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 1.24  2001/05/21 16:45:47  hristov
  19 Last minute changes (C.Blume)
  20
  21 Revision 1.23  2001/05/07 08:04:48  cblume
  22 New TRF and PRF. Speedup of the code. Digits from amplification region included
  23
  24 Revision 1.22  2001/03/30 14:40:14  cblume
  25 Update of the digitization parameter
  26
  27 Revision 1.21  2001/03/13 09:30:35  cblume
  28 Update of digitization. Moved digit branch definition to AliTRD
  29
  30 Revision 1.20  2001/02/25 20:19:00  hristov
  31 Minor correction: loop variable declared only once for HP, Sun
  32
  33 Revision 1.19  2001/02/14 18:22:26  cblume
  34 Change in the geometry of the padplane
  35
  36 Revision 1.18  2001/01/26 19:56:57  hristov
  37 Major upgrade of AliRoot code
  38
  39 Revision 1.17  2000/12/08 12:53:27  cblume
  40 Change in Copy() function for HP-compiler
  41
  42 Revision 1.16  2000/12/07 12:20:46  cblume
  43 Go back to array compression. Use sampled PRF to speed up digitization
  44
  45 Revision 1.15  2000/11/23 14:34:08  cblume
  46 Fixed bug in expansion routine of arrays (initialize buffers properly)
  47
  48 Revision 1.14  2000/11/20 08:54:44  cblume
  49 Switch off compression as default
  50
  51 Revision 1.13  2000/11/10 14:57:52  cblume
  52 Changes in the geometry constants for the DEC compiler
  53
  54 Revision 1.12  2000/11/01 14:53:20  cblume
  55 Merge with TRD-develop
  56
  57 Revision 1.1.4.9  2000/10/26 17:00:22  cblume
  58 Fixed bug in CheckDetector()
  59
  60 Revision 1.1.4.8  2000/10/23 13:41:35  cblume
  61 Added protection against Log(0) in the gas gain calulation
  62
  63 Revision 1.1.4.7  2000/10/17 02:27:34  cblume
  64 Get rid of global constants
  65
  66 Revision 1.1.4.6  2000/10/16 01:16:53  cblume
  67 Changed timebin 0 to be the one closest to the readout
  68
  69 Revision 1.1.4.5  2000/10/15 23:34:29  cblume
  70 Faster version of the digitizer
  71
  72 Revision 1.1.4.4  2000/10/06 16:49:46  cblume
  73 Made Getters const
  74
  75 Revision 1.1.4.3  2000/10/04 16:34:58  cblume
  76 Replace include files by forward declarations
  77
  78 Revision 1.1.4.2  2000/09/22 14:41:10  cblume
  79 Bug fix in PRF. Included time response. New structure
  80
  81 Revision 1.10  2000/10/05 07:27:53  cblume
  82 Changes in the header-files by FCA
  83
  84 Revision 1.9  2000/10/02 21:28:19  fca
  85 Removal of useless dependecies via forward declarations
  86
  87 Revision 1.8  2000/06/09 11:10:07  cblume
  88 Compiler warnings and coding conventions, next round
  89
  90 Revision 1.7  2000/06/08 18:32:58  cblume
  91 Make code compliant to coding conventions
  92
  93 Revision 1.6  2000/06/07 16:27:32  cblume
  94 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
  95
  96 Revision 1.5  2000/05/09 16:38:57  cblume
  97 Removed PadResponse(). Merge problem
  98
  99 Revision 1.4  2000/05/08 15:53:45  cblume
 100 Resolved merge conflict
 101
 102 Revision 1.3  2000/04/28 14:49:27  cblume
 103 Only one declaration of iDict in MakeDigits()
 104
 105 Revision 1.1.4.1  2000/05/08 14:42:04  cblume
 106 Introduced AliTRDdigitsManager
 107
 108 Revision 1.1  2000/02/28 19:00:13  cblume
 109 Add new TRD classes
 110
 111 */
 112
 113 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 114 //                                                                           //
 115 //  Creates and handles digits from TRD hits                                 //
 116 //                                                                           //
 117 //  The following effects are included:                                      //
 118 //      - Diffusion                                                          //
 119 //      - ExB effects                                                        //
 120 //      - Gas gain including fluctuations                                    //
 121 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                       //
 122 //      - Electronics noise                                                  //
 123 //      - Electronics gain                                                   //
 124 //      - Digitization                                                       //
 125 //      - ADC threshold                                                      //
 126 //  The corresponding parameter can be adjusted via the various              //
 127 //  Set-functions. If these parameters are not explicitly set, default       //
 128 //  values are used (see Init-function).                                     //
 129 //  To produce digits from a root-file with TRD-hits use the                 //
 130 //  slowDigitsCreate.C macro.                                                //
 131 //                                                                           //
 132 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 133
 134 #include <stdlib.h>
 135
 136 #include <TMath.h>
 137 #include <TVector.h>
 138 #include <TRandom.h>
 139 #include <TROOT.h>
 140 #include <TTree.h>
 141 #include <TFile.h>
 142 #include <TF1.h>
 143
 144 #include "AliRun.h"
 145 #include "AliMagF.h"
 146
 147 #include "AliTRD.h"
