Last minute changes (C.Blume)
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDdigitizer.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 1.23  2001/05/07 08:04:48  cblume
19 New TRF and PRF. Speedup of the code. Digits from amplification region included
20
21 Revision 1.22  2001/03/30 14:40:14  cblume
22 Update of the digitization parameter
23
24 Revision 1.21  2001/03/13 09:30:35  cblume
25 Update of digitization. Moved digit branch definition to AliTRD
26
27 Revision 1.20  2001/02/25 20:19:00  hristov
28 Minor correction: loop variable declared only once for HP, Sun
29
30 Revision 1.19  2001/02/14 18:22:26  cblume
31 Change in the geometry of the padplane
32
33 Revision 1.18  2001/01/26 19:56:57  hristov
34 Major upgrade of AliRoot code
35
36 Revision 1.17  2000/12/08 12:53:27  cblume
37 Change in Copy() function for HP-compiler
38
39 Revision 1.16  2000/12/07 12:20:46  cblume
40 Go back to array compression. Use sampled PRF to speed up digitization
41
42 Revision 1.15  2000/11/23 14:34:08  cblume
43 Fixed bug in expansion routine of arrays (initialize buffers properly)
44
45 Revision 1.14  2000/11/20 08:54:44  cblume
46 Switch off compression as default
47
48 Revision 1.13  2000/11/10 14:57:52  cblume
49 Changes in the geometry constants for the DEC compiler
50
51 Revision 1.12  2000/11/01 14:53:20  cblume
52 Merge with TRD-develop
53
54 Revision 1.1.4.9  2000/10/26 17:00:22  cblume
55 Fixed bug in CheckDetector()
56
57 Revision 1.1.4.8  2000/10/23 13:41:35  cblume
58 Added protection against Log(0) in the gas gain calulation
59
60 Revision 1.1.4.7  2000/10/17 02:27:34  cblume
61 Get rid of global constants
62
63 Revision 1.1.4.6  2000/10/16 01:16:53  cblume
64 Changed timebin 0 to be the one closest to the readout
65
66 Revision 1.1.4.5  2000/10/15 23:34:29  cblume
67 Faster version of the digitizer
68
69 Revision 1.1.4.4  2000/10/06 16:49:46  cblume
70 Made Getters const
71
72 Revision 1.1.4.3  2000/10/04 16:34:58  cblume
73 Replace include files by forward declarations
74
75 Revision 1.1.4.2  2000/09/22 14:41:10  cblume
76 Bug fix in PRF. Included time response. New structure
77
78 Revision 1.10  2000/10/05 07:27:53  cblume
79 Changes in the header-files by FCA
80
81 Revision 1.9  2000/10/02 21:28:19  fca
82 Removal of useless dependecies via forward declarations
83
84 Revision 1.8  2000/06/09 11:10:07  cblume
85 Compiler warnings and coding conventions, next round
86
87 Revision 1.7  2000/06/08 18:32:58  cblume
88 Make code compliant to coding conventions
89
90 Revision 1.6  2000/06/07 16:27:32  cblume
91 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
92
93 Revision 1.5  2000/05/09 16:38:57  cblume
94 Removed PadResponse(). Merge problem
95
96 Revision 1.4  2000/05/08 15:53:45  cblume
97 Resolved merge conflict
98
99 Revision 1.3  2000/04/28 14:49:27  cblume
100 Only one declaration of iDict in MakeDigits()
101
102 Revision 1.1.4.1  2000/05/08 14:42:04  cblume
103 Introduced AliTRDdigitsManager
104
105 Revision 1.1  2000/02/28 19:00:13  cblume
106 Add new TRD classes
107
108 */
109
110 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
111 //                                                                           //
112 //  Creates and handles digits from TRD hits                                 //
113 //                                                                           //
114 //  The following effects are included:                                      //
115 //      - Diffusion                                                          //
116 //      - ExB effects                                                        //
117 //      - Gas gain including fluctuations                                    //
118 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                       //
119 //      - Electronics noise                                                  //
120 //      - Electronics gain                                                   //
121 //      - Digitization                                                       //
122 //      - ADC threshold                                                      //
123 //  The corresponding parameter can be adjusted via the various              //
124 //  Set-functions. If these parameters are not explicitly set, default       //
125 //  values are used (see Init-function).                                     //
126 //  To produce digits from a root-file with TRD-hits use the                 //
127 //  slowDigitsCreate.C macro.                                                //
128 //                                                                           //
129 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
130
131 #include <stdlib.h>
132
133 #include <TMath.h>
134 #include <TVector.h>
135 #include <TRandom.h>
136 #include <TROOT.h>
137 #include <TTree.h>
138 #include <TFile.h>
139 #include <TF1.h>
140
141 #include "AliRun.h"
142 #include "AliMagF.h"
143
144 #include "AliTRD.h"
145 #include "AliTRDhit.h"
146 #include "AliTRDdigitizer.h"
147 #include "AliTRDdataArrayI.h"
148 #include "AliTRDdataArrayF.h"
149 #include "AliTRDsegmentArray.h"
150 #include "AliTRDdigitsManager.h"
151 #include "AliTRDgeometry.h"
152
153 ClassImp(AliTRDdigitizer)
154
155 //_____________________________________________________________________________
156 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer():TNamed()
157 {
158   //
159   // AliTRDdigitizer default constructor
160   //
161
162   fInputFile      = NULL;
163   fDigits         = NULL;
164   fTRD            = NULL;
165   fGeo            = NULL;
166   fPRFsmp         = NULL;
167   fTRFsmp         = NULL;
168
169   fEvent          = 0;
170   fGasGain        = 0.0;
171   fNoise          = 0.0;
172   fChipGain       = 0.0;
173   fSinRange       = 0.0;
174   fSoutRange      = 0.0;
175   fADCoutRange    = 0.0;
176   fADCinRange     = 0.0;
177   fADCthreshold   = 0;
178   fDiffusionOn    = 0;
179   fDiffusionT     = 0.0;
180   fDiffusionL     = 0.0;
181   fElAttachOn     = 0;
182   fElAttachProp   = 0.0;
183   fExBOn          = 0;
