Include the bug fixes by Oliver in the TR simulation
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDsim.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 1.11  2001/11/14 10:50:46  cblume
19 Changes in digits IO. Add merging of summable digits
20
21 Revision 1.10  2001/05/31 16:53:26  alibrary
22 Correction to the destructor
23
24 Revision 1.9  2001/05/21 16:45:47  hristov
25 Last minute changes (C.Blume)
26
27 Revision 1.8  2001/01/26 19:56:57  hristov
28 Major upgrade of AliRoot code
29
30 Revision 1.7  2000/12/20 13:00:45  cblume
31 Modifications for the HP-compiler
32
33 Revision 1.6  2000/12/12 10:20:10  cblume
34 Initialize fSepctrum = 0 in ctors
35
36 Revision 1.5  2000/10/15 23:40:01  cblume
37 Remove AliTRDconst
38
39 Revision 1.4  2000/10/06 16:49:46  cblume
40 Made Getters const
41
42 Revision 1.3.2.1  2000/09/18 13:45:30  cblume
43 New class AliTRDsim that simulates TR photons
44
45 Revision 1.2  1999/09/29 09:24:35  fca
46 Introduction of the Copyright and cvs Log
47
48 */
49
50 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
51 //                                                                           //
52 //  TRD simulation - multimodule (regular rad.)                              //
53 //  after: M. CASTELLANO et al., COMP. PHYS. COMM. 51 (1988) 431             //
54 //                             + COMP. PHYS. COMM. 61 (1990) 395             //
55 //                                                                           //
56 //   17.07.1998 - A.Andronic                                                 //
57 //   08.12.1998 - simplified version                                         //
58 //   11.07.2000 - Adapted code to aliroot environment (C.Blume)              //
59 //                                                                           //
60 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
61
62 #include <stdlib.h>
63
64 #include <TH1.h>
65 #include <TRandom.h>
66 #include <TMath.h>
67 #include <TParticle.h>
68
69 #include "AliModule.h"
70
71 #include "AliTRDsim.h"
72
73 ClassImp(AliTRDsim)
74
75 //_____________________________________________________________________________
76 AliTRDsim::AliTRDsim():TObject()
77 {
78   //
79   // AliTRDsim default constructor
80   // 
81
82   fSpectrum = 0;
83   fSigma    = 0;
84
85   Init();
86
87 }
88
89 //_____________________________________________________________________________
90 AliTRDsim::AliTRDsim(AliModule *mod, Int_t foil, Int_t gap)
91 {
92   //
93   // AliTRDsim constructor. Takes the material properties of the radiator
94   // foils and the gas in the gaps from AliModule <mod>.
95   // The default number of foils is 100 with a thickness of 20 mu. The 
96   // thickness of the gaps is 500 mu.
97   //
98
99   Float_t aFoil, zFoil, rhoFoil;
100   Float_t aGap,  zGap,  rhoGap;
101   Float_t rad, abs;
102   Char_t  name[21];
103
104   fSpectrum = 0;
105   fSigma    = 0;
106
107   Init();
108
109   mod->AliGetMaterial(foil,name,aFoil,zFoil,rhoFoil,rad,abs);
110   mod->AliGetMaterial(gap ,name,aGap ,zGap ,rhoGap ,rad,abs);
111
112   fFoilDens  = rhoFoil;
113   fFoilA     = aFoil;
114   fFoilZ     = zFoil;
115   fFoilOmega = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
116
117   fGapDens   = rhoGap;
118   fGapA      = aGap;
119   fGapZ      = zGap;
120   fGapOmega  = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
121
122 }
123
124 //_____________________________________________________________________________
125 AliTRDsim::AliTRDsim(const AliTRDsim &s)
126 {
127   //
128   // AliTRDsim copy constructor
129   //
130
131   ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
132
133 }
134
135 //_____________________________________________________________________________
136 AliTRDsim::~AliTRDsim() 
137 {
138   //
139   // AliTRDsim destructor
140   //
141
142   //  if (fSpectrum) delete fSpectrum;
143   if (fSigma)    delete [] fSigma;
144
145 }
146
147 //_____________________________________________________________________________
148 AliTRDsim &AliTRDsim::operator=(const AliTRDsim &s)