 148 #include "AliTRDhit.h"
 149 #include "AliTRDdigitizer.h"
 150 #include "AliTRDdataArrayI.h"
 151 #include "AliTRDdataArrayF.h"
 152 #include "AliTRDsegmentArray.h"
 153 #include "AliTRDdigitsManager.h"
 154 #include "AliTRDgeometry.h"
 155
 156 ClassImp(AliTRDdigitizer)
 157
 158 //_____________________________________________________________________________
 159 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer():TNamed()
 160 {
 161   //
 162   // AliTRDdigitizer default constructor
 163   //
 164
 165   fInputFile      = NULL;
 166   fDigits         = NULL;
 167   fTRD            = NULL;
 168   fGeo            = NULL;
 169   fPRFsmp         = NULL;
 170   fTRFsmp         = NULL;
 171
 172   fEvent          = 0;
 173   fGasGain        = 0.0;
 174   fNoise          = 0.0;
 175   fChipGain       = 0.0;
 176   fSinRange       = 0.0;
 177   fSoutRange      = 0.0;
 178   fADCoutRange    = 0.0;
 179   fADCinRange     = 0.0;
 180   fADCthreshold   = 0;
 181   fDiffusionOn    = 0;
 182   fDiffusionT     = 0.0;
 183   fDiffusionL     = 0.0;
 184   fElAttachOn     = 0;
 185   fElAttachProp   = 0.0;
 186   fExBOn          = 0;
 187   fOmegaTau       = 0.0;
 188   fPRFOn          = 0;
 189   fTRFOn          = 0;
 190   fDriftVelocity  = 0.0;
 191   fPadCoupling    = 0.0;
 192   fTimeCoupling   = 0.0;
 193   fTimeBinWidth   = 0.0;
 194   fField          = 0.0;
 195
 196   fPRFbin         = 0;
 197   fPRFlo          = 0.0;
 198   fPRFhi          = 0.0;
 199   fPRFwid         = 0.0;
 200   fPRFpad         = 0;
 201   fTRFbin         = 0;
 202   fTRFlo          = 0.0;
 203   fTRFhi          = 0.0;
 204   fTRFwid         = 0.0;
 205
 206   fCompress       = kTRUE;
 207   fVerbose        = 1;
 208   fSDigits        = kFALSE;
 209
 210 }
 211
 212 //_____________________________________________________________________________
 213 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 214                 :TNamed(name,title)
 215 {
 216   //
 217   // AliTRDdigitizer default constructor
 218   //
 219
 220   fInputFile     = NULL;
 221   fDigits        = NULL;
 222   fTRD           = NULL;
 223   fGeo           = NULL;
 224   fPRFsmp        = NULL;
 225   fTRFsmp        = NULL;
 226
 227   fEvent         = 0;
 228
 229   fCompress      = kTRUE;
 230   fVerbose       = 1;
 231   fSDigits       = kFALSE;
 232
 233   Init();
 234
 235 }
 236
 237 //_____________________________________________________________________________
 238 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 239 {
 240   //
 241   // AliTRDdigitizer copy constructor
 242   //
 243
 244   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 245
 246 }
 247
 248 //_____________________________________________________________________________
 249 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 250 {
 251   //
 252   // AliTRDdigitizer destructor
 253   //
 254
 255   if (fInputFile) {
 256     fInputFile->Close();
 257     delete fInputFile;
 258   }
 259
 260   if (fDigits) {
 261     delete fDigits;
 262   }
 263
 264 }
 265
 266 //_____________________________________________________________________________
 267 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 268 {
 269   //
 270   // Assignment operator
 271   //
 272
 273   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 274   return *this;
 275
 276 }
 277
 278 //_____________________________________________________________________________
 279 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d)
 280 {
 281   //
 282   // Copy function
 283   //
 284
 285   Int_t iBin;
 286
 287   ((AliTRDdigitizer &) d).fInputFile      = NULL;
 288   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigits         = NULL;
 289   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD            = NULL;
 290   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo            = NULL;
 291
 292   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent          = 0;
 293
 294   ((AliTRDdigitizer &) d).fGasGain        = fGasGain;
 295   ((AliTRDdigitizer &) d).fNoise          = fNoise;
 296   ((AliTRDdigitizer &) d).fChipGain       = fChipGain;
 297   ((AliTRDdigitizer &) d).fSoutRange      = fSoutRange;
 298   ((AliTRDdigitizer &) d).fSinRange       = fSinRange;
 299   ((AliTRDdigitizer &) d).fADCoutRange    = fADCoutRange;
 300   ((AliTRDdigitizer &) d).fADCinRange     = fADCinRange;
 301   ((AliTRDdigitizer &) d).fADCthreshold   = fADCthreshold;
 302   ((AliTRDdigitizer &) d).fDiffusionOn    = fDiffusionOn;
 303   ((AliTRDdigitizer &) d).fDiffusionT     = fDiffusionT;
 304   ((AliTRDdigitizer &) d).fDiffusionL     = fDiffusionL;
 305   ((AliTRDdigitizer &) d).fElAttachOn     = fElAttachOn;
 306   ((AliTRDdigitizer &) d).fElAttachProp   = fElAttachProp;
 307   ((AliTRDdigitizer &) d).fExBOn          = fExBOn;
 308   ((AliTRDdigitizer &) d).fOmegaTau       = fOmegaTau;
 309   ((AliTRDdigitizer &) d).fLorentzFactor  = fLorentzFactor;
 310   ((AliTRDdigitizer &) d).fDriftVelocity  = fDriftVelocity;
 311   ((AliTRDdigitizer &) d).fPadCoupling    = fPadCoupling;
 312   ((AliTRDdigitizer &) d).fTimeCoupling   = fTimeCoupling;