184   fOmegaTau       = 0.0;
185   fPRFOn          = 0;
186   fTRFOn          = 0;
187   fDriftVelocity  = 0.0;
188   fPadCoupling    = 0.0;
189   fTimeCoupling   = 0.0;
190   fTimeBinWidth   = 0.0;
191   fField          = 0.0;
192
193   fPRFbin         = 0;
194   fPRFlo          = 0.0;
195   fPRFhi          = 0.0;
196   fPRFwid         = 0.0;
197   fPRFpad         = 0;
198   fTRFbin         = 0;
199   fTRFlo          = 0.0;
200   fTRFhi          = 0.0;
201   fTRFwid         = 0.0;
202
203   fCompress       = kTRUE;
204   fVerbose        = 1;
205   fSDigits        = kFALSE;
206
207 }
208
209 //_____________________________________________________________________________
210 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
211                 :TNamed(name,title)
212 {
213   //
214   // AliTRDdigitizer default constructor
215   //
216
217   fInputFile     = NULL;
218   fDigits        = NULL;
219   fTRD           = NULL;
220   fGeo           = NULL;
221   fPRFsmp        = NULL;
222   fTRFsmp        = NULL;
223
224   fEvent         = 0;
225
226   fCompress      = kTRUE;
227   fVerbose       = 1;
228   fSDigits       = kFALSE;
229
230   Init();
231
232 }
233
234 //_____________________________________________________________________________
235 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
236 {
237   //
238   // AliTRDdigitizer copy constructor
239   //
240
241   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
242
243 }
244
245 //_____________________________________________________________________________
246 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
247 {
248   //
249   // AliTRDdigitizer destructor
250   //
251
252   if (fInputFile) {
253     fInputFile->Close();
254     delete fInputFile;
255   }
256
257   if (fDigits) {
258     delete fDigits;
259   }
260
261 }
262
263 //_____________________________________________________________________________
264 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
265 {
266   //
267   // Assignment operator
268   //
269
270   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
271   return *this;
272
273 }
274
275 //_____________________________________________________________________________
276 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d)
277 {
278   //
279   // Copy function
280   //
281
282   Int_t iBin;
283
284   ((AliTRDdigitizer &) d).fInputFile      = NULL;
285   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigits         = NULL;
286   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD            = NULL;
287   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo            = NULL;
288
289   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent          = 0;
290
291   ((AliTRDdigitizer &) d).fGasGain        = fGasGain;
292   ((AliTRDdigitizer &) d).fNoise          = fNoise;
293   ((AliTRDdigitizer &) d).fChipGain       = fChipGain;
294   ((AliTRDdigitizer &) d).fSoutRange      = fSoutRange;
295   ((AliTRDdigitizer &) d).fSinRange       = fSinRange;
296   ((AliTRDdigitizer &) d).fADCoutRange    = fADCoutRange;
297   ((AliTRDdigitizer &) d).fADCinRange     = fADCinRange;
298   ((AliTRDdigitizer &) d).fADCthreshold   = fADCthreshold;
299   ((AliTRDdigitizer &) d).fDiffusionOn    = fDiffusionOn; 
300   ((AliTRDdigitizer &) d).fDiffusionT     = fDiffusionT;
301   ((AliTRDdigitizer &) d).fDiffusionL     = fDiffusionL;
302   ((AliTRDdigitizer &) d).fElAttachOn     = fElAttachOn;
303   ((AliTRDdigitizer &) d).fElAttachProp   = fElAttachProp;
304   ((AliTRDdigitizer &) d).fExBOn          = fExBOn;
305   ((AliTRDdigitizer &) d).fOmegaTau       = fOmegaTau;
306   ((AliTRDdigitizer &) d).fLorentzFactor  = fLorentzFactor;
307   ((AliTRDdigitizer &) d).fDriftVelocity  = fDriftVelocity;
308   ((AliTRDdigitizer &) d).fPadCoupling    = fPadCoupling;
309   ((AliTRDdigitizer &) d).fTimeCoupling   = fTimeCoupling;
310   ((AliTRDdigitizer &) d).fTimeBinWidth   = fTimeBinWidth;
311   ((AliTRDdigitizer &) d).fField          = fField;
312   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFOn          = fPRFOn;
313   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFOn          = fTRFOn;
314
315   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress       = fCompress;
316   ((AliTRDdigitizer &) d).fVerbose        = fVerbose;
317   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits        = fSDigits;
318
319   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFbin         = fPRFbin;
320   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFlo          = fPRFlo;
321   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFhi          = fPRFhi;
322   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFwid         = fPRFwid;
323   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFpad         = fPRFpad;
324   if (((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp) delete ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp;
325   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp = new Float_t[fPRFbin];
326   for (iBin = 0; iBin < fPRFbin; iBin++) {
327     ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp[iBin] = fPRFsmp[iBin];
328   }                                                                             
329   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFbin         = fTRFbin;
330   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFlo          = fTRFlo;
331   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFhi          = fTRFhi;
332   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFwid         = fTRFwid;
333   if (((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp) delete ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp;
334   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp = new Float_t[fTRFbin];
335   for (iBin = 0; iBin < fTRFbin; iBin++) {
336     ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp[iBin] = fTRFsmp[iBin];
337   }                                      
338                                        
339 }
340
341 //_____________________________________________________________________________