149 {
150   //
151   // Assignment operator
152   //
153
154   if (this != &s) ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
155   return *this;
156
157 }
158
159 //_____________________________________________________________________________
160 void AliTRDsim::Copy(TObject &s)
161 {
162   //
163   // Copy function
164   //
165
166   ((AliTRDsim &) s).fNFoils     = fNFoils;
167   ((AliTRDsim &) s).fFoilThick  = fFoilThick;
168   ((AliTRDsim &) s).fFoilDens   = fFoilDens;
169   ((AliTRDsim &) s).fFoilOmega  = fFoilOmega;
170   ((AliTRDsim &) s).fFoilZ      = fFoilZ;
171   ((AliTRDsim &) s).fFoilA      = fFoilA;
172   ((AliTRDsim &) s).fGapThick   = fGapThick;
173   ((AliTRDsim &) s).fGapDens    = fGapDens;
174   ((AliTRDsim &) s).fGapOmega   = fGapOmega;
175   ((AliTRDsim &) s).fGapZ       = fGapZ;
176   ((AliTRDsim &) s).fGapA       = fGapA;
177   ((AliTRDsim &) s).fTemp       = fTemp;
178   ((AliTRDsim &) s).fSpNBins    = fSpNBins;
179   ((AliTRDsim &) s).fSpRange    = fSpRange;
180   ((AliTRDsim &) s).fSpBinWidth = fSpBinWidth;
181   ((AliTRDsim &) s).fSpLower    = fSpLower;
182   ((AliTRDsim &) s).fSpUpper    = fSpUpper;
183
184   if (((AliTRDsim &) s).fSigma) delete [] ((AliTRDsim &) s).fSigma;
185   ((AliTRDsim &) s).fSigma = new Double_t[fSpNBins];
186   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
187     ((AliTRDsim &) s).fSigma[iBin] = fSigma[iBin];
188   }  
189
190   fSpectrum->Copy(*((AliTRDsim &) s).fSpectrum);
191
192 }
193
194 //_____________________________________________________________________________
195 void AliTRDsim::Init()
196 {
197   //
198   // Initialization 
199   // The default radiator are 100 prolypropilene foils of 13 mu thickness
200   // with gaps of 60 mu filled with CO2.
201   // 
202
203   fNFoils     = 100;
204
205   fFoilThick  = 0.0013;
206   fFoilDens   = 0.92;   
207   fFoilZ      = 5.28571;
208   fFoilA      = 10.4286;
209   fFoilOmega  = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
210
211   fGapThick   = 0.0060;
212   fGapDens    = 0.001977;  
213   fGapZ       = 7.45455;
214   fGapA       = 14.9091;
215   fGapOmega   = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
216
217   fTemp       = 293.16;
218
219   fSpNBins    = 200;
220   fSpRange    = 100;
221   fSpBinWidth = fSpRange / fSpNBins;
222   fSpLower    = 1.0 - 0.5 * fSpBinWidth;
223   fSpUpper    = fSpLower + fSpRange;
224
225   if (fSpectrum) delete fSpectrum;
226   fSpectrum   = new TH1D("TRspectrum","TR spectrum",fSpNBins,fSpLower,fSpUpper);
227   fSpectrum->SetDirectory(0);
228
229   // Set the sigma values 
230   SetSigma();
231
232 }
233
234 //_____________________________________________________________________________
235 Int_t AliTRDsim::CreatePhotons(Int_t pdg, Float_t p
236                              , Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
237 {
238   //
239   // Create TRD photons for a charged particle of type <pdg> with the total 
240   // momentum <p>. 
241   // Number of produced TR photons:       <nPhoton>
242   // Energies of the produced TR photons: <ePhoton>
243   //
244
245   // PDG codes
246   const Int_t kPdgEle  =  11;
247   const Int_t kPdgMuon =  13;
248   const Int_t kPdgPion = 211;
249   const Int_t kPdgKaon = 321;
250
251   Float_t  mass        = 0;
252   switch (TMath::Abs(pdg)) {
253   case kPdgEle:
254     mass      =  5.11e-4;
255     break;
256   case kPdgMuon:
257     mass      =  0.10566;
258     break;
259   case kPdgPion:
260     mass      =  0.13957;
261     break;
262   case kPdgKaon:
263     mass      =  0.4937;
264     break;
265   default:
266     return 0;
267     break;
268   };
269
270   // Calculate gamma
271   Double_t gamma = TMath::Sqrt(p*p + mass*mass) / mass;
272
273   // Calculate the TR photons
274   return TrPhotons(gamma, nPhoton, ePhoton);
275
276 }
277
278 //_____________________________________________________________________________
279 Int_t AliTRDsim::TrPhotons(Double_t gamma, Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
280 {
281   //
282   // Produces TR photons.