 313   ((AliTRDdigitizer &) d).fTimeBinWidth   = fTimeBinWidth;
 314   ((AliTRDdigitizer &) d).fField          = fField;
 315   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFOn          = fPRFOn;
 316   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFOn          = fTRFOn;
 317
 318   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress       = fCompress;
 319   ((AliTRDdigitizer &) d).fVerbose        = fVerbose;
 320   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits        = fSDigits;
 321
 322   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFbin         = fPRFbin;
 323   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFlo          = fPRFlo;
 324   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFhi          = fPRFhi;
 325   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFwid         = fPRFwid;
 326   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFpad         = fPRFpad;
 327   if (((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp) delete ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp;
 328   ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp = new Float_t[fPRFbin];
 329   for (iBin = 0; iBin < fPRFbin; iBin++) {
 330     ((AliTRDdigitizer &) d).fPRFsmp[iBin] = fPRFsmp[iBin];
 331   }
 332   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFbin         = fTRFbin;
 333   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFlo          = fTRFlo;
 334   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFhi          = fTRFhi;
 335   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFwid         = fTRFwid;
 336   if (((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp) delete ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp;
 337   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp = new Float_t[fTRFbin];
 338   for (iBin = 0; iBin < fTRFbin; iBin++) {
 339     ((AliTRDdigitizer &) d).fTRFsmp[iBin] = fTRFsmp[iBin];
 340   }
 341
 342 }
 343
 344 //_____________________________________________________________________________
 345 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t driftlength, Float_t *xyz)
 346 {
 347   //
 348   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron
 349   //
 350
 351   Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(driftlength);
 352   Float_t sigmaT = driftSqrt * fDiffusionT;
 353   Float_t sigmaL = driftSqrt * fDiffusionL;
 354   xyz[0] = gRandom->Gaus(xyz[0], sigmaL * fLorentzFactor);
 355   xyz[1] = gRandom->Gaus(xyz[1], sigmaT * fLorentzFactor);
 356   xyz[2] = gRandom->Gaus(xyz[2], sigmaT);
 357
 358   return 1;
 359
 360 }
 361
 362 //_____________________________________________________________________________
 363 Int_t AliTRDdigitizer::ExB(Float_t driftlength, Float_t *xyz)
 364 {
 365   //
 366   // Applies E x B effects to the position of a single electron
 367   //
 368
 369   xyz[0] = xyz[0];
 370   xyz[1] = xyz[1] + fOmegaTau * driftlength;
 371   xyz[2] = xyz[2];
 372
 373   return 1;
 374
 375 }
 376
 377 //_____________________________________________________________________________
 378 Int_t AliTRDdigitizer::PadResponse(Float_t signal, Float_t dist, Float_t *pad)
 379 {
 380   //
 381   // Applies the pad response
 382   //
 383
 384   Int_t iBin =  ((Int_t) (( - dist - fPRFlo) / fPRFwid));
 385
 386   Int_t iBin0 = iBin - fPRFpad;
 387   Int_t iBin1 = iBin;
 388   Int_t iBin2 = iBin + fPRFpad;
 389
 390   if ((iBin0 >= 0) && (iBin2 < fPRFbin)) {
 391
 392     pad[0] = signal * fPRFsmp[iBin0];
 393     pad[1] = signal * fPRFsmp[iBin1];
 394     pad[2] = signal * fPRFsmp[iBin2];
 395
 396     return 1;
 397
 398   }
 399   else {
 400
 401     return 0;
 402
 403   }
 404
 405 }
 406
 407 //_____________________________________________________________________________
 408 Float_t AliTRDdigitizer::TimeResponse(Float_t time)
 409 {
 410   //
 411   // Applies the preamp shaper time response
 412   //
 413
 414   Int_t iBin = ((Int_t) ((time - fTRFlo) / fTRFwid));
 415   if ((iBin >= 0) && (iBin < fTRFbin)) {
 416     return fTRFsmp[iBin];
 417   }
 418   else {
 419     return 0.0;
 420   }
 421
 422 }
 423
 424 //_____________________________________________________________________________
 425 void AliTRDdigitizer::Init()
 426 {
 427   //
 428   // Initializes the digitization procedure with standard values
 429   //
 430
 431   // The default parameter for the digitization
 432   fGasGain        = 2800.;
 433   fChipGain       = 6.1;
 434   fNoise          = 1000.;
 435   fADCoutRange    = 1023.;          // 10-bit ADC
 436   fADCinRange     = 1000.;          // 1V input range
 437   fADCthreshold   = 1;
 438
 439   // For the summable digits
 440   fSinRange       = 1000000.;
 441   fSoutRange      = 1000000.;
 442
 443   // The drift velocity (cm / mus)
 444   fDriftVelocity  = 1.5;
 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   //  time[ipasa] *= 0.5;
 632   //}
 633
 634   if (fTRFsmp) delete fTRFsmp;
 635   fTRFsmp = new Float_t[fTRFbin];
 636
 637   Float_t loTRF    = TMath::Max(fTRFlo / fDriftVelocity,time[0]);
 638   Float_t hiTRF    = TMath::Min(fTRFhi / fDriftVelocity,time[kNpasa-1]);