342 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t driftlength, Float_t *xyz)
343 {
344   //
345   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron
346   //
347
348   Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(driftlength);
349   Float_t sigmaT = driftSqrt * fDiffusionT;
350   Float_t sigmaL = driftSqrt * fDiffusionL;
351   xyz[0] = gRandom->Gaus(xyz[0], sigmaL * fLorentzFactor);
352   xyz[1] = gRandom->Gaus(xyz[1], sigmaT * fLorentzFactor);
353   xyz[2] = gRandom->Gaus(xyz[2], sigmaT);
354
355   return 1;
356
357 }
358
359 //_____________________________________________________________________________
360 Int_t AliTRDdigitizer::ExB(Float_t driftlength, Float_t *xyz)
361 {
362   //
363   // Applies E x B effects to the position of a single electron
364   //
365
366   xyz[0] = xyz[0];
367   xyz[1] = xyz[1] + fOmegaTau * driftlength;
368   xyz[2] = xyz[2];
369
370   return 1;
371
372 }
373
374 //_____________________________________________________________________________
375 Int_t AliTRDdigitizer::PadResponse(Float_t signal, Float_t dist, Float_t *pad)
376 {
377   //
378   // Applies the pad response
379   //
380
381   Int_t iBin =  ((Int_t) (( - dist - fPRFlo) / fPRFwid));
382
383   Int_t iBin0 = iBin - fPRFpad;
384   Int_t iBin1 = iBin;
385   Int_t iBin2 = iBin + fPRFpad;
386
387   if ((iBin0 >= 0) && (iBin2 < fPRFbin)) {
388
389     pad[0] = signal * fPRFsmp[iBin0];
390     pad[1] = signal * fPRFsmp[iBin1];
391     pad[2] = signal * fPRFsmp[iBin2];
392
393     return 1;
394
395   }
396   else {
397
398     return 0;
399
400   }
401
402 }
403
404 //_____________________________________________________________________________
405 Float_t AliTRDdigitizer::TimeResponse(Float_t time)
406 {
407   //
408   // Applies the preamp shaper time response
409   //
410
411   Int_t iBin = ((Int_t) ((time - fTRFlo) / fTRFwid)); 
412   if ((iBin >= 0) && (iBin < fTRFbin)) {
413     return fTRFsmp[iBin];
414   }
415   else {
416     return 0.0;
417   }    
418
419 }
420
421 //_____________________________________________________________________________
422 void AliTRDdigitizer::Init()
423 {
424   //
425   // Initializes the digitization procedure with standard values
426   //
427
428   // The default parameter for the digitization
429   fGasGain        = 2800.;
430   fChipGain       = 6.1;
431   fNoise          = 1000.;
432   fADCoutRange    = 1023.;          // 10-bit ADC
433   fADCinRange     = 1000.;          // 1V input range
434   fADCthreshold   = 1;
435
436   // For the summable digits
437   fSinRange       = 1000000.;
438   fSoutRange      = 1000000.;
439
440   // The drift velocity (cm / mus)
441   fDriftVelocity  = 1.5;
442
443   // The magnetic field strength in Tesla
444   fField          = 0.2 * gAlice->Field()->Factor();
445
446   // Diffusion on
447   fDiffusionOn    = 1;
448
449   // E x B effects
450   fExBOn          = 0;
451
452   // Propability for electron attachment
453   fElAttachOn     = 0;
454   fElAttachProp   = 0.0;
455
456   // The pad response function
457   fPRFOn          =  1;
458
459   // The time response function
460   fTRFOn          =  1;
461
462   // The pad coupling factor (same number as for the TPC)
463   fPadCoupling    = 0.5;
464
465   // The time coupling factor (same number as for the TPC)
466   fTimeCoupling   = 0.4;
467
468 }
469
470 //_____________________________________________________________________________
471 void AliTRDdigitizer::ReInit()
472 {
473   //
474   // Reinitializes the digitization procedure after a change in the parameter
475   //
476
477   if (!fGeo) {
478     printf("AliTRDdigitizer::ReInit -- ");
479     printf("No geometry defined. Run InitDetector() first\n");
480     exit(1);
481   }
482
483   // Calculate the time bin width in ns
484   fTimeBinWidth   = fGeo->GetTimeBinSize() / fDriftVelocity * 1000.0;
485
486   // The range and the binwidth for the sampled TRF 
487   fTRFbin = 100;
488   // Start 0.2 mus before the signal
489   fTRFlo  = -0.2 * fDriftVelocity;
490   // End the maximum driftlength after the signal 
491   fTRFhi  = AliTRDgeometry::DrThick() 
492           + fGeo->GetTimeAfter() * fGeo->GetTimeBinSize();
493   fTRFwid = (fTRFhi - fTRFlo) / ((Float_t) fTRFbin);
494
495   // Transverse and longitudinal diffusion coefficients (Xe/CO2)
496   fDiffusionT     = GetDiffusionT(fDriftVelocity,fField);
497   fDiffusionL     = GetDiffusionL(fDriftVelocity,fField);
498
499   // omega * tau.= tan(Lorentz-angle)
500   fOmegaTau       = GetOmegaTau(fDriftVelocity,fField);
501
502   // The Lorentz factor
503   if (fExBOn) {
504     fLorentzFactor = 1.0 / (1.0 + fOmegaTau*fOmegaTau);
505   }
506   else {
507     fLorentzFactor = 1.0;
508   }
509
510 }
511
512 //_____________________________________________________________________________
513 void AliTRDdigitizer::SampleTRF()
514 {
515   //
516   // Samples the time response function
517   // It is defined according to Vasiles simulation of the preamp shaper
518   // output and includes the effect of the ion tail (based on Tariqs 
519   // Garfield simulation) and a shaping time of 125 ns FWHM
520   //
521
522   Int_t   ipos1;
523   Int_t   ipos2;
524   Float_t diff;
525
526   const Int_t kNpasa = 200;
527   Float_t time[kNpasa]   = {  -0.280000, -0.270000, -0.260000, -0.250000
528                             , -0.240000, -0.230000, -0.220000, -0.210000
529                             , -0.200000, -0.190000, -0.180000, -0.170000
530                             , -0.160000, -0.150000, -0.140000, -0.130000
531                             , -0.120000, -0.110000, -0.100000, -0.090000
532                             , -0.080000, -0.070000, -0.060000, -0.050000
533                             , -0.040000, -0.030000, -0.020000, -0.010000
534                             , -0.000000,  0.010000,  0.020000,  0.030000
535                             ,  0.040000,  0.050000,  0.060000,  0.070000
536                             ,  0.080000,  0.090000,  0.100000,  0.110000
537                             ,  0.120000,  0.130000,  0.140000,  0.150000