283   //
284
285   const Double_t kAlpha  = 0.0072973;
286   const Int_t    kSumMax = 10;
287
288   Double_t kappa = fGapThick / fFoilThick;
289
290   fSpectrum->Reset();
291
292   // The TR spectrum
293   Double_t stemp = 0;
294   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
295
296     // keV -> eV
297     Double_t energyeV = (fSpBinWidth * iBin + 1.0) * 1e3;
298
299     Double_t csFoil   = fFoilOmega / energyeV;
300     Double_t csGap    = fGapOmega  / energyeV;
301
302     Double_t rho1     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5 
303                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csFoil*csFoil);
304     Double_t rho2     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5 
305                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csGap *csGap);
306
307     // Calculate the sum
308     Double_t sum = 0;
309     for (Int_t iSum = 0; iSum < kSumMax; iSum++) {
310       Double_t tetan = (TMath::Pi() * 2.0 * (iSum+1) - (rho1 + kappa * rho2)) 
311                      / (kappa + 1.0);
312       if (tetan < 0.0) tetan = 0.0;
313       Double_t aux   = 1.0 / (rho1 + tetan) - 1.0 / (rho2 + tetan);
314                sum  += tetan * (aux*aux) * (1.0 - TMath::Cos(rho1 + tetan));
315     }
316
317     // Absorbtion
318     Double_t conv      = 1.0 - TMath::Exp(-fNFoils * fSigma[iBin]);
319
320     // eV -> keV
321     Float_t  energykeV = energyeV * 0.001;
322
323     // dN / domega
324     Double_t wn        = kAlpha * 4.0 / (fSigma[iBin] * (kappa + 1.0)) 
325                                 * conv * sum / energykeV;
326     fSpectrum->SetBinContent(iBin,wn);
327
328     stemp += wn;
329
330   }
331
332   // <nTR> (binsize corr.)
333   Float_t ntr = stemp * fSpBinWidth;
334   // Number of TR photons from Poisson distribution with mean <ntr>
335   nPhoton = gRandom->Poisson(ntr);
336   // Energy of the TR photons
337   for (Int_t iPhoton = 0; iPhoton < nPhoton; iPhoton++) {
338     ePhoton[iPhoton] = fSpectrum->GetRandom();
339   }
340
341   return 1;
342
343 }
344
345 //_____________________________________________________________________________
346 void AliTRDsim::SetSigma() 
347 {
348   //
349   // Sets the absorbtion crosssection for the energies of the TR spectrum
350   //
351
352   if (fSigma) delete [] fSigma;
353   fSigma = new Double_t[fSpNBins];
354   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
355     Double_t energykeV = iBin * fSpBinWidth + 1.0;
356     fSigma[iBin]       = Sigma(energykeV);
357     //printf("SetSigma(): iBin = %d fSigma %g\n",iBin,fSigma[iBin]);
358   }
359
360 }
361
362 //_____________________________________________________________________________
363 Double_t AliTRDsim::Sigma(Double_t energykeV)
364 {
365   //
366   // Calculates the absorbtion crosssection for a one-foil-one-gap-radiator
367   //
368
369   // keV -> MeV
370   Double_t energyMeV = energykeV * 0.001;
371   if (energyMeV >= 0.001) {
372     return(GetMuPo(energyMeV) * fFoilDens * fFoilThick +
373            GetMuAi(energyMeV) * fGapDens  * fGapThick  * GetTemp());
374   }
375   else {
376     return 1e6;
377   }
378
379 }
380
381 //_____________________________________________________________________________
382 Double_t AliTRDsim::GetMuPo(Double_t energyMeV)
383 {
384   //
385   // Returns the photon absorbtion cross section for polypropylene
386   //
387
388   const Int_t kN = 36;
389
390   Double_t mu[kN] = { 1.894E+03, 5.999E+02, 2.593E+02
391                     , 7.743E+01, 3.242E+01, 1.643E+01
392                     , 9.432E+00, 3.975E+00, 2.088E+00
393                     , 7.452E-01, 4.315E-01, 2.706E-01
394                     , 2.275E-01, 2.084E-01, 1.970E-01
395                     , 1.823E-01, 1.719E-01, 1.534E-01
396                     , 1.402E-01, 1.217E-01, 1.089E-01
397                     , 9.947E-02, 9.198E-02, 8.078E-02