 639   Float_t binWidth = (hiTRF - loTRF) / ((Float_t) fTRFbin);
 640
 641   // Take the linear interpolation
 642   for (Int_t iBin = 0; iBin < fTRFbin; iBin++) {
 643
 644     Float_t bin = (((Float_t) iBin) + 0.5) * binWidth + loTRF;
 645     ipos1 = ipos2 = 0;
 646     diff  = 0;
 647     do {
 648       diff = bin - time[ipos2++];
 649     } while (diff > 0);
 650     ipos2--;
 651     if (ipos2 > kNpasa) ipos2 = kNpasa - 1;
 652     ipos1 = ipos2 - 1;
 653
 654     fTRFsmp[iBin] = signal[ipos2]
 655                   + diff * (signal[ipos2] - signal[ipos1])
 656                          / (  time[ipos2] -   time[ipos1]);
 657
 658   }
 659
 660 }
 661
 662 //_____________________________________________________________________________
 663 void AliTRDdigitizer::SamplePRF()
 664 {
 665   //
 666   // Samples the pad response function
 667   //
 668
 669   const Int_t kPRFbin = 61;
 670   Float_t prf[kPRFbin] = { 0.002340, 0.003380, 0.004900, 0.007080, 0.010220
 671                          , 0.014740, 0.021160, 0.030230, 0.042800, 0.059830
 672                          , 0.082030, 0.109700, 0.142550, 0.179840, 0.220610
 673                          , 0.263980, 0.309180, 0.355610, 0.402790, 0.450350
 674                          , 0.497930, 0.545190, 0.591740, 0.637100, 0.680610
 675                          , 0.721430, 0.758400, 0.790090, 0.814720, 0.830480
 676                          , 0.835930, 0.830480, 0.814710, 0.790070, 0.758390
 677                          , 0.721410, 0.680590, 0.637080, 0.591730, 0.545180
 678                          , 0.497920, 0.450340, 0.402790, 0.355610, 0.309190
 679                          , 0.263990, 0.220630, 0.179850, 0.142570, 0.109720
 680                          , 0.082040, 0.059830, 0.042820, 0.030230, 0.021170
 681                          , 0.014740, 0.010230, 0.007080, 0.004900, 0.003380
 682                          , 0.002340 };
 683
 684   fPRFlo  = -1.5;
 685   fPRFhi  =  1.5;
 686   fPRFbin = kPRFbin;
 687   fPRFwid = (fPRFhi - fPRFlo) / ((Float_t) fPRFbin);
 688   fPRFpad = ((Int_t) (1.0 / fPRFwid));
 689
 690   if (fPRFsmp) delete fPRFsmp;
 691   fPRFsmp = new Float_t[fPRFbin];
 692   for (Int_t iBin = 0; iBin < fPRFbin; iBin++) {
 693     fPRFsmp[iBin] = prf[iBin];
 694   }
 695
 696 }
 697
 698 //_____________________________________________________________________________
 699 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *name, Int_t nEvent)
 700 {
 701   //
 702   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 703   //
 704
 705   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 706   fInputFile = (TFile*) gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(name);
 707   if (!fInputFile) {
 708     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
 709     printf("Open the ALIROOT-file %s.\n",name);
 710     fInputFile = new TFile(name,"UPDATE");
 711   }
 712   else {
 713     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
 714     printf("%s is already open.\n",name);
 715   }
 716
 717   gAlice = (AliRun*) fInputFile->Get("gAlice");
 718   if (gAlice) {
 719     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
 720     printf("AliRun object found on file.\n");
 721   }
 722   else {
 723     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
 724     printf("Could not find AliRun object.\n");
 725     return kFALSE;
 726   }
 727
 728   fEvent = nEvent;
 729
 730   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 731   Int_t nparticles = gAlice->GetEvent(fEvent);
 732   if (nparticles <= 0) {
 733     printf("AliTRDdigitizer::Open -- ");
 734     printf("No entries in the trees for event %d.\n",fEvent);
 735     return kFALSE;
 736   }
 737
 738   return InitDetector();
 739
 740 }
 741
 742 //_____________________________________________________________________________
 743 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 744 {
 745   //
 746   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 747   //
 748
 749   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 750   fTRD = (AliTRD*) gAlice->GetDetector("TRD");
 751   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 752     printf("AliTRDdigitizer::InitDetector -- ");
 753     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
 754     exit(1);
 755   }
 756
 757   // Get the geometry
 758   fGeo = fTRD->GetGeometry();
 759   printf("AliTRDdigitizer::InitDetector -- ");
 760   printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
 761
 762   // The magnetic field strength in Tesla
 763   fField = 0.2 * gAlice->Field()->Factor();
 764
 765   ReInit();
 766
 767   return kTRUE;
 768
 769 }
 770
 771 //_____________________________________________________________________________
 772 Bool_t AliTRDdigitizer::SumSDigits()
 773 {
 774   //
 775   // Sums up the summable digits and creates final digits
 776   // Not yet implemented
 777   //
 778
 779   return kFALSE;
 780
 781 }
 782
 783 //_____________________________________________________________________________
 784 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 785 {
 786   //
 787   // Creates digits.