538                             ,  0.160000,  0.170000,  0.180000,  0.190000
539                             ,  0.200000,  0.210000,  0.220000,  0.230000
540                             ,  0.240000,  0.250000,  0.260000,  0.270000
541                             ,  0.280000,  0.290000,  0.300000,  0.310000
542                             ,  0.320000,  0.330000,  0.340000,  0.350000
543                             ,  0.360000,  0.370000,  0.380000,  0.390000
544                             ,  0.400000,  0.410000,  0.420000,  0.430000
545                             ,  0.440000,  0.450000,  0.460000,  0.470000
546                             ,  0.480000,  0.490000,  0.500000,  0.510000
547                             ,  0.520000,  0.530000,  0.540000,  0.550000
548                             ,  0.560000,  0.570000,  0.580000,  0.590000
549                             ,  0.600000,  0.610000,  0.620000,  0.630000
550                             ,  0.640000,  0.650000,  0.660000,  0.670000
551                             ,  0.680000,  0.690000,  0.700000,  0.710000
552                             ,  0.720000,  0.730000,  0.740000,  0.750000
553                             ,  0.760000,  0.770000,  0.780000,  0.790000
554                             ,  0.800000,  0.810000,  0.820000,  0.830000
555                             ,  0.840000,  0.850000,  0.860000,  0.870000
556                             ,  0.880000,  0.890000,  0.900000,  0.910000
557                             ,  0.920000,  0.930000,  0.940000,  0.950000
558                             ,  0.960000,  0.970000,  0.980000,  0.990000
559                             ,  1.000000,  1.010000,  1.020000,  1.030000
560                             ,  1.040000,  1.050000,  1.060000,  1.070000
561                             ,  1.080000,  1.090000,  1.100000,  1.110000
562                             ,  1.120000,  1.130000,  1.140000,  1.150000
563                             ,  1.160000,  1.170000,  1.180000,  1.190000
564                             ,  1.200000,  1.210000,  1.220000,  1.230000
565                             ,  1.240000,  1.250000,  1.260000,  1.270000
566                             ,  1.280000,  1.290000,  1.300000,  1.310000
567                             ,  1.320000,  1.330000,  1.340000,  1.350000
568                             ,  1.360000,  1.370000,  1.380000,  1.390000
569                             ,  1.400000,  1.410000,  1.420000,  1.430000
570                             ,  1.440000,  1.450000,  1.460000,  1.470000
571                             ,  1.480000,  1.490000,  1.500000,  1.510000
572                             ,  1.520000,  1.530000,  1.540000,  1.550000
573                             ,  1.560000,  1.570000,  1.580000,  1.590000
574                             ,  1.600000,  1.610000,  1.620000,  1.630000
575                             ,  1.640000,  1.650000,  1.660000,  1.670000
576                             ,  1.680000,  1.690000,  1.700000,  1.710000 };
577
578   Float_t signal[kNpasa] = {   0.000000,  0.000000,  0.000000,  0.000000 
579                             ,  0.000000,  0.000000,  0.000000,  0.000000
580                             ,  0.000000,  0.000000,  0.000000,  0.000000
581                             ,  0.000000,  0.000000,  0.000000,  0.000098
582                             ,  0.003071,  0.020056,  0.066053,  0.148346
583                             ,  0.263120,  0.398496,  0.540226,  0.674436
584                             ,  0.790977,  0.883083,  0.947744,  0.985714
585                             ,  0.999248,  0.992105,  0.967669,  0.930827
586                             ,  0.884586,  0.833083,  0.778571,  0.723684
587                             ,  0.669173,  0.617293,  0.567669,  0.521805
588                             ,  0.479699,  0.440977,  0.405639,  0.373985
589                             ,  0.345526,  0.320038,  0.297256,  0.276917
590                             ,  0.258797,  0.242632,  0.228195,  0.215301
591                             ,  0.203759,  0.193383,  0.184023,  0.175564
592                             ,  0.167895,  0.160940,  0.154549,  0.148722
593                             ,  0.143308,  0.138346,  0.133722,  0.129398
594                             ,  0.125376,  0.121617,  0.118045,  0.114699
595                             ,  0.111541,  0.108571,  0.105714,  0.103008
596                             ,  0.100414,  0.097970,  0.095602,  0.093346
597                             ,  0.091165,  0.089060,  0.087068,  0.085150
598                             ,  0.083308,  0.081541,  0.079812,  0.078158
599                             ,  0.076541,  0.075000,  0.073496,  0.072068
600                             ,  0.070677,  0.069286,  0.068008,  0.066729
601                             ,  0.065489,  0.064286,  0.063120,  0.061992
602                             ,  0.060902,  0.059850,  0.058797,  0.057820
603                             ,  0.056842,  0.055902,  0.054962,  0.054060
604                             ,  0.053158,  0.052293,  0.051466,  0.050639
605                             ,  0.049850,  0.049060,  0.048308,  0.047556
606                             ,  0.046842,  0.046128,  0.045451,  0.044774
607                             ,  0.044098,  0.043459,  0.042820,  0.042218
608                             ,  0.041617,  0.041015,  0.040451,  0.039887
609                             ,  0.039323,  0.038797,  0.038271,  0.037744
610                             ,  0.037237,  0.036744,  0.036259,  0.035786
611                             ,  0.035323,  0.034872,  0.034429,  0.033996
612                             ,  0.033575,  0.033162,  0.032756,  0.032361
613                             ,  0.031974,  0.031594,  0.031222,  0.030857
614                             ,  0.030496,  0.030143,  0.029793,  0.029451
615                             ,  0.029109,  0.028774,  0.028444,  0.028113
616                             ,  0.027793,  0.027477,  0.027165,  0.026861
