max();
 309
 310   Float_t amat[5]; // atomic numbers
 311   Float_t zmat[5]; // z
 312   Float_t wmat[5]; // proportions
 313
 314   Float_t density;
 315   Float_t apure[2];
 316
 317
 318   //***************** Gases *************************
 319
 320   //-------------------------------------------------
 321   // pure gases
 322   //-------------------------------------------------
 323
 324   // Neon
 325
 326
 327   amat[0]= 20.18;
 328   zmat[0]= 10.;
 329   density = 0.0009;
 330
 331   apure[0]=amat[0];
 332
 333   AliMaterial(20,"Ne",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 334
 335   // Argon
 336
 337   amat[0]= 39.948;
 338   zmat[0]= 18.;
 339   density = 0.001782;
 340
 341   apure[1]=amat[0];
 342
 343   AliMaterial(21,"Ar",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 344
 345
 346   //--------------------------------------------------------------
 347   // gases - compounds
 348   //--------------------------------------------------------------
 349
 350   Float_t amol[3];
 351
 352   // CO2
 353
 354   amat[0]=12.011;
 355   amat[1]=15.9994;
 356
 357   zmat[0]=6.;
 358   zmat[1]=8.;
 359
 360   wmat[0]=1.;
 361   wmat[1]=2.;
 362
 363   density=0.001977;
 364
 365   amol[0] = amat[0]*wmat[0]+amat[1]*wmat[1];
 366
 367   AliMixture(10,"CO2",amat,zmat,density,-2,wmat);
 368
 369   // CF4
 370
 371   amat[0]=12.011;
 372   amat[1]=18.998;
 373
 374   zmat[0]=6.;
 375   zmat[1]=9.;
 376
 377   wmat[0]=1.;
 378   wmat[1]=4.;
 379
 380   density=0.003034;
 381
 382   amol[1] = amat[0]*wmat[0]+amat[1]*wmat[1];
 383
 384   AliMixture(11,"CF4",amat,zmat,density,-2,wmat);
 385
 386
 387   // CH4
 388
 389   amat[0]=12.011;
 390   amat[1]=1.;
 391
 392   zmat[0]=6.;
 393   zmat[1]=1.;
 394
 395   wmat[0]=1.;
 396   wmat[1]=4.;
 397
 398   density=0.000717;
 399
 400   amol[2] = amat[0]*wmat[0]+amat[1]*wmat[1];
 401
 402   AliMixture(12,"CH4",amat,zmat,density,-2,wmat);
 403
 404   //----------------------------------------------------------------
 405   // gases - mixtures, ID >= 20 pure gases, <= 10 ID < 20 -compounds
 406   //----------------------------------------------------------------
 407
 408   char namate[21];
 409   density = 0.;
 410   Float_t am=0;
 411   Int_t nc;
 412   Float_t rho,absl,X0,buf[1];
 413   Int_t nbuf;
 414   Float_t a,z;
 415
 416   for(nc = 0;nc<fNoComp;nc++)
 417     {
 418
 419       // retrive material constants
 420
 421       gMC->Gfmate((*fIdmate)[fMixtComp[nc]],namate,a,z,rho,X0,absl,buf,nbuf);
 422
 423       amat[nc] = a;
 424       zmat[nc] = z;
 425
 426       Int_t nnc = (fMixtComp[nc]>=20) ? fMixtComp[nc]%20 : fMixtComp[nc]%10;
 427
 428       am += fMixtProp[nc]*((fMixtComp[nc]>=20) ? apure[nnc] : amol[nnc]);
 429       density += fMixtProp[nc]*rho;  // density of the mixture
 430
 431     }
 432
 433   // mixture proportions by weight!
 434
 435   for(nc = 0;nc<fNoComp;nc++)
 436     {
 437
 438       Int_t nnc = (fMixtComp[nc]>=20) ? fMixtComp[nc]%20 : fMixtComp[nc]%10;
 439
 440       wmat[nc] = fMixtProp[nc]*((fMixtComp[nc]>=20) ?
 441                  apure[nnc] : amol[nnc])/am;
 442
 443     }
 444
 445   // Drift gases 1 - nonsensitive, 2 - sensitive
 446
 447   AliMixture(31,"Drift gas 1",amat,zmat,density,fNoComp,wmat);
 448   AliMixture(32,"Drift gas 2",amat,zmat,density,fNoComp,wmat);
 449
 450
 451   // Air
 452
 453   amat[0] = 14.61;
 454   zmat[0] = 7.3;
 455   density = 0.001205;
 456
 457   AliMaterial(24,"Air",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 458
 459
 460   //----------------------------------------------------------------------
 461   //               solid materials
 462   //----------------------------------------------------------------------
 463
 464
 465   // Kevlar C14H22O2N2
 466
 467   amat[0] = 12.011;
 468   amat[1] = 1.;
 469   amat[2] = 15.999;
 470   amat[3] = 14.006;
 471
 472   zmat[0] = 6.;
 473   zmat[1] = 1.;
 474   zmat[2] = 8.;
 475   zmat[3] = 7.;
 476
 477   wmat[0] = 14.;
 478   wmat[1] = 22.;
 479   wmat[2] = 2.;
 480   wmat[3] = 2.;
 481
 482   density = 1.45;
 483
 484   AliMixture(34,"Kevlar",amat,zmat,density,-4,wmat);
 485
 486   // NOMEX
 487
 488   amat[0] = 12.011;
 489   amat[1] = 1.;
 490   amat[2] = 15.999;
 491   amat[3] = 14.006;
 492
 493   zmat[0] = 6.;
 494   zmat[1] = 1.;
 495   zmat[2] = 8.;
 496   zmat[3] = 7.;
 497
 498   wmat[0] = 14.;
 499   wmat[1] = 22.;
 500   wmat[2] = 2.;
 501   wmat[3] = 2.;
 502
 503   density = 0.03;
 504
 505
 506   AliMixture(35,"NOMEX",amat,zmat,density,-4,wmat);
 507
 508   // Makrolon C16H18O3
 509
 510   amat[0] = 12.011;
 511   amat[1] = 1.;
 512   amat[2] = 15.999;
 513
 514   zmat[0] = 6.;
 515   zmat[1] = 1.;
 516   zmat[2] = 8.;
 517
 518   wmat[0] = 16.;
 519   wmat[1] = 18.;
 520   wmat[2] = 3.;
 521
 522   density = 1.2;
 523
 524   AliMixture(36,"Makrolon",amat,zmat,density,-3,wmat);
 525
 526   // Mylar C5H4O2
 527
 528   amat[0]=12.011;
 529   amat[1]=1.;
 530   amat[2]=15.9994;
 531
 532   zmat[0]=6.;
 533   zmat[1]=1.;
 534   zmat[2]=8.;
 535
 536   wmat[0]=5.;
 537   wmat[1]=4.;
 538   wmat[2]=2.;
 539
 540   density = 1.39;
 541
 542   AliMixture(37, "Mylar",amat,zmat,density,-3,wmat);
 543
 544   // G10 60% SiO2 + 40% epoxy, I use A and Z for SiO2
 545
 546   amat[0]=28.086;
 547   amat[1]=15.9994;
 548
 549   zmat[0]=14.;
 550   zmat[1]=8.;
 551
 552   wmat[0]=1.;
 553   wmat[1]=2.;
 554
 555   density = 1.7;
 556
 557   AliMixture(38,"SiO2",amat,zmat,2.2,-2,wmat); //SiO2 - quartz
 558
 559   gMC->Gfmate((*fIdmate)[38],namate,amat[0],zmat[0],rho,X0,absl,buf,nbuf);
 560
 561   AliMaterial(39,"G10",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 562
 563   // Al
 564
 565   amat[0] = 26.98;
 566   zmat[0] = 13.;
 567
 568   density = 2.7;
 569
 570   AliMaterial(40,"Al",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 571
 572   // Si
 573
 574   amat[0] = 28.086;