 788   //
 789
 790   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 791   // Parameter
 792   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 793
 794   // Converts number of electrons to fC
 795   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15;
 796
 797   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 798
 799   // Number of pads included in the pad response
 800   const Int_t kNpad  = 3;
 801
 802   // Number of track dictionary arrays
 803   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 804
 805   // Half the width of the amplification region
 806   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 807
 808   Int_t   iRow, iCol, iTime, iPad;
 809   Int_t   iDict  = 0;
 810   Int_t   nBytes = 0;
 811
 812   Int_t   totalSizeDigits = 0;
 813   Int_t   totalSizeDict0  = 0;
 814   Int_t   totalSizeDict1  = 0;
 815   Int_t   totalSizeDict2  = 0;
 816
 817   Int_t   timeTRDbeg = 0;
 818   Int_t   timeTRDend = 1;
 819
 820   Float_t pos[3];
 821   Float_t rot[3];
 822   Float_t xyz[3];
 823   Float_t padSignal[kNpad];
 824   Float_t signalOld[kNpad];
 825
 826   AliTRDdataArrayF *signals = 0;
 827   AliTRDdataArrayI *digits  = 0;
 828   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
 829
 830   // Create a digits manager
 831   fDigits = new AliTRDdigitsManager();
 832
 833   // Create a container for the amplitudes
 834   AliTRDsegmentArray *signalsArray
 835                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF",AliTRDgeometry::Ndet());
 836
 837   if (fTRFOn) {
 838     timeTRDbeg = ((Int_t) (-fTRFlo / fGeo->GetTimeBinSize())) - 1;
 839     timeTRDend = ((Int_t) ( fTRFhi / fGeo->GetTimeBinSize())) - 1;
 840     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 841     printf("Sample the TRF between -%d and %d\n",timeTRDbeg,timeTRDend);
 842   }
 843
 844   Float_t elAttachProp = fElAttachProp / 100.;
 845
 846   // Create the sampled PRF
 847   SamplePRF();
 848
 849   // Create the sampled TRF
 850   SampleTRF();
 851
 852   if (!fGeo) {
 853     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 854     printf("No geometry defined\n");
 855     return kFALSE;
 856   }
 857
 858   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 859   printf("Start creating digits.\n");
 860   if (fVerbose > 0) this->Dump();
 861
 862   // Get the pointer to the hit tree
 863   TTree *HitTree = gAlice->TreeH();
 864
 865   // Get the number of entries in the hit tree
 866   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 867   Int_t nTrack = (Int_t) HitTree->GetEntries();
 868   if (fVerbose > 0) {
 869     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 870     printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
 871   }
 872
 873   Int_t detectorOld = -1;
 874   Int_t countHits   =  0;
 875
 876   // Loop through all entries in the tree
 877   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
 878
 879     gAlice->ResetHits();
 880     nBytes += HitTree->GetEvent(iTrack);
 881
 882     // Get the number of hits in the TRD created by this particle
 883     Int_t nHit = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
 884     if (fVerbose > 0) {
 885       printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 886       printf("Found %d hits for primary particle %d\n",nHit,iTrack);
 887     }
 888
 889     // Loop through the TRD hits
 890     for (Int_t iHit = 0; iHit < nHit; iHit++) {
 891
 892       countHits++;
 893
 894       AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->Hits()->UncheckedAt(iHit);
 895               pos[0]   = hit->X();
 896               pos[1]   = hit->Y();
 897               pos[2]   = hit->Z();
 898       Float_t q        = hit->GetCharge();
 899       Int_t   track    = hit->Track();
 900       Int_t   detector = hit->GetDetector();
 901       Int_t   plane    = fGeo->GetPlane(detector);
 902       Int_t   sector   = fGeo->GetSector(detector);
 903       Int_t   chamber  = fGeo->GetChamber(detector);
 904
 905       if (!(CheckDetector(plane,chamber,sector))) continue;
 906
 907       Int_t   nRowMax     = fGeo->GetRowMax(plane,chamber,sector);
 908       Int_t   nColMax     = fGeo->GetColMax(plane);
 909       Int_t   nTimeMax    = fGeo->GetTimeMax();
 910       Int_t   nTimeBefore = fGeo->GetTimeBefore();
 911       Int_t   nTimeAfter  = fGeo->GetTimeAfter();
 912       Int_t   nTimeTotal  = fGeo->GetTimeTotal();
 913       Float_t row0        = fGeo->GetRow0(plane,chamber,sector);
 914       Float_t col0        = fGeo->GetCol0(plane);
 915       Float_t time0       = fGeo->GetTime0(plane);
 916       Float_t rowPadSize  = fGeo->GetRowPadSize(plane,chamber,sector);
 917       Float_t colPadSize  = fGeo->GetColPadSize(plane);
 918       Float_t timeBinSize = fGeo->GetTimeBinSize();
 919       Float_t divideRow   = 1.0 / rowPadSize;
 920       Float_t divideCol   = 1.0 / colPadSize;
 921       Float_t divideTime  = 1.0 / timeBinSize;
 922
 923       if (fVerbose > 1) {
 924         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
 925         printf("-----------------------------------------------------------\n");
 926         hit->Dump();
 927         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
 928               ,plane,sector,chamber);
 929         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n"
 930               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
 931         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
 932               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
 933         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
 934               ,row0,col0,time0);
 935         printf("rowPadSize = %f, colPadSize = %f, timeBinSize = %f\n"
 936                ,rowPadSize,colPadSize,timeBinSize);
 937       }
 938
 939       // Don't analyze test hits
 940       if (hit->FromTest()) continue;
 941
 942       if (detector != detectorOld) {
 943
 944         if (fVerbose > 1) {
 945           printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 946           printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