617                             ,  0.026564,  0.026271,  0.025981,  0.025699
618                             ,  0.025421,  0.025147,  0.024880,  0.024613
619                             ,  0.024353,  0.024094,  0.023842,  0.023590
620                             ,  0.023346,  0.023102,  0.022865,  0.022628
621                             ,  0.022398,  0.022173,  0.021951,  0.021733
622                             ,  0.021519,  0.021308,  0.021098,  0.020891
623                             ,  0.020688,  0.020485,  0.020286,  0.020090
624                             ,  0.019895,  0.019707,  0.019519,  0.019335
625                             ,  0.019150,  0.018974,  0.018797,  0.018624
626                             ,  0.018451,  0.018282,  0.018113,  0.017947
627                             ,  0.017782,  0.017617,  0.017455,  0.017297 };
628
629   //for (Int_t ipasa = 0; ipasa < kNpasa; ipasa++) {
630   //  time[ipasa] += 0.13; 
631   //}
632
633   if (fTRFsmp) delete fTRFsmp;
634   fTRFsmp = new Float_t[fTRFbin];
635
636   Float_t loTRF    = TMath::Max(fTRFlo / fDriftVelocity,time[0]);
637   Float_t hiTRF    = TMath::Min(fTRFhi / fDriftVelocity,time[kNpasa-1]);
638   Float_t binWidth = (hiTRF - loTRF) / ((Float_t) fTRFbin);
639
640   // Take the linear interpolation
641   for (Int_t iBin = 0; iBin < fTRFbin; iBin++) {
642
643     Float_t bin = (((Float_t) iBin) + 0.5) * binWidth + loTRF;
644     ipos1 = ipos2 = 0;
645     diff  = 0;
646     do {
647       diff = bin - time[ipos2++];
648     } while (diff > 0);
649     ipos2--;
650     if (ipos2 > kNpasa) ipos2 = kNpasa - 1;
651     ipos1 = ipos2 - 1;
652
653     fTRFsmp[iBin] = signal[ipos2] 
654                   + diff * (signal[ipos2] - signal[ipos1]) 
655                          / (  time[ipos2] -   time[ipos1]);
656
657   }
658
659 }
660
661 //_____________________________________________________________________________
662 void AliTRDdigitizer::SamplePRF()
663 {
664   //
665   // Samples the pad response function
666   //
667
668   const Int_t kPRFbin = 61;
669   Float_t prf[kPRFbin] = { 0.002340, 0.003380, 0.004900, 0.007080, 0.010220
670                          , 0.014740, 0.021160, 0.030230, 0.042800, 0.059830
671                          , 0.082030, 0.109700, 0.142550, 0.179840, 0.220610
672                          , 0.263980, 0.309180, 0.355610, 0.402790, 0.450350
673                          , 0.497930, 0.545190, 0.591740, 0.637100, 0.680610
674                          , 0.721430, 0.758400, 0.790090, 0.814720, 0.830480
675                          , 0.835930, 0.830480, 0.814710, 0.790070, 0.758390
676                          , 0.721410, 0.680590, 0.637080, 0.591730, 0.545180
677                          , 0.497920, 0.450340, 0.402790, 0.355610, 0.309190
678                          , 0.263990, 0.220630, 0.179850, 0.142570, 0.109720
679                          , 0.082040, 0.059830, 0.042820, 0.030230, 0.021170
680                          , 0.014740, 0.010230, 0.007080, 0.004900, 0.003380
681                          , 0.002340 };
682
683   fPRFlo  = -1.5;
684   fPRFhi  =  1.5;
685   fPRFbin = kPRFbin;
686   fPRFwid = (fPRFhi - fPRFlo) / ((Float_t) fPRFbin);
687   fPRFpad = ((Int_t) (1.0 / fPRFwid));
688
689   if (fPRFsmp) delete fPRFsmp;
690   fPRFsmp = new Float_t[fPRFbin];
691   for (Int_t iBin = 0; iBin < fPRFbin; iBin++) {
692     fPRFsmp[iBin] = prf[iBin];
693   }
694
695 }
696
697 //_____________________________________________________________________________
698 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *name, Int_t nEvent)
699 {
700   //
701   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
702   //
703
704   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
705   fInputFile = (TFile*) gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(name);
706   if (!fInputFile) {
707     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
708     printf("Open the ALIROOT-file %s.\n",name);
709     fInputFile = new TFile(name,"UPDATE");
710   }
711   else {
712     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
713     printf("%s is already open.\n",name);
714   }
715
716   gAlice = (AliRun*) fInputFile->Get("gAlice");
717   if (gAlice) {
718     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
719     printf("AliRun object found on file.\n");
720   }
721   else {
722     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
723     printf("Could not find AliRun object.\n");
724     return kFALSE;
725   }
726
727   fEvent = nEvent;
728
729   // Import the Trees for the event nEvent in the file
730   Int_t nparticles = gAlice->GetEvent(fEvent);
731   if (nparticles <= 0) {
732     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
733     printf("No entries in the trees for event %d.\n",fEvent);
734     return kFALSE;
735   }
736
737   return InitDetector();
738
739 }
740
741 //_____________________________________________________________________________
742 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
743 {
744   //
745   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
746   //
747
748   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
749   fTRD = (AliTRD*) gAlice->GetDetector("TRD");
750   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
751     printf("AliTRDdigitizer::InitDetector -- ");
752     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
753     exit(1);
754   }
755
756   // Get the geometry
757   fGeo = fTRD->GetGeometry();
758   printf("AliTRDdigitizer::InitDetector -- ");
759   printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
760
761   ReInit();
762
763   return kTRUE;
764
765 }
766
767 //_____________________________________________________________________________
768 Bool_t AliTRDdigitizer::SumSDigits()
769 {
770   //
771   // Sums up the summable digits and creates final digits
772   // Not yet implemented
773   //
774
775   return kFALSE;
776
777 }
778
779 //_____________________________________________________________________________
780 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
781 {
782   //
783   // Creates digits.