 575   zmat[0] = 14.,
 576
 577   density = 2.33;
 578
 579   AliMaterial(41,"Si",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 580
 581   // Cu
 582
 583   amat[0] = 63.546;
 584   zmat[0] = 29.;
 585
 586   density = 8.96;
 587
 588   AliMaterial(42,"Cu",amat[0],zmat[0],density,999.,999.);
 589
 590   // Tedlar C2H3F
 591
 592   amat[0] = 12.011;
 593   amat[1] = 1.;
 594   amat[2] = 18.998;
 595
 596   zmat[0] = 6.;
 597   zmat[1] = 1.;
 598   zmat[2] = 9.;
 599
 600   wmat[0] = 2.;
 601   wmat[1] = 3.;
 602   wmat[2] = 1.;
 603
 604   density = 1.71;
 605
 606   AliMixture(43, "Tedlar",amat,zmat,density,-3,wmat);
 607
 608
 609   // Plexiglas  C5H8O2
 610
 611   amat[0]=12.011;
 612   amat[1]=1.;
 613   amat[2]=15.9994;
 614
 615   zmat[0]=6.;
 616   zmat[1]=1.;
 617   zmat[2]=8.;
 618
 619   wmat[0]=5.;
 620   wmat[1]=8.;
 621   wmat[2]=2.;
 622
 623   density=1.18;
 624
 625   AliMixture(44,"Plexiglas",amat,zmat,density,-3,wmat);
 626
 627
 628
 629   //----------------------------------------------------------
 630   // tracking media for gases
 631   //----------------------------------------------------------
 632
 633   AliMedium(0, "Air", 24, 0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .01, .1);
 634   AliMedium(1, "Drift gas 1", 31, 0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999.,.1,.001, .001);
 635   AliMedium(2, "Drift gas 2", 32, 1, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999.,.1,.001, .001);
 636   AliMedium(3,"CO2",10,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999.,.1, .001, .001);
 637
 638   //-----------------------------------------------------------
 639   // tracking media for solids
 640   //-----------------------------------------------------------
 641
 642   AliMedium(4,"Al",40,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .0005, .001);
 643   AliMedium(5,"Kevlar",34,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .0005, .001);
 644   AliMedium(6,"Nomex",35,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .001, .001);
 645   AliMedium(7,"Makrolon",36,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .001, .001);
 646   AliMedium(8,"Mylar",37,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .0005, .001);
 647   AliMedium(9,"Tedlar",43,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .0005, .001);
 648   AliMedium(10,"Cu",42,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .001, .001);
 649   AliMedium(11,"Si",41,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .001, .001);
 650   AliMedium(12,"G10",39,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .001, .001);
 651   AliMedium(13,"Plexiglas",44,0, iSXFLD, sXMGMX, 10., 999., .1, .001, .001);
 652
 653 }
 654
 655
 656 void AliTPC::Digits2Clusters(TFile *of)
 657 {
 658   //-----------------------------------------------------------------
 659   // This is a simple cluster finder.
 660   //-----------------------------------------------------------------
 661   AliTPCclusterer::Digits2Clusters(fTPCParam,of);
 662 }
 663
 664 extern Double_t SigmaY2(Double_t, Double_t, Double_t);
 665 extern Double_t SigmaZ2(Double_t, Double_t);
 666 //_____________________________________________________________________________
 667 void AliTPC::Hits2Clusters(TFile *of)
 668 {
 669   //--------------------------------------------------------
 670   // TPC simple cluster generator from hits
 671   // obtained from the TPC Fast Simulator
 672   // The point errors are taken from the parametrization
 673   //--------------------------------------------------------
 674
 675   //-----------------------------------------------------------------
 676   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
 677   //-----------------------------------------------------------------
 678   // Adopted to Marian's cluster data structure by I.Belikov, CERN,
 679   // Jouri.Belikov@cern.ch
 680   //----------------------------------------------------------------
 681
 682   /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 683   //
 684   //---------------------------------------------------------------------
 685   //   ALICE TPC Cluster Parameters
 686   //--------------------------------------------------------------------
 687
 688
 689
 690   // Cluster width in rphi
 691   const Float_t kACrphi=0.18322;
 692   const Float_t kBCrphi=0.59551e-3;
 693   const Float_t kCCrphi=0.60952e-1;
 694   // Cluster width in z
 695   const Float_t kACz=0.19081;
 696   const Float_t kBCz=0.55938e-3;
 697   const Float_t kCCz=0.30428;
 698
 699   TDirectory *savedir=gDirectory;
 700
 701   if (!of->IsOpen()) {
 702      cerr<<"AliTPC::Hits2Clusters(): output file not open !\n";
 703      return;
 704   }
 705
 706    if(fTPCParam == 0){
 707      printf("AliTPCParam MUST be created firstly\n");
 708      return;
 709    }
 710
 711   Float_t sigmaRphi,sigmaZ,clRphi,clZ;
 712   //
 713   TParticle *particle; // pointer to a given particle
 714   AliTPChit *tpcHit; // pointer to a sigle TPC hit
 715   TClonesArray *particles; //pointer to the particle list
 716   Int_t sector,nhits;
 717   Int_t ipart;
 718   Float_t xyz[5];
 719   Float_t pl,pt,tanth,rpad,ratio;
 720   Float_t cph,sph;
 721
 722   //---------------------------------------------------------------
 723   //  Get the access to the tracks
 724   //---------------------------------------------------------------
 725
 726   TTree *tH = gAlice->TreeH();
 727   Stat_t ntracks = tH->GetEntries();
 728   particles=gAlice->Particles();
 729
 730   //Switch to the output file
 731   of->cd();
 732
 733   fTPCParam->Write(fTPCParam->GetTitle());
 734   AliTPCClustersArray carray;
 735   carray.Setup(fTPCParam);
 736   carray.SetClusterType("AliTPCcluster");
 737   carray.MakeTree();
 738
 739   Int_t nclusters=0; //cluster counter
 740
 741   //------------------------------------------------------------