 947                 ,detector,detectorOld);
 948         }
 949         // Compress the old one if enabled
 950         if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
 951           if (fVerbose > 1) {
 952             printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 953             printf("Compress the old container ...");
 954           }
 955           signals->Compress(1,0);
 956           for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 957             dictionary[iDict]->Compress(1,0);
 958           }
 959           if (fVerbose > 1) printf("done\n");
 960         }
 961         // Get the new container
 962         signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
 963         if (signals->GetNtime() == 0) {
 964           // Allocate a new one if not yet existing
 965           if (fVerbose > 1) {
 966             printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 967             printf("Allocate a new container ... ");
 968           }
 969           signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 970         }
 971         else {
 972           // Expand an existing one
 973           if (fCompress) {
 974             if (fVerbose > 1) {
 975               printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
 976               printf("Expand an existing container ... ");
 977             }
 978             signals->Expand();
 979           }
 980         }
 981         // The same for the dictionary
 982         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 983           dictionary[iDict] = fDigits->GetDictionary(detector,iDict);
 984           if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 985             dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 986           }
 987           else {
 988             if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
 989           }
 990         }
 991         if (fVerbose > 1) printf("done\n");
 992         detectorOld = detector;
 993       }
 994
 995       // Rotate the sectors on top of each other
 996       fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
 997
 998       // The driftlength. It is negative if the hit is in the
 999       // amplification region.
1000       Float_t driftlength = time0 - rot[0];
1001
1002       // Take also the drift in the amplification region into account
1003       // The drift length is at the moment still the same, regardless of
1004       // the position relativ to the wire. This non-isochronity needs still
1005       // to be implemented.
1006       Float_t driftlengthL = TMath::Abs(driftlength + kAmWidth);
1007       if (fExBOn) driftlengthL /= TMath::Sqrt(fLorentzFactor);
1008
1009       // Loop over all electrons of this hit
1010       // TR photons produce hits with negative charge
1011       Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
1012       for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
1013
1014         xyz[0] = rot[0];
1015         xyz[1] = rot[1];
1016         xyz[2] = rot[2];
1017
1018         // Electron attachment
1019         if (fElAttachOn) {
1020           if (gRandom->Rndm() < (driftlengthL * elAttachProp))
1021             continue;
1022         }
1023
1024         // Apply the diffusion smearing
1025         if (fDiffusionOn) {
1026           if (!(Diffusion(driftlengthL,xyz))) continue;
1027         }
1028
1029         // Apply E x B effects (depends on drift direction)
1030         if (fExBOn) {
1031           if (!(ExB(driftlength+kAmWidth,xyz))) continue;
1032         }
1033
1034         // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates
1035         // The pad row (z-direction)
1036         Int_t  rowE = ((Int_t) ((xyz[2] -  row0) * divideRow));
1037         if ((rowE < 0) || (rowE >= nRowMax)) continue;
1038
1039         // The pad column (rphi-direction)
1040         Int_t  colE = ((Int_t) ((xyz[1] -  col0) * divideCol));
1041         if ((colE < 0) || (colE >= nColMax)) continue;
1042
1043         // The time bin (negative for hits in the amplification region)
1044         // In the amplification region the electrons drift from both sides
1045         // to the middle (anode wire plane)
1046         Float_t timeDist   = time0 - xyz[0];
1047         Float_t timeOffset = 0;
1048         Int_t   timeE      = 0;
1049         if (timeDist > 0) {
1050           // The time bin
1051           timeE      = ((Int_t) (timeDist * divideTime));
1052           // The distance of the position to the middle of the timebin
1053           timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) - timeDist;
1054         }
1055         else {
1056           // Difference between half of the amplification gap width and
1057           // the distance to the anode wire
1058           Float_t anodeDist = kAmWidth - TMath::Abs(timeDist + kAmWidth);
1059           // The time bin
1060           timeE      = -1 * (((Int_t ) (anodeDist * divideTime)) + 1);
1061           // The distance of the position to the middle of the timebin
1062           timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) + anodeDist;
1063         }
1064
1065         // Apply the gas gain including fluctuations
1066         Float_t ggRndm = 0.0;
1067         do {
1068           ggRndm = gRandom->Rndm();
1069         } while (ggRndm <= 0);
1070         Int_t signal = (Int_t) (-fGasGain * TMath::Log(ggRndm));
1071
1072         // Apply the pad response
1073         if (fPRFOn) {
1074           // The distance of the electron to the center of the pad
1075           // in units of pad width
1076           Float_t dist = (xyz[1] - col0 - (colE + 0.5) * colPadSize)
1077                        * divideCol;
1078           if (!(PadResponse(signal,dist,padSignal))) continue;
1079         }
1080         else {
1081           padSignal[0] = 0.0;
1082           padSignal[1] = signal;
1083           padSignal[2] = 0.0;
1084         }
1085
1086         // Sample the time response inside the drift region
1087         // + additional time bins before and after.