784   //
785
786   ///////////////////////////////////////////////////////////////
787   // Parameter 
788   ///////////////////////////////////////////////////////////////
789
790   // Converts number of electrons to fC
791   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15; 
792
793   ///////////////////////////////////////////////////////////////
794
795   // Number of pads included in the pad response
796   const Int_t kNpad  = 3;
797
798   // Number of track dictionary arrays
799   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
800
801   // Half the width of the amplification region
802   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
803
804   Int_t   iRow, iCol, iTime, iPad;
805   Int_t   iDict  = 0;
806   Int_t   nBytes = 0;
807
808   Int_t   totalSizeDigits = 0;
809   Int_t   totalSizeDict0  = 0;
810   Int_t   totalSizeDict1  = 0;
811   Int_t   totalSizeDict2  = 0;
812
813   Int_t   timeTRDbeg = 0;
814   Int_t   timeTRDend = 1;
815
816   Float_t pos[3];
817   Float_t rot[3];
818   Float_t xyz[3];
819   Float_t padSignal[kNpad];
820   Float_t signalOld[kNpad];
821
822   AliTRDdataArrayF *signals = 0;
823   AliTRDdataArrayI *digits  = 0;
824   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
825
826   // Create a digits manager
827   fDigits = new AliTRDdigitsManager();
828
829   // Create a container for the amplitudes
830   AliTRDsegmentArray *signalsArray 
831                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF",AliTRDgeometry::Ndet());
832
833   if (fTRFOn) {
834     timeTRDbeg = ((Int_t) (-fTRFlo / fGeo->GetTimeBinSize())) - 1;
835     timeTRDend = ((Int_t) ( fTRFhi / fGeo->GetTimeBinSize())) - 1;
836     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
837     printf("Sample the TRF between -%d and %d\n",timeTRDbeg,timeTRDend);
838   }
839
840   Float_t elAttachProp = fElAttachProp / 100.; 
841
842   // Create the sampled PRF
843   SamplePRF();
844
845   // Create the sampled TRF
846   SampleTRF();
847
848   if (!fGeo) {
849     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
850     printf("No geometry defined\n");
851     return kFALSE;
852   }
853
854   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
855   printf("Start creating digits.\n");
856   if (fVerbose > 0) this->Dump();
857
858   // Get the pointer to the hit tree
859   TTree *HitTree = gAlice->TreeH();
860
861   // Get the number of entries in the hit tree
862   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
863   Int_t nTrack = (Int_t) HitTree->GetEntries();
864   if (fVerbose > 0) {
865     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
866     printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
867   } 
868
869   Int_t detectorOld = -1;
870   Int_t countHits   =  0; 
871
872   // Loop through all entries in the tree
873   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
874
875     gAlice->ResetHits();
876     nBytes += HitTree->GetEvent(iTrack);
877
878     // Get the number of hits in the TRD created by this particle
879     Int_t nHit = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
880     if (fVerbose > 0) {
881       printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
882       printf("Found %d hits for primary particle %d\n",nHit,iTrack);
883     }
884
885     // Loop through the TRD hits  
886     for (Int_t iHit = 0; iHit < nHit; iHit++) {
887
888       countHits++;
889
890       AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->Hits()->UncheckedAt(iHit);
891               pos[0]   = hit->X();
892               pos[1]   = hit->Y();
893               pos[2]   = hit->Z();
894       Float_t q        = hit->GetCharge();
895       Int_t   track    = hit->Track();
896       Int_t   detector = hit->GetDetector();
897       Int_t   plane    = fGeo->GetPlane(detector);
898       Int_t   sector   = fGeo->GetSector(detector);
899       Int_t   chamber  = fGeo->GetChamber(detector);
900
901       if (!(CheckDetector(plane,chamber,sector))) continue;
902
903       Int_t   nRowMax     = fGeo->GetRowMax(plane,chamber,sector);
904       Int_t   nColMax     = fGeo->GetColMax(plane);
905       Int_t   nTimeMax    = fGeo->GetTimeMax();
906       Int_t   nTimeBefore = fGeo->GetTimeBefore();
907       Int_t   nTimeAfter  = fGeo->GetTimeAfter();
908       Int_t   nTimeTotal  = fGeo->GetTimeTotal();
909       Float_t row0        = fGeo->GetRow0(plane,chamber,sector);
910       Float_t col0        = fGeo->GetCol0(plane);
911       Float_t time0       = fGeo->GetTime0(plane);
912       Float_t rowPadSize  = fGeo->GetRowPadSize(plane,chamber,sector);
913       Float_t colPadSize  = fGeo->GetColPadSize(plane);
914       Float_t timeBinSize = fGeo->GetTimeBinSize();
915       Float_t divideRow   = 1.0 / rowPadSize;
916       Float_t divideCol   = 1.0 / colPadSize;
917       Float_t divideTime  = 1.0 / timeBinSize;
918
919       if (fVerbose > 1) {
920         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
921         printf("-----------------------------------------------------------\n");
922         hit->Dump();
923         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
924               ,plane,sector,chamber);
925         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n" 
926               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
927         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
928               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
929         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
930               ,row0,col0,time0);
931         printf("rowPadSize = %f, colPadSize = %f, timeBinSize = %f\n"
932                ,rowPadSize,colPadSize,timeBinSize); 
933       }
934        
935       // Don't analyze test hits
936       if (hit->FromTest()) continue;
937
938       if (detector != detectorOld) {
939
940         if (fVerbose > 1) {
941           printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
942           printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
943                 ,detector,detectorOld);
944         }
945         // Compress the old one if enabled
946         if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
947           if (fVerbose > 1) {
948             printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
949             printf("Compress the old container ...");
950           }
951           signals->Compress(1,0);
952           for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
953             dictionary[iDict]->Compress(1,0);
954           }
955           if (fVerbose > 1) printf("done\n");
956         }
957         // Get the new container
958         signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
959         if (signals->GetNtime() == 0) {
960           // Allocate a new one if not yet existing
961           if (fVerbose > 1) {
962             printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
963             printf("Allocate a new container ... ");
964           }
965           signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
966         }
967         else {
968           // Expand an existing one
969           if (fCompress) {
970             if (fVerbose > 1) {
971               printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
972               printf("Expand an existing container ... ");
973             }
974             signals->Expand();
975           }
976         }
977         // The same for the dictionary
978         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {       
979           dictionary[iDict] = fDigits->GetDictionary(detector,iDict);
980           if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
981             dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
982           }
983           else {
984             if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
985           }
986         }      
987         if (fVerbose > 1) printf("done\n");
988         detectorOld = detector;
989       }
990
991       // Rotate the sectors on top of each other
992       fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
993
994       // The driftlength. It is negative if the hit is in the 
995       // amplification region.
996       Float_t driftlength = time0 - rot[0];
997
998       // Take also the drift in the amplification region into account
999       // The drift length is at the moment still the same, regardless of
1000       // the position relativ to the wire. This non-isochronity needs still
1001       // to be implemented.