 742   // Loop over all sectors (72 sectors for 20 deg
 743   // segmentation for both lower and upper sectors)
 744   // Sectors 0-35 are lower sectors, 0-17 z>0, 17-35 z<0
 745   // Sectors 36-71 are upper sectors, 36-53 z>0, 54-71 z<0
 746   //
 747   // First cluster for sector 0 starts at "0"
 748   //------------------------------------------------------------
 749
 750   for(Int_t isec=0;isec<fTPCParam->GetNSector();isec++){
 751     //MI change
 752     fTPCParam->AdjustCosSin(isec,cph,sph);
 753
 754     //------------------------------------------------------------
 755     // Loop over tracks
 756     //------------------------------------------------------------
 757
 758     for(Int_t track=0;track<ntracks;track++){
 759       ResetHits();
 760       tH->GetEvent(track);
 761       //
 762       //  Get number of the TPC hits
 763       //
 764       nhits=fHits->GetEntriesFast();
 765       //
 766       // Loop over hits
 767       //
 768       for(Int_t hit=0;hit<nhits;hit++){
 769         tpcHit=(AliTPChit*)fHits->UncheckedAt(hit);
 770         if (tpcHit->fQ == 0.) continue; //information about track (I.Belikov)
 771         sector=tpcHit->fSector; // sector number
 772         if(sector != isec) continue; //terminate iteration
 773         ipart=tpcHit->fTrack;
 774         particle=(TParticle*)particles->UncheckedAt(ipart);
 775         pl=particle->Pz();
 776         pt=particle->Pt();
 777         if(pt < 1.e-9) pt=1.e-9;
 778         tanth=pl/pt;
 779         tanth = TMath::Abs(tanth);
 780         rpad=TMath::Sqrt(tpcHit->fX*tpcHit->fX + tpcHit->fY*tpcHit->fY);
 781         ratio=0.001*rpad/pt; // pt must be in MeV/c - historical reason
 782
 783         //   space-point resolutions
 784
 785         sigmaRphi=SigmaY2(rpad,tanth,pt);
 786         sigmaZ   =SigmaZ2(rpad,tanth   );
 787
 788         //   cluster widths
 789
 790         clRphi=kACrphi-kBCrphi*rpad*tanth+kCCrphi*ratio*ratio;
 791         clZ=kACz-kBCz*rpad*tanth+kCCz*tanth*tanth;
 792
 793         // temporary protection
 794
 795         if(sigmaRphi < 0.) sigmaRphi=0.4e-3;
 796         if(sigmaZ < 0.) sigmaZ=0.4e-3;
 797         if(clRphi < 0.) clRphi=2.5e-3;
 798         if(clZ < 0.) clZ=2.5e-5;
 799
 800         //
 801
 802         //
 803         // smearing --> rotate to the 1 (13) or to the 25 (49) sector,
 804         // then the inaccuracy in a X-Y plane is only along Y (pad row)!
 805         //
 806         Float_t xprim= tpcHit->fX*cph + tpcHit->fY*sph;
 807         Float_t yprim=-tpcHit->fX*sph + tpcHit->fY*cph;
 808         xyz[0]=gRandom->Gaus(yprim,TMath::Sqrt(sigmaRphi));   // y
 809           Float_t alpha=(isec < fTPCParam->GetNInnerSector()) ?
 810           fTPCParam->GetInnerAngle() : fTPCParam->GetOuterAngle();
 811           Float_t ymax=xprim*TMath::Tan(0.5*alpha);
 812           if (TMath::Abs(xyz[0])>ymax) xyz[0]=yprim;
 813         xyz[1]=gRandom->Gaus(tpcHit->fZ,TMath::Sqrt(sigmaZ)); // z
 814           if (TMath::Abs(xyz[1])>fTPCParam->GetZLength()) xyz[1]=tpcHit->fZ;
 815         xyz[2]=tpcHit->fQ;                                     // q
 816         xyz[3]=sigmaRphi;                                     // fSigmaY2
 817         xyz[4]=sigmaZ;                                        // fSigmaZ2
 818
 819         AliTPCClustersRow *clrow=carray.GetRow(sector,tpcHit->fPadRow);
 820         if (!clrow) clrow=carray.CreateRow(sector,tpcHit->fPadRow);
 821
 822         Int_t tracks[3]={tpcHit->fTrack, -1, -1};
 823         AliTPCcluster cluster(xyz,tracks);
 824
 825         clrow->InsertCluster(&cluster); nclusters++;
 826
 827       } // end of loop over hits
 828
 829     }   // end of loop over tracks
 830
 831     Int_t nrows=fTPCParam->GetNRow(isec);
 832     for (Int_t irow=0; irow<nrows; irow++) {
 833         AliTPCClustersRow *clrow=carray.GetRow(isec,irow);
 834         if (!clrow) continue;
 835         carray.StoreRow(isec,irow);
 836         carray.ClearRow(isec,irow);
 837     }
 838
 839   } // end of loop over sectors
 840
 841   cerr<<"Number of made clusters : "<<nclusters<<"                        \n";
 842
 843   carray.GetTree()->Write();
 844
 845   savedir->cd(); //switch back to the input file
 846
 847 } // end of function
 848
 849 //_________________________________________________________________
 850 void AliTPC::Hits2ExactClustersSector(Int_t isec)
 851 {
 852   //--------------------------------------------------------
 853   //calculate exact cross point of track and given pad row
 854   //resulting values are expressed in "digit" coordinata
 855   //--------------------------------------------------------
 856
 857   //-----------------------------------------------------------------
 858   // Origin: Marian Ivanov  GSI Darmstadt, m.ivanov@gsi.de
 859   //-----------------------------------------------------------------
 860   //
 861   if (fClustersArray==0){
 862     return;
 863   }
 864   //
 865   TParticle *particle; // pointer to a given particle
 866   AliTPChit *tpcHit; // pointer to a sigle TPC hit
 867   TClonesArray *particles; //pointer to the particle list
 868   Int_t sector,nhits;
 869   Int_t ipart;
 870   const Int_t kcmaxhits=30000;
 871   TVector * xxxx = new TVector(kcmaxhits*4);
 872   TVector & xxx = *xxxx;
 873   Int_t maxhits = kcmaxhits;
 874   //construct array for each padrow
 875   for (Int_t i=0; i<fTPCParam->GetNRow(isec);i++)
 876     fClustersArray->CreateRow(isec,i);
 877
 878   //---------------------------------------------------------------
 879   //  Get the access to the tracks
 880   //---------------------------------------------------------------
 881
 882   TTree *tH = gAlice->TreeH();
 883   Stat_t ntracks = tH->GetEntries();
 884   particles=gAlice->Particles();
 885   Int_t npart = particles->GetEntriesFast();
 886
 887   //------------------------------------------------------------