1088         // The sampling is done always in the middle of the time bin
1089         for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE-timeTRDbeg,        -nTimeBefore)
1090                   ;iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeTRDend,nTimeMax+nTimeAfter )
1091                   ;iTimeBin++) {
1092
1093           // Apply the time response
1094           Float_t timeResponse = 1.0;
1095           if (fTRFOn) {
1096             Float_t time = (iTimeBin - timeE) * timeBinSize + timeOffset;
1097             timeResponse = TimeResponse(time);
1098           }
1099
1100           signalOld[0] = 0.0;
1101           signalOld[1] = 0.0;
1102           signalOld[2] = 0.0;
1103
1104           for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1105
1106             Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1107             if (colPos <        0) continue;
1108             if (colPos >= nColMax) break;
1109
1110             // Add the signals
1111             // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
1112             // time bins. This has to be subtracted later.
1113             Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
1114             signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
1115             signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
1116             signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
1117
1118             // Store the track index in the dictionary
1119             // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1120             if (signalOld[iPad] > 0) {
1121               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1122                 Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
1123                                                                     ,colPos
1124                                                                     ,iCurrentTimeBin);
1125                 if (oldTrack == track+1) break;
1126                 if (oldTrack ==       0) {
1127                   dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
1128                   break;
1129                 }
1130               }
1131             }
1132
1133           }
1134
1135         }
1136
1137       }
1138
1139     }
1140
1141   } // All hits finished
1142
1143   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1144   printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
1145
1146   // The total conversion factor
1147   Float_t convert = kEl2fC * fPadCoupling * fTimeCoupling * fChipGain;
1148
1149   // Loop through all chambers to finalize the digits
1150   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1151
1152     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
1153     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
1154     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
1155     Int_t nRowMax     = fGeo->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1156     Int_t nColMax     = fGeo->GetColMax(plane);
1157     Int_t nTimeMax    = fGeo->GetTimeMax();
1158     Int_t nTimeTotal  = fGeo->GetTimeTotal();
1159
1160     if (fVerbose > 0) {
1161       printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1162       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
1163     }
1164
1165     // Add a container for the digits of this detector
1166     digits = fDigits->GetDigits(iDet);
1167     // Allocate memory space for the digits buffer
1168     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1169
1170     // Get the signal container
1171     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
1172     if (signals->GetNtime() == 0) {
1173       // Create missing containers
1174       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1175     }
1176     else {
1177       // Expand the container if neccessary
1178       if (fCompress) signals->Expand();
1179     }
1180     // Create the missing dictionary containers
1181     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1182       dictionary[iDict] = fDigits->GetDictionary(iDet,iDict);
1183       if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
1184         dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1185       }
1186     }
1187
1188     Int_t nDigits = 0;
1189
1190     // Don't create noise in detectors that are switched off
1191     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1192
1193       // Create the digits for this chamber
1194       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1195         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1196           for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1197
1198             // Create summable digits
1199             if (fSDigits) {
1200
1201               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1202               Int_t adc  = 0;
1203               if (signalAmp >= fSinRange) {
1204                 adc = ((Int_t) fSoutRange);
1205               }
1206               else {
1207                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fSoutRange / fSinRange)));
1208               }
1209               nDigits++;
1210               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1211
1212             }
1213             // Create normal digits
1214             else {
1215
1216               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1217
1218               // Add the noise
1219               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fNoise),0.0);
1220               // Convert to mV
1221               signalAmp *= convert;
1222               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1223               // signal is larger than fADCinRange
1224               Int_t adc  = 0;
1225               if (signalAmp >= fADCinRange) {
1226                 adc = ((Int_t) fADCoutRange);
1227               }
1228               else {
1229                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fADCoutRange / fADCinRange)));
1230               }
1231
1232               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1233               if (adc > fADCthreshold) {
1234                 if (fVerbose > 2) {
1235                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d\n"
1236                         ,iRow,iCol,iTime);
1237                   printf("  signal = %f, adc = %d\n",signalAmp,adc);
1238                 }
1239                 nDigits++;
1240                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1241               }
1242
1243             }
1244
1245           }
1246         }
1247       }
1248
1249     }
1250
1251     // Compress the arrays
1252     digits->Compress(1,0);
1253     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1254       dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1255     }
1256
1257     totalSizeDigits += digits->GetSize();
1258     totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1259     totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1260     totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1261
1262     Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1263     printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1264     printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1265           ,nDigits,iDet
1266           ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1267
1268     if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1269
1270   }
1271
1272   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1273   printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1274
1275   printf("AliTRDdigitizer::MakeDigits -- ");
1276   printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1277                                                     ,totalSizeDict0
1278                                                     ,totalSizeDict1
1279                                                     ,totalSizeDict2);
1280
1281   return kTRUE;
1282
1283 }
1284
1285 //_____________________________________________________________________________
1286 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1287 {
1288   //
1289   // Checks whether a detector is enabled
1290   //
1291
1292   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1293       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1294   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1295       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1296   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1297     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1298     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1299     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
1300            * AliTRDgeometry::Nsect();
1301     if (sens1 < sens2) {
1302       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1303     }
1304     else {
1305       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1306     }
1307   }
1308
1309   return kTRUE;
1310
1311 }
1312
1313 //_____________________________________________________________________________
1314 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits()
1315 {
1316   //
1317   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1318   //
1319
1320   // Create the branches
1321   if (!(gAlice->TreeD()->GetBranch("TRDdigits"))) {
1322     return kFALSE;
1323   }
1324
1325   // Store the digits and the dictionary in the tree
1326   fDigits->WriteDigits();
1327
1328   // Write the new tree into the input file (use overwrite option)
1329   Char_t treeName[15];
1330   sprintf(treeName,"TreeD%d",fEvent);
1331   printf("AliTRDdigitizer::WriteDigits -- ");
1332   printf("Write the digits tree %s for event %d.\n"
1333         ,treeName,fEvent);
1334   gAlice->TreeD()->Write(treeName,TObject::kOverwrite);
1335
1336   return kTRUE;
1337
1338 }
1339
1340 //_____________________________________________________________________________
1341 Float_t AliTRDdigitizer::GetDiffusionL(Float_t vd, Float_t b)
1342 {
1343   //
1344   // Returns the longitudinal diffusion coefficient for a given drift
1345   // velocity <vd> and a B-field <b> for Xe/CO2 (15%).