1002       Float_t driftlengthL = TMath::Abs(driftlength + kAmWidth);
1003       if (fExBOn) driftlengthL /= TMath::Sqrt(fLorentzFactor);
1004
1005       // Loop over all electrons of this hit
1006       // TR photons produce hits with negative charge
1007       Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
1008       for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
1009
1010         xyz[0] = rot[0];
1011         xyz[1] = rot[1];
1012         xyz[2] = rot[2];
1013
1014         // Electron attachment
1015         if (fElAttachOn) {
1016           if (gRandom->Rndm() < (driftlengthL * elAttachProp)) 
1017             continue;
1018         }
1019
1020         // Apply the diffusion smearing
1021         if (fDiffusionOn) {
1022           if (!(Diffusion(driftlengthL,xyz))) continue;
1023         }
1024
1025         // Apply E x B effects (depends on drift direction)
1026         if (fExBOn) { 
1027           if (!(ExB(driftlength+kAmWidth,xyz))) continue;   
1028         }
1029
1030         // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates 
1031         // The pad row (z-direction)
1032         Int_t  rowE = ((Int_t) ((xyz[2] -  row0) * divideRow));
1033         if ((rowE < 0) || (rowE >= nRowMax)) continue;   
1034
1035         // The pad column (rphi-direction)
1036         Int_t  colE = ((Int_t) ((xyz[1] -  col0) * divideCol));
1037         if ((colE < 0) || (colE >= nColMax)) continue;   
1038   
1039         // The time bin (negative for hits in the amplification region)
1040         // In the amplification region the electrons drift from both sides
1041         // to the middle (anode wire plane)
1042         Float_t timeDist   = time0 - xyz[0];
1043         Float_t timeOffset = 0;
1044         Int_t   timeE      = 0;
1045         if (timeDist > 0) {
1046           // The time bin
1047           timeE      = ((Int_t) (timeDist * divideTime));
1048           // The distance of the position to the middle of the timebin
1049           timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) - timeDist;
1050         }
1051         else {
1052           // Difference between half of the amplification gap width and
1053           // the distance to the anode wire
1054           Float_t anodeDist = kAmWidth - TMath::Abs(timeDist + kAmWidth);
1055           // The time bin
1056           timeE      = -1 * (((Int_t ) (anodeDist * divideTime)) + 1);
1057           // The distance of the position to the middle of the timebin
1058           timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) + anodeDist;
1059         }
1060  
1061         // Apply the gas gain including fluctuations
1062         Float_t ggRndm = 0.0;
1063         do {
1064           ggRndm = gRandom->Rndm();
1065         } while (ggRndm <= 0);
1066         Int_t signal = (Int_t) (-fGasGain * TMath::Log(ggRndm));
1067
1068         // Apply the pad response 
1069         if (fPRFOn) {
1070           // The distance of the electron to the center of the pad 
1071           // in units of pad width
1072           Float_t dist = (xyz[1] - col0 - (colE + 0.5) * colPadSize) 
1073                        * divideCol;
1074           if (!(PadResponse(signal,dist,padSignal))) continue;
1075         }
1076         else {
1077           padSignal[0] = 0.0;
1078           padSignal[1] = signal;
1079           padSignal[2] = 0.0;
1080         }
1081
1082         // Sample the time response inside the drift region
1083         // + additional time bins before and after.
1084         // The sampling is done always in the middle of the time bin
1085         for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE-timeTRDbeg,        -nTimeBefore) 
1086                   ;iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeTRDend,nTimeMax+nTimeAfter ) 
1087                   ;iTimeBin++) {
1088
1089           // Apply the time response
1090           Float_t timeResponse = 1.0;
1091           if (fTRFOn) {
1092             Float_t time = (iTimeBin - timeE) * timeBinSize + timeOffset;
1093             timeResponse = TimeResponse(time);
1094           }
1095
1096           signalOld[0] = 0.0;
1097           signalOld[1] = 0.0;
1098           signalOld[2] = 0.0;
1099
1100           for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1101
1102             Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1103             if (colPos <        0) continue;
1104             if (colPos >= nColMax) break;
1105
1106             // Add the signals
1107             // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
1108             // time bins. This has to be subtracted later.
1109             Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
1110             signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
1111             signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
1112             signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
1113
1114             // Store the track index in the dictionary
1115             // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1116             if (signalOld[iPad] > 0) {
1117               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1118                 Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
1119                                                                     ,colPos
1120                                                                     ,iCurrentTimeBin);
1121                 if (oldTrack == track+1) break;
1122                 if (oldTrack ==       0) {
1123                   dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
1124                   break;
1125                 }
1126               }
1127             }
1128
1129           }
1130
1131         }
1132
1133       }
1134
1135     }
1136
1137   } // All hits finished
1138
1139   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1140   printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
1141
1142   // The total conversion factor
1143   Float_t convert = kEl2fC * fPadCoupling * fTimeCoupling * fChipGain;
1144
1145   // Loop through all chambers to finalize the digits
1146   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1147
1148     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
1149     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
1150     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
1151     Int_t nRowMax     = fGeo->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1152     Int_t nColMax     = fGeo->GetColMax(plane);
1153     Int_t nTimeMax    = fGeo->GetTimeMax();
1154     Int_t nTimeTotal  = fGeo->GetTimeTotal();
1155
1156     if (fVerbose > 0) {
1157       printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1158       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
1159     }
1160
1161     // Add a container for the digits of this detector
1162     digits = fDigits->GetDigits(iDet);        
1163     // Allocate memory space for the digits buffer
1164     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1165
1166     // Get the signal container
1167     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
1168     if (signals->GetNtime() == 0) {
1169       // Create missing containers
1170       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);      
1171     }
1172     else {
1173       // Expand the container if neccessary
1174       if (fCompress) signals->Expand();
1175     }
1176     // Create the missing dictionary containers
1177     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {       
1178       dictionary[iDict] = fDigits->GetDictionary(iDet,iDict);
1179       if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
1180         dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1181       }
1182     }
1183
1184     Int_t nDigits = 0;
1185
1186     // Don't create noise in detectors that are switched off
1187     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1188
1189       // Create the digits for this chamber
1190       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1191         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1192           for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {         
1193
1194             // Create summable digits
1195             if (fSDigits) {
1196