 888   // Loop over tracks
 889   //------------------------------------------------------------
 890
 891   for(Int_t track=0;track<ntracks;track++){
 892     ResetHits();
 893     tH->GetEvent(track);
 894     //
 895     //  Get number of the TPC hits and a pointer
 896     //  to the particles
 897     //
 898     nhits=fHits->GetEntriesFast();
 899     //
 900     // Loop over hits
 901     //
 902     Int_t currentIndex=0;
 903     Int_t lastrow=-1;  //last writen row
 904     for(Int_t hit=0;hit<nhits;hit++){
 905       tpcHit=(AliTPChit*)fHits->UncheckedAt(hit);
 906       if (tpcHit==0) continue;
 907       sector=tpcHit->fSector; // sector number
 908       if(sector != isec) continue;
 909       ipart=tpcHit->fTrack;
 910       if (ipart<npart) particle=(TParticle*)particles->UncheckedAt(ipart);
 911
 912       //find row number
 913
 914       Float_t  x[3]={tpcHit->fX,tpcHit->fY,tpcHit->fZ};
 915       Int_t    index[3]={1,isec,0};
 916       Int_t    currentrow = fTPCParam->GetPadRow(x,index) ;
 917       if (currentrow<0) continue;
 918       if (lastrow<0) lastrow=currentrow;
 919       if (currentrow==lastrow){
 920         if ( currentIndex>=maxhits){
 921           maxhits+=kcmaxhits;
 922           xxx.ResizeTo(4*maxhits);
 923         }
 924         xxx(currentIndex*4)=x[0];
 925         xxx(currentIndex*4+1)=x[1];
 926         xxx(currentIndex*4+2)=x[2];
 927         xxx(currentIndex*4+3)=tpcHit->fQ;
 928         currentIndex++;
 929       }
 930       else
 931         if (currentIndex>2){
 932           Float_t sumx=0;
 933           Float_t sumx2=0;
 934           Float_t sumx3=0;
 935           Float_t sumx4=0;
 936           Float_t sumy=0;
 937           Float_t sumxy=0;
 938           Float_t sumx2y=0;
 939           Float_t sumz=0;
 940           Float_t sumxz=0;
 941           Float_t sumx2z=0;
 942           Float_t sumq=0;
 943           for (Int_t index=0;index<currentIndex;index++){
 944             Float_t x,x2,x3,x4;
 945             x=x2=x3=x4=xxx(index*4);
 946             x2*=x;
 947             x3*=x2;
 948             x4*=x3;
 949             sumx+=x;
 950             sumx2+=x2;
 951             sumx3+=x3;
 952             sumx4+=x4;
 953             sumy+=xxx(index*4+1);
 954             sumxy+=xxx(index*4+1)*x;
 955             sumx2y+=xxx(index*4+1)*x2;
 956             sumz+=xxx(index*4+2);
 957             sumxz+=xxx(index*4+2)*x;
 958             sumx2z+=xxx(index*4+2)*x2;
 959             sumq+=xxx(index*4+3);
 960           }
 961           Float_t centralPad = (fTPCParam->GetNPads(isec,lastrow)-1)/2;
 962           Float_t det=currentIndex*(sumx2*sumx4-sumx3*sumx3)-sumx*(sumx*sumx4-sumx2*sumx3)+
 963             sumx2*(sumx*sumx3-sumx2*sumx2);
 964
 965           Float_t detay=sumy*(sumx2*sumx4-sumx3*sumx3)-sumx*(sumxy*sumx4-sumx2y*sumx3)+
 966             sumx2*(sumxy*sumx3-sumx2y*sumx2);
 967           Float_t detaz=sumz*(sumx2*sumx4-sumx3*sumx3)-sumx*(sumxz*sumx4-sumx2z*sumx3)+
 968             sumx2*(sumxz*sumx3-sumx2z*sumx2);
 969
 970           Float_t detby=currentIndex*(sumxy*sumx4-sumx2y*sumx3)-sumy*(sumx*sumx4-sumx2*sumx3)+
 971             sumx2*(sumx*sumx2y-sumx2*sumxy);
 972           Float_t detbz=currentIndex*(sumxz*sumx4-sumx2z*sumx3)-sumz*(sumx*sumx4-sumx2*sumx3)+
 973             sumx2*(sumx*sumx2z-sumx2*sumxz);
 974
 975           Float_t y=detay/det+centralPad;
 976           Float_t z=detaz/det;
 977           Float_t by=detby/det; //y angle
 978           Float_t bz=detbz/det; //z angle
 979           sumy/=Float_t(currentIndex);
 980           sumz/=Float_t(currentIndex);
 981           AliCluster cl;
 982           cl.fX=z;
 983           cl.fY=y;
 984           cl.fQ=sumq;
 985           cl.fSigmaX2=bz;
 986           cl.fSigmaY2=by;
 987           cl.fTracks[0]=ipart;
 988
 989           AliTPCClustersRow * row = (fClustersArray->GetRow(isec,lastrow));
 990           if (row!=0) row->InsertCluster(&cl);
 991           currentIndex=0;
 992           lastrow=currentrow;
 993         } //end of calculating cluster for given row
 994
 995
 996
 997     } // end of loop over hits
 998   }   // end of loop over tracks
 999   //write padrows to tree
1000   for (Int_t ii=0; ii<fTPCParam->GetNRow(isec);ii++) {
1001     fClustersArray->StoreRow(isec,ii);
1002     fClustersArray->ClearRow(isec,ii);
1003   }
1004   xxxx->Delete();
1005
1006 }
1007
1008 //__________________________________________________________________
1009 void AliTPC::Hits2Digits()
1010 {
1011  //----------------------------------------------------
1012  // Loop over all sectors
1013  //----------------------------------------------------
1014
1015   if(fTPCParam == 0){
1016     printf("AliTPCParam MUST be created firstly\n");
1017     return;
1018   }
1019
1020  for(Int_t isec=0;isec<fTPCParam->GetNSector();isec++) Hits2DigitsSector(isec);
1021
1022 }
1023
1024
1025 //_____________________________________________________________________________
1026 void AliTPC::Hits2DigitsSector(Int_t isec)
1027 {
1028   //-------------------------------------------------------------------
1029   // TPC conversion from hits to digits.
1030   //-------------------------------------------------------------------
1031
1032   //-----------------------------------------------------------------
1033   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1034   //-----------------------------------------------------------------
1035
1036   //-------------------------------------------------------
1037   //  Get the access to the track hits
1038   //-------------------------------------------------------
1039
1040
1041   TTree *tH = gAlice->TreeH(); // pointer to the hits tree
1042   Stat_t ntracks = tH->GetEntries();
1043
1044   if( ntracks > 0){
1045
1046   //-------------------------------------------
1047   //  Only if there are any tracks...