1346   // The values are according to a GARFIELD simulation.
1347   //
1348
1349   const Int_t kNb = 5;
1350   Float_t p0[kNb] = {  0.007440,  0.007493,  0.007513,  0.007672,  0.007831 };
1351   Float_t p1[kNb] = {  0.019252,  0.018912,  0.018636,  0.018012,  0.017343 };
1352   Float_t p2[kNb] = { -0.005042, -0.004926, -0.004867, -0.004650, -0.004424 };
1353   Float_t p3[kNb] = {  0.000195,  0.000189,  0.000195,  0.000182,  0.000169 };
1354
1355   Int_t ib = ((Int_t) (10 * (b - 0.15)));
1356   ib       = TMath::Max(  0,ib);
1357   ib       = TMath::Min(kNb,ib);
1358
1359   Float_t diff = p0[ib]
1360                + p1[ib] * vd
1361                + p2[ib] * vd*vd
1362                + p3[ib] * vd*vd*vd;
1363
1364   return diff;
1365
1366 }
1367
1368 //_____________________________________________________________________________
1369 Float_t AliTRDdigitizer::GetDiffusionT(Float_t vd, Float_t b)
1370 {
1371   //
1372   // Returns the transverse diffusion coefficient for a given drift
1373   // velocity <vd> and a B-field <b> for Xe/CO2 (15%).
1374   // The values are according to a GARFIELD simulation.
1375   //
1376
1377   const Int_t kNb = 5;
1378   Float_t p0[kNb] = {  0.009550,  0.009599,  0.009674,  0.009757,  0.009850 };
1379   Float_t p1[kNb] = {  0.006667,  0.006539,  0.006359,  0.006153,  0.005925 };
1380   Float_t p2[kNb] = { -0.000853, -0.000798, -0.000721, -0.000635, -0.000541 };
1381   Float_t p3[kNb] = {  0.000131,  0.000122,  0.000111,  0.000098,  0.000085 };
1382
1383   Int_t ib = ((Int_t) (10 * (b - 0.15)));
1384   ib       = TMath::Max(  0,ib);
1385   ib       = TMath::Min(kNb,ib);
1386
1387   Float_t diff = p0[ib]
1388                + p1[ib] * vd
1389                + p2[ib] * vd*vd
1390                + p3[ib] * vd*vd*vd;
1391
1392   return diff;
1393
1394 }
1395
1396 //_____________________________________________________________________________
1397 Float_t AliTRDdigitizer::GetOmegaTau(Float_t vd, Float_t b)
1398 {
1399   //
1400   // Returns omega*tau (tan(Lorentz-angle)) for a given drift velocity <vd>
1401   // and a B-field <b> for Xe/CO2 (15%).
1402   // The values are according to a GARFIELD simulation.
1403   //
1404
1405   const Int_t kNb = 5;
1406   Float_t p0[kNb] = {  0.004810,  0.007412,  0.010252,  0.013409,  0.016888 };
1407   Float_t p1[kNb] = {  0.054875,  0.081534,  0.107333,  0.131983,  0.155455 };
1408   Float_t p2[kNb] = { -0.008682, -0.012896, -0.016987, -0.020880, -0.024623 };
1409   Float_t p3[kNb] = {  0.000155,  0.000238,  0.000330,  0.000428,  0.000541 };
1410
1411   Int_t ib = ((Int_t) (10 * (b - 0.15)));
1412   ib       = TMath::Max(  0,ib);
1413   ib       = TMath::Min(kNb,ib);
1414
1415   Float_t alphaL = p0[ib]
1416                  + p1[ib] * vd
1417                  + p2[ib] * vd*vd
1418                  + p3[ib] * vd*vd*vd;
1419
1420   return TMath::Tan(alphaL);
1421
1422 }
1423