1197               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1198               Int_t adc  = 0;
1199               if (signalAmp >= fSinRange) {
1200                 adc = ((Int_t) fSoutRange);
1201               }
1202               else {
1203                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fSoutRange / fSinRange)));
1204               }
1205               nDigits++;
1206               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1207
1208             }
1209             // Create normal digits
1210             else {
1211
1212               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1213
1214               // Add the noise
1215               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fNoise),0.0);
1216               // Convert to mV
1217               signalAmp *= convert;
1218               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the 
1219               // signal is larger than fADCinRange
1220               Int_t adc  = 0;
1221               if (signalAmp >= fADCinRange) {
1222                 adc = ((Int_t) fADCoutRange);
1223               }
1224               else {
1225                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fADCoutRange / fADCinRange)));
1226               }
1227
1228               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1229               if (adc > fADCthreshold) {
1230                 if (fVerbose > 2) {
1231                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d\n"
1232                         ,iRow,iCol,iTime);
1233                   printf("  signal = %f, adc = %d\n",signalAmp,adc);
1234                 }
1235                 nDigits++;
1236                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1237               }
1238
1239             }
1240
1241           }
1242         }
1243       }
1244
1245     }
1246
1247     // Compress the arrays
1248     digits->Compress(1,0);
1249     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1250       dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1251     }
1252
1253     totalSizeDigits += digits->GetSize();
1254     totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1255     totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1256     totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1257
1258     Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1259     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1260     printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1261           ,nDigits,iDet
1262           ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1263  
1264     if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1265
1266   }
1267
1268   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1269   printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1270
1271   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1272   printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1273                                                     ,totalSizeDict0
1274                                                     ,totalSizeDict1
1275                                                     ,totalSizeDict2);        
1276
1277   return kTRUE;
1278
1279 }
1280
1281 //_____________________________________________________________________________
1282 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1283 {
1284   //
1285   // Checks whether a detector is enabled
1286   //
1287
1288   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1289       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1290   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1291       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1292   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1293     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1294     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1295     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect())) 
1296            * AliTRDgeometry::Nsect();
1297     if (sens1 < sens2) {
1298       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1299     }
1300     else {
1301       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1302     }
1303   }
1304
1305   return kTRUE;
1306
1307 }
1308
1309 //_____________________________________________________________________________
1310 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits()
1311 {
1312   //
1313   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1314   //
1315
1316   // Create the branches
1317   if (!(gAlice->TreeD()->GetBranch("TRDdigits"))) { 
1318     return kFALSE;
1319   }
1320
1321   // Store the digits and the dictionary in the tree
1322   fDigits->WriteDigits();
1323
1324   // Write the new tree into the input file (use overwrite option)
1325   Char_t treeName[15];
1326   sprintf(treeName,"TreeD%d",fEvent);
1327   printf("AliTRDdigitizer::WriteDigits -- ");
1328   printf("Write the digits tree %s for event %d.\n"
1329         ,treeName,fEvent);
1330   gAlice->TreeD()->Write(treeName,TObject::kOverwrite);
1331  
1332   return kTRUE;
1333
1334 }
1335
1336 //_____________________________________________________________________________
1337 Float_t AliTRDdigitizer::GetDiffusionL(Float_t vd, Float_t b)
1338 {
1339   //
1340   // Returns the longitudinal diffusion coefficient for a given drift 
1341   // velocity <vd> and a B-field <b> for Xe/CO2 (15%).
1342   // The values are according to a GARFIELD simulation.
1343   //
1344
1345   const Int_t kNb = 5;
1346   Float_t p0[kNb] = {  0.007440,  0.007493,  0.007513,  0.007672,  0.007831 };
1347   Float_t p1[kNb] = {  0.019252,  0.018912,  0.018636,  0.018012,  0.017343 };
1348   Float_t p2[kNb] = { -0.005042, -0.004926, -0.004867, -0.004650, -0.004424 };
1349   Float_t p3[kNb] = {  0.000195,  0.000189,  0.000195,  0.000182,  0.000169 };
1350
1351   Int_t ib = ((Int_t) (10 * (b - 0.15)));
1352   ib       = TMath::Max(  0,ib);
1353   ib       = TMath::Min(kNb,ib);
1354
1355   Float_t diff = p0[ib] 
1356                + p1[ib] * vd
1357                + p2[ib] * vd*vd
1358                + p3[ib] * vd*vd*vd;
1359
1360   return diff;
1361
1362 }
1363
1364 //_____________________________________________________________________________
1365 Float_t AliTRDdigitizer::GetDiffusionT(Float_t vd, Float_t b)
1366 {
1367   //
1368   // Returns the transverse diffusion coefficient for a given drift 
1369   // velocity <vd> and a B-field <b> for Xe/CO2 (15%).
1370   // The values are according to a GARFIELD simulation.
1371   //
1372
1373   const Int_t kNb = 5;
1374   Float_t p0[kNb] = {  0.009550,  0.009599,  0.009674,  0.009757,  0.009850 };
1375   Float_t p1[kNb] = {  0.006667,  0.006539,  0.006359,  0.006153,  0.005925 };
1376   Float_t p2[kNb] = { -0.000853, -0.000798, -0.000721, -0.000635, -0.000541 };
1377   Float_t p3[kNb] = {  0.000131,  0.000122,  0.000111,  0.000098,  0.000085 };
1378
1379   Int_t ib = ((Int_t) (10 * (b - 0.15)));
1380   ib       = TMath::Max(  0,ib);
1381   ib       = TMath::Min(kNb,ib);
1382
1383   Float_t diff = p0[ib] 
1384                + p1[ib] * vd
1385                + p2[ib] * vd*vd
1386                + p3[ib] * vd*vd*vd;
1387
1388   return diff;
1389
1390 }
1391
1392 //_____________________________________________________________________________
1393 Float_t AliTRDdigitizer::GetOmegaTau(Float_t vd, Float_t b)
1394 {
1395   //
1396   // Returns omega*tau (tan(Lorentz-angle)) for a given drift velocity <vd> 
1397   // and a B-field <b> for Xe/CO2 (15%).
1398   // The values are according to a GARFIELD simulation.
1399   //
1400
1401   const Int_t kNb = 5;
1402   Float_t p0[kNb] = {  0.004810,  0.007412,  0.010252,  0.013409,  0.016888 };
1403   Float_t p1[kNb] = {  0.054875,  0.081534,  0.107333,  0.131983,  0.155455 };
1404   Float_t p2[kNb] = { -0.008682, -0.012896, -0.016987, -0.020880, -0.024623 };
1405   Float_t p3[kNb] = {  0.000155,  0.000238,  0.000330,  0.000428,  0.000541 };
1406
1407   Int_t ib = ((Int_t) (10 * (b - 0.15)));
1408   ib       = TMath::Max(  0,ib);
1409   ib       = TMath::Min(kNb,ib);
1410
1411   Float_t alphaL = p0[ib] 
1412                  + p1[ib] * vd
1413                  + p2[ib] * vd*vd
1414                  + p3[ib] * vd*vd*vd;
1415
1416   return TMath::Tan(alphaL);
1417
1418 }
1419