1048   //-------------------------------------------
1049
1050     TObjArray **row;
1051
1052       printf("*** Processing sector number %d ***\n",isec);
1053
1054       Int_t nrows =fTPCParam->GetNRow(isec);
1055
1056       row= new TObjArray* [nrows];
1057
1058       MakeSector(isec,nrows,tH,ntracks,row);
1059
1060       //--------------------------------------------------------
1061       //   Digitize this sector, row by row
1062       //   row[i] is the pointer to the TObjArray of TVectors,
1063       //   each one containing electrons accepted on this
1064       //   row, assigned into tracks
1065       //--------------------------------------------------------
1066
1067       Int_t i;
1068
1069       if (fDigitsArray->GetTree()==0) fDigitsArray->MakeTree();
1070
1071       for (i=0;i<nrows;i++){
1072
1073         AliDigits * dig = fDigitsArray->CreateRow(isec,i);
1074
1075         DigitizeRow(i,isec,row);
1076
1077         fDigitsArray->StoreRow(isec,i);
1078
1079         Int_t ndig = dig->GetDigitSize();
1080
1081         printf("*** Sector, row, compressed digits %d %d %d ***\n",isec,i,ndig);
1082
1083         fDigitsArray->ClearRow(isec,i);
1084
1085
1086        } // end of the sector digitization
1087
1088       for(i=0;i<nrows;i++){
1089         row[i]->Delete();
1090       }
1091
1092        delete [] row; // delete the array of pointers to TObjArray-s
1093
1094   } // ntracks >0
1095
1096 } // end of Hits2DigitsSector
1097
1098
1099 //_____________________________________________________________________________
1100 void AliTPC::DigitizeRow(Int_t irow,Int_t isec,TObjArray **rows)
1101 {
1102   //-----------------------------------------------------------
1103   // Single row digitization, coupling from the neighbouring
1104   // rows taken into account
1105   //-----------------------------------------------------------
1106
1107   //-----------------------------------------------------------------
1108   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1109   // Modified: Marian Ivanov GSI Darmstadt, m.ivanov@gsi.de
1110   //-----------------------------------------------------------------
1111
1112
1113   Float_t zerosup = fTPCParam->GetZeroSup();
1114   Int_t nrows =fTPCParam->GetNRow(isec);
1115   fCurrentIndex[1]= isec;
1116
1117
1118   Int_t nofPads = fTPCParam->GetNPads(isec,irow);
1119   Int_t nofTbins = fTPCParam->GetMaxTBin();
1120   Int_t indexRange[4];
1121   //
1122   //  Integrated signal for this row
1123   //  and a single track signal
1124   //
1125   TMatrix *m1   = new TMatrix(0,nofPads,0,nofTbins); // integrated
1126   TMatrix *m2   = new TMatrix(0,nofPads,0,nofTbins); // single
1127   //
1128   TMatrix &total  = *m1;
1129
1130   //  Array of pointers to the label-signal list
1131
1132   Int_t nofDigits = nofPads*nofTbins; // number of digits for this row
1133   Float_t  **pList = new Float_t* [nofDigits];
1134
1135   Int_t lp;
1136   Int_t i1;
1137   for(lp=0;lp<nofDigits;lp++)pList[lp]=0; // set all pointers to NULL
1138   //
1139   //calculate signal
1140   //
1141   Int_t row1 = TMath::Max(irow-fTPCParam->GetNCrossRows(),0);
1142   Int_t row2 = TMath::Min(irow+fTPCParam->GetNCrossRows(),nrows-1);
1143   for (Int_t row= row1;row<=row2;row++){
1144     Int_t nTracks= rows[row]->GetEntries();
1145     for (i1=0;i1<nTracks;i1++){
1146       fCurrentIndex[2]= row;
1147       fCurrentIndex[3]=irow;
1148       if (row==irow){
1149         m2->Zero();  // clear single track signal matrix
1150         Float_t trackLabel = GetSignal(rows[row],i1,m2,m1,indexRange);
1151         GetList(trackLabel,nofPads,m2,indexRange,pList);
1152       }
1153       else   GetSignal(rows[row],i1,0,m1,indexRange);
1154     }
1155   }
1156
1157   Int_t tracks[3];
1158
1159   AliDigits *dig = fDigitsArray->GetRow(isec,irow);
1160   for(Int_t ip=0;ip<nofPads;ip++){
1161     for(Int_t it=0;it<nofTbins;it++){
1162
1163       Float_t q = total(ip,it);
1164
1165       Int_t gi =it*nofPads+ip; // global index
1166
1167       q = gRandom->Gaus(q,fTPCParam->GetNoise()*fTPCParam->GetNoiseNormFac());
1168
1169       q = (Int_t)q;
1170
1171       if(q <=zerosup) continue; // do not fill zeros
1172       if(q > fTPCParam->GetADCSat()) q = fTPCParam->GetADCSat();  // saturation
1173
1174       //
1175       //  "real" signal or electronic noise (list = -1)?
1176       //
1177
1178       for(Int_t j1=0;j1<3;j1++){
1179         tracks[j1] = (pList[gi]) ?(Int_t)(*(pList[gi]+j1)) : -1;
1180       }
1181
1182 //Begin_Html
1183 /*
1184   <A NAME="AliDigits"></A>
1185   using of AliDigits object
1186 */
1187 //End_Html
1188       dig->SetDigitFast((Short_t)q,it,ip);
1189       if (fDigitsArray->IsSimulated())
1190         {
1191          ((AliSimDigits*)dig)->SetTrackIDFast(tracks[0],it,ip,0);
1192          ((AliSimDigits*)dig)->SetTrackIDFast(tracks[1],it,ip,1);
1193          ((AliSimDigits*)dig)->SetTrackIDFast(tracks[2],it,ip,2);
1194         }
1195
1196
1197     } // end of loop over time buckets
1198   }  // end of lop over pads
1199
1200   //
1201   //  This row has been digitized, delete nonused stuff
1202   //
1203
1204   for(lp=0;lp<nofDigits;lp++){
1205     if(pList[lp]) delete [] pList[lp];
1206   }
1207
1208   delete [] pList;
1209
1210   delete m1;
1211   delete m2;
1212   //  delete m3;
1213
1214 } // end of DigitizeRow
1215
1216 //_____________________________________________________________________________
1217
1218 Float_t AliTPC::GetSignal(TObjArray *p1, Int_t ntr, TMatrix *m1, TMatrix *m2,
1219                           Int_t *indexRange)
1220 {
1221
1222   //---------------------------------------------------------------
1223   //  Calculates 2-D signal (pad,time) for a single track,
1224   //  returns a pointer to the signal matrix and the track label
1225   //  No digitization is performed at this level!!!
1226   //---------------------------------------------------------------
1227
1228   //-----------------------------------------------------------------
1229   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1230   // Modified: Marian Ivanov
1231   //-----------------------------------------------------------------
1232
1233   TVector *tv;
1234
1235   tv = (TVector*)p1->At(ntr); // pointer to a track
1236   TVector &v = *tv;
1237
1238   Float_t label = v(0);
1239   Int_t centralPad = (fTPCParam->GetNPads(fCurrentIndex[1],fCurrentIndex[3])-1)/2;
1240
1241   Int_t nElectrons = (tv->GetNrows()-1)/4;
1242   indexRange[0]=9999; // min pad
1243   indexRange[1]=-1; // max pad
1244   indexRange[2]=9999; //min time
1245   indexRange[3]=-1; // max time
1246
1247   //  Float_t IneffFactor = 0.5; // inefficiency in the gain close to the edge, as above
1248
1249   TMatrix &signal = *m1;
1250   TMatrix &total = *m2;
1251   //
1252   //  Loop over all electrons
1253   //
1254   for(Int_t nel=0; nel<nElectrons; nel++){
1255     Int_t idx=nel*4;
1256     Float_t aval =  v(idx+4);
1257     Float_t eltoadcfac=aval*fTPCParam->GetTotalNormFac();
1258     Float_t xyz[3]={v(idx+1),v(idx+2),v(idx+3)};
1259     Int_t n = fTPCParam->CalcResponse(xyz,fCurrentIndex,fCurrentIndex[3]);
1260
1261     if (n>0) for (Int_t i =0; i<n; i++){
1262        Int_t *index = fTPCParam->GetResBin(i);
1263        Int_t pad=index[1]+centralPad;  //in digit coordinates central pad has coordinate 0
1264        if ( ( pad<(fTPCParam->GetNPads(fCurrentIndex[1],fCurrentIndex[3]))) && (pad>0)) {
1265          Int_t time=index[2];
1266          Float_t weight = fTPCParam->GetResWeight(i); //we normalise response to ADC channel
1267          weight *= eltoadcfac;
1268
1269          if (m1!=0) signal(pad,time)+=weight;
1270          total(pad,time)+=weight;
1271          indexRange[0]=TMath::Min(indexRange[0],pad);
1272          indexRange[1]=TMath::Max(indexRange[1],pad);
1273          indexRange[2]=TMath::Min(indexRange[2],time);
1274          indexRange[3]=TMath::Max(indexRange[3],time);
1275        }
1276     }
1277   } // end of loop over electrons
1278
1279   return label; // returns track label when finished
1280 }
1281
1282 //_____________________________________________________________________________
1283 void AliTPC::GetList(Float_t label,Int_t np,TMatrix *m,Int_t *indexRange,
1284                      Float_t **pList)
1285 {
1286   //----------------------------------------------------------------------
1287   //  Updates the list of tracks contributing to digits for a given row
1288   //----------------------------------------------------------------------
1289
1290   //-----------------------------------------------------------------
1291   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1292   //-----------------------------------------------------------------
1293
1294   TMatrix &signal = *m;
1295
1296   // lop over nonzero digits
1297
1298   for(Int_t it=indexRange[2];it<indexRange[3]+1;it++){
1299     for(Int_t ip=indexRange[0];ip<indexRange[1]+1;ip++){
1300
1301
1302         // accept only the contribution larger than 500 electrons (1/2 s_noise)
1303
1304         if(signal(ip,it)<0.5) continue;
1305
1306
1307         Int_t globalIndex = it*np+ip; // globalIndex starts from 0!
1308
1309         if(!pList[globalIndex]){
1310
1311           //
1312           // Create new list (6 elements - 3 signals and 3 labels),
1313           //
1314
1315           pList[globalIndex] = new Float_t [6];
1316
1317           // set list to -1
1318
1319           *pList[globalIndex] = -1.;
1320           *(pList[globalIndex]+1) = -1.;
1321           *(pList[globalIndex]+2) = -1.;
1322           *(pList[globalIndex]+3) = -1.;
1323           *(pList[globalIndex]+4) = -1.;
1324           *(pList[globalIndex]+5) = -1.;
1325
1326
1327           *pList[globalIndex] = label;
1328           *(pList[globalIndex]+3) = signal(ip,it);
1329         }
1330         else{
1331
1332           // check the signal magnitude
1333
1334           Float_t highest = *(pList[globalIndex]+3);
1335           Float_t middle = *(pList[globalIndex]+4);
1336           Float_t lowest = *(pList[globalIndex]+5);
1337
1338           //
1339           //  compare the new signal with already existing list
1340           //
1341
1342           if(signal(ip,it)<lowest) continue; // neglect this track
1343
1344           //
1345
1346           if (signal(ip,it)>highest){
1347             *(pList[globalIndex]+5) = middle;
1348             *(pList[globalIndex]+4) = highest;
1349             *(pList[globalIndex]+3) = signal(ip,it);
1350
1351             *(pList[globalIndex]+2) = *(pList[globalIndex]+1);
1352             *(pList[globalIndex]+1) = *pList[globalIndex];
1353             *pList[globalIndex] = label;
1354           }
1355           else if (signal(ip,it)>middle){
1356             *(pList[globalIndex]+5) = middle;
1357             *(pList[globalIndex]+4) = signal(ip,it);
1358
1359             *(pList[globalIndex]+2) = *(pList[globalIndex]+1);
1360             *(pList[globalIndex]+1) = label;
1361           }
1362           else{
1363             *(pList[globalIndex]+5) = signal(ip,it);
1364             *(pList[globalIndex]+2) = label;
1365           }
1366         }
1367
1368     } // end of loop over pads
1369   } // end of loop over time bins
1370
1371
1372
1373 }//end of GetList
1374 //___________________________________________________________________
1375 void AliTPC::MakeSector(Int_t isec,Int_t nrows,TTree *TH,
1376                         Stat_t ntracks,TObjArray **row)
1377 {
1378
1379   //-----------------------------------------------------------------
1380   // Prepares the sector digitization, creates the vectors of
1381   // tracks for each row of this sector. The track vector
1382   // contains the track label and the position of electrons.
1383   //-----------------------------------------------------------------
1384
1385   //-----------------------------------------------------------------
1386   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1387   //-----------------------------------------------------------------
1388
1389   Float_t gasgain = fTPCParam->GetGasGain();
1390   Int_t i;
1391   Float_t xyz[4];
1392
1393   AliTPChit *tpcHit; // pointer to a sigle TPC hit
1394
1395   //----------------------------------------------
1396   // Create TObjArray-s, one for each row,
1397   // each TObjArray will store the TVectors
1398   // of electrons, one TVector per each track.
1399   //----------------------------------------------
1400
1401   Int_t *nofElectrons = new Int_t [nrows]; // electron counter for each row
1402   TVector **tracks = new TVector* [nrows]; //pointers to the track vectors
1403   for(i=0; i<nrows; i++){
1404     row[i] = new TObjArray;
1405     nofElectrons[i]=0;
1406     tracks[i]=0;
1407   }
1408
1409
1410
1411   //--------------------------------------------------------------------
1412   //  Loop over tracks, the "track" contains the full history
1413   //--------------------------------------------------------------------
1414
1415   Int_t previousTrack,currentTrack;
1416   previousTrack = -1; // nothing to store so far!
1417
1418   for(Int_t track=0;track<ntracks;track++){
1419
1420     ResetHits();
1421
1422     TH->GetEvent(track); // get next track
1423     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast(); // get number of hits for this track
1424
1425     if(nhits == 0) continue; // no hits in the TPC for this track
1426
1427     //--------------------------------------------------------------
1428     //  Loop over hits
1429     //--------------------------------------------------------------
1430
1431     for(Int_t hit=0;hit<nhits;hit++){
1432
1433       tpcHit = (AliTPChit*)fHits->UncheckedAt(hit); // get a pointer to a hit
1434
1435       Int_t sector=tpcHit->fSector; // sector number
1436       if(sector != isec) continue;
1437
1438         currentTrack = tpcHit->fTrack; // track number
1439         if(currentTrack != previousTrack){
1440
1441            // store already filled fTrack
1442
1443            for(i=0;i<nrows;i++){
1444              if(previousTrack != -1){
1445                if(nofElectrons[i]>0){
1446                  TVector &v = *tracks[i];
1447                  v(0) = previousTrack;
1448                  tracks[i]->ResizeTo(4*nofElectrons[i]+1); // shrink if necessary
1449                  row[i]->Add(tracks[i]);
1450                }
1451                else{
1452                  delete tracks[i]; // delete empty TVector
1453                  tracks[i]=0;
1454                }
1455              }
1456
1457              nofElectrons[i]=0;
1458              tracks[i] = new TVector(481); // TVectors for the next fTrack
1459
1460            } // end of loop over rows
1461
1462            previousTrack=currentTrack; // update track label
1463         }
1464
1465         Int_t qI = (Int_t) (tpcHit->fQ); // energy loss (number of electrons)
1466
1467        //---------------------------------------------------
1468        //  Calculate the electron attachment probability
1469        //---------------------------------------------------
1470
1471
1472         Float_t time = 1.e6*(fTPCParam->GetZLength()-TMath::Abs(tpcHit->fZ))
1473                                                         /fTPCParam->GetDriftV();
1474         // in microseconds!
1475         Float_t attProb = fTPCParam->GetAttCoef()*
1476           fTPCParam->GetOxyCont()*time; //  fraction!
1477
1478         //-----------------------------------------------
1479         //  Loop over electrons
1480         //-----------------------------------------------
1481         Int_t index[3];
1482         index[1]=isec;
1483         for(Int_t nel=0;nel<qI;nel++){
1484           // skip if electron lost due to the attachment
1485           if((gRandom->Rndm(0)) < attProb) continue; // electron lost!
1486           xyz[0]=tpcHit->fX;
1487           xyz[1]=tpcHit->fY;
1488           xyz[2]=tpcHit->fZ;
1489           xyz[3]= (Float_t) (-gasgain*TMath::Log(gRandom->Rndm()));
1490           index[0]=1;
1491
1492           TransportElectron(xyz,index); //MI change -august
1493           Int_t rowNumber;
1494           fTPCParam->GetPadRow(xyz,index); //MI change august
1495           rowNumber = index[2];
1496           //transform position to local digit coordinates
1497           //relative to nearest pad row
1498           if ((rowNumber<0)||rowNumber>=fTPCParam->GetNRow(isec)) continue;
1499           nofElectrons[rowNumber]++;
1500           //----------------------------------
1501           // Expand vector if necessary
1502           //----------------------------------
1503           if(nofElectrons[rowNumber]>120){
1504             Int_t range = tracks[rowNumber]->GetNrows();
1505             if((nofElectrons[rowNumber])>(range-1)/4){
1506
1507               tracks[rowNumber]->ResizeTo(range+400); // Add 100 electrons
1508             }
1509           }
1510
1511           TVector &v = *tracks[rowNumber];
1512           Int_t idx = 4*nofElectrons[rowNumber]-3;
1513
1514           v(idx)=  xyz[0];   // X - pad row coordinate
1515           v(idx+1)=xyz[1];   // Y - pad coordinate (along the pad-row)
1516           v(idx+2)=xyz[2];   // Z - time bin coordinate
1517           v(idx+3)=xyz[3];   // avalanche size
1518         } // end of loop over electrons
1519
1520       } // end of loop over hits
1521     } // end of loop over tracks
1522
1523     //
1524     //   store remaining track (the last one) if not empty
1525     //
1526
1527      for(i=0;i<nrows;i++){
1528        if(nofElectrons[i]>0){
1529           TVector &v = *tracks[i];
1530           v(0) = previousTrack;
1531           tracks[i]->ResizeTo(4*nofElectrons[i]+1); // shrink if necessary
1532           row[i]->Add(tracks[i]);
1533         }
1534         else{
1535           delete tracks[i];
1536           tracks[i]=0;
1537         }
1538       }
1539
1540           delete [] tracks;
1541           delete [] nofElectrons;
1542
1543
1544 } // end of MakeSector
1545
1546
1547 //_____________________________________________________________________________
1548 void AliTPC::Init()
1549 {
1550   //
1551   // Initialise TPC detector after definition of geometry
1552   //
1553   Int_t i;
1554   //
1555   printf("\n");
1556   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
1557   printf(" TPC_INIT ");
1558   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
1559   printf("\n");
1560   //
1561   for(i=0;i<80;i++) printf("*");
1562   printf("\n");
1563 }
1564
1565 //_____________________________________________________________________________
1566 void AliTPC::MakeBranch(Option_t* option)
1567 {
1568   //
1569   // Create Tree branches for the TPC.
1570   //
1571   Int_t buffersize = 4000;
1572   char branchname[10];
1573   sprintf(branchname,"%s",GetName());
1574
1575   AliDetector::MakeBranch(option);
1576
1577   char *d = strstr(option,"D");
1578
1579   if (fDigits   && gAlice->TreeD() && d) {
1580     gAlice->TreeD()->Branch(branchname,&fDigits, buffersize);
1581     printf("Making Branch %s for digits\n",branchname);
1582   }
1583 }
1584
1585 //_____________________________________________________________________________
1586 void AliTPC::ResetDigits()
1587 {
1588   //
1589   // Reset number of digits and the digits array for this detector
1590   //
1591   fNdigits   = 0;
1592   if (fDigits)   fDigits->Clear();
1593 }
1594
1595 //_____________________________________________________________________________
1596 void AliTPC::SetSecAL(Int_t sec)
1597 {
1598   //---------------------------------------------------
1599   // Activate/deactivate selection for lower sectors
1600   //---------------------------------------------------
1601
1602   //-----------------------------------------------------------------
1603   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1604   //-----------------------------------------------------------------
1605
1606   fSecAL = sec;
1607 }
1608
1609 //_____________________________________________________________________________
1610 void AliTPC::SetSecAU(Int_t sec)
1611 {
1612   //----------------------------------------------------
1613   // Activate/deactivate selection for upper sectors
1614   //---------------------------------------------------
1615
1616   //-----------------------------------------------------------------
1617   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1618   //-----------------------------------------------------------------
1619
1620   fSecAU = sec;
1621 }
1622
1623 //_____________________________________________________________________________
1624 void AliTPC::SetSecLows(Int_t s1,Int_t s2,Int_t s3,Int_t s4,Int_t s5, Int_t s6)
1625 {
1626   //----------------------------------------
1627   // Select active lower sectors
1628   //----------------------------------------
1629
1630   //-----------------------------------------------------------------
1631   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1632   //-----------------------------------------------------------------
1633
1634   fSecLows[0] = s1;
1635   fSecLows[1] = s2;
1636   fSecLows[2] = s3;
1637   fSecLows[3] = s4;
1638   fSecLows[4] = s5;
1639   fSecLows[5] = s6;
1640 }
1641
1642 //_____________________________________________________________________________
1643 void AliTPC::SetSecUps(Int_t s1,Int_t s2,Int_t s3,Int_t s4,Int_t s5, Int_t s6,
1644                        Int_t s7, Int_t s8 ,Int_t s9 ,Int_t s10,
1645                        Int_t s11 , Int_t s12)
1646 {
1647   //--------------------------------
1648   // Select active upper sectors
1649   //--------------------------------
1650
1651   //-----------------------------------------------------------------
1652   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1653   //-----------------------------------------------------------------
1654
1655   fSecUps[0] = s1;
1656   fSecUps[1] = s2;
1657   fSecUps[2] = s3;
1658   fSecUps[3] = s4;
1659   fSecUps[4] = s5;
1660   fSecUps[5] = s6;
1661   fSecUps[6] = s7;
1662   fSecUps[7] = s8;
1663   fSecUps[8] = s9;
1664   fSecUps[9] = s10;
1665   fSecUps[10] = s11;
1666   fSecUps[11] = s12;
1667 }
1668
1669 //_____________________________________________________________________________
1670 void AliTPC::SetSens(Int_t sens)
1671 {
1672
1673   //-------------------------------------------------------------
1674   // Activates/deactivates the sensitive strips at the center of
1675   // the pad row -- this is for the space-point resolution calculations
1676   //-------------------------------------------------------------
1677
1678   //-----------------------------------------------------------------
1679   // Origin: Marek Kowalski  IFJ, Krakow, Marek.Kowalski@ifj.edu.pl
1680   //-----------------------------------------------------------------
1681
1682   fSens = sens;
1683 }
1684
1685 void AliTPC::SetSide(Float_t side=0.)
1686 {
1687   // choice of the TPC side
1688
1689   fSide = side;
1690
1691 }
1692 //____________________________________________________________________________
1693 void AliTPC::SetGasMixt(Int_t nc,Int_t c1,Int_t c2,Int_t c3,Float_t p1,
1694                            Float_t p2,Float_t p3)
1695 {
1696
1697   // gax mixture definition
1698
1699  fNoComp = nc;
1700
1701  fMixtComp[0]=c1;
1702  fMixtComp[1]=c2;
1703  fMixtComp[2]=c3;
1704
1705  fMixtProp[0]=p1;
1706  fMixtProp[1]=p2;
1707  fMixtProp[2]=p3;
1708
1709
1710 }
1711 //_____________________________________________________________________________
1712
1713 void AliTPC::TransportElectron(Float_t *xyz, Int_t *index)
1714 {
1715   //
1716   // electron transport taking into account:
1717   // 1. diffusion,
1718   // 2.ExB at the wires
1719   // 3. nonisochronity
1720   //
1721   // xyz and index must be already transformed to system 1
1722   //
1723
1724   fTPCParam->Transform1to2(xyz,index);
1725
1726   //add diffusion
1727   Float_t driftl=xyz[2];
1728   if(driftl<0.01) driftl=0.01;
1729   driftl=TMath::Sqrt(driftl);
1730   Float_t sigT = driftl*(fTPCParam->GetDiffT());
1731   Float_t sigL = driftl*(fTPCParam->GetDiffL());
1732   xyz[0]=gRandom->Gaus(xyz[0],sigT);
1733   xyz[1]=gRandom->Gaus(xyz[1],sigT);
1734   xyz[2]=gRandom->Gaus(xyz[2],sigL);
1735
1736   // ExB
1737
1738   if (fTPCParam->GetMWPCReadout()==kTRUE){
1739     Float_t x1=xyz[0];
1740     fTPCParam->Transform2to2NearestWire(xyz,index);
1741     Float_t dx=xyz[0]-x1;
1742     xyz[1]+=dx*(fTPCParam->GetOmegaTau());
1743   }
1744   //add nonisochronity (not implemented yet)
1745
1746 }
1747 //_____________________________________________________________________________
1748 void AliTPC::Streamer(TBuffer &R__b)
1749 {
1750   //
1751   // Stream an object of class AliTPC.
1752   //
1753    if (R__b.IsReading()) {
1754       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
1755       AliDetector::Streamer(R__b);
1756       if (R__v < 2) return;
1757       R__b >> fNsectors;
1758    } else {
1759       R__b.WriteVersion(AliTPC::IsA());
1760       AliDetector::Streamer(R__b);
1761       R__b << fNsectors;
1762    }
1763 }
1764
1765 ClassImp(AliTPCdigit)
1766
1767 //_____________________________________________________________________________
1768 AliTPCdigit::AliTPCdigit(Int_t *tracks, Int_t *digits):
1769   AliDigit(tracks)
1770 {
1771   //
1772   // Creates a TPC digit object
1773   //
1774   fSector     = digits[0];
1775   fPadRow     = digits[1];
1776   fPad        = digits[2];
1777   fTime       = digits[3];
1778   fSignal     = digits[4];
1779 }
1780
1781
1782 ClassImp(AliTPChit)
1783
1784 //_____________________________________________________________________________
1785 AliTPChit::AliTPChit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits):
1786 AliHit(shunt,track)
1787 {
1788   //
1789   // Creates a TPC hit object
1790   //
1791   fSector     = vol[0];
1792   fPadRow     = vol[1];
1793   fX          = hits[0];
1794   fY          = hits[1];
1795   fZ          = hits[2];
1796   fQ          = hits[3];
1797 }
1798
1799