398                     , 7.262E-02, 6.495E-02, 5.910E-02   
399                     , 5.064E-02, 4.045E-02, 3.444E-02
400                     , 3.045E-02, 2.760E-02, 2.383E-02
401                     , 2.145E-02, 1.819E-02, 1.658E-02 };
402
403   Double_t en[kN] = { 1.000E-03, 1.500E-03, 2.000E-03
404                     , 3.000E-03, 4.000E-03, 5.000E-03
405                     , 6.000E-03, 8.000E-03, 1.000E-02
406                     , 1.500E-02, 2.000E-02, 3.000E-02
407                     , 4.000E-02, 5.000E-02, 6.000E-02
408                     , 8.000E-02, 1.000E-01, 1.500E-01
409                     , 2.000E-01, 3.000E-01, 4.000E-01
410                     , 5.000E-01, 6.000E-01, 8.000E-01
411                     , 1.000E+00, 1.250E+00, 1.500E+00
412                     , 2.000E+00, 3.000E+00, 4.000E+00
413                     , 5.000E+00, 6.000E+00, 8.000E+00
414                     , 1.000E+01, 1.500E+01, 2.000E+01 };
415
416   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
417
418 }
419
420 //_____________________________________________________________________________
421 Double_t AliTRDsim::GetMuCO(Double_t energyMeV)
422 {
423   //
424   // Returns the photon absorbtion cross section for CO2
425   //
426
427   const Int_t kN = 36;
428
429   Double_t mu[kN] = { 0.39383E+04, 0.13166E+04, 0.58750E+03
430                     , 0.18240E+03, 0.77996E+02, 0.40024E+02
431                     , 0.23116E+02, 0.96997E+01, 0.49726E+01
432                     , 0.15543E+01, 0.74915E+00, 0.34442E+00
433                     , 0.24440E+00, 0.20589E+00, 0.18632E+00
434                     , 0.16578E+00, 0.15394E+00, 0.13558E+00
435                     , 0.12336E+00, 0.10678E+00, 0.95510E-01
436                     , 0.87165E-01, 0.80587E-01, 0.70769E-01
437                     , 0.63626E-01, 0.56894E-01, 0.51782E-01
438                     , 0.44499E-01, 0.35839E-01, 0.30825E-01
439                     , 0.27555E-01, 0.25269E-01, 0.22311E-01
440                     , 0.20516E-01, 0.18184E-01, 0.17152E-01 };
441
442   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
443                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
444                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
445                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
446                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
447                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
448                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
449                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
450                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
451                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
452                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
453                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
454
455   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
456
457 }
458
459 //_____________________________________________________________________________
460 Double_t AliTRDsim::GetMuXe(Double_t energyMeV)
461 {
462   //
463   // Returns the photon absorbtion cross section for xenon
464   //
465
466   const Int_t kN = 48;
467
468   Double_t mu[kN] = { 9.413E+03, 8.151E+03, 7.035E+03
469                     , 7.338E+03, 4.085E+03, 2.088E+03
470                     , 7.780E+02, 3.787E+02, 2.408E+02
471                     , 6.941E+02, 6.392E+02, 6.044E+02
472                     , 8.181E+02, 7.579E+02, 6.991E+02
473                     , 8.064E+02, 6.376E+02, 3.032E+02
474                     , 1.690E+02, 5.743E+01, 2.652E+01
475                     , 8.930E+00, 6.129E+00, 3.316E+01
476                     , 2.270E+01, 1.272E+01, 7.825E+00
477                     , 3.633E+00, 2.011E+00, 7.202E-01
478                     , 3.760E-01, 1.797E-01, 1.223E-01
479                     , 9.699E-02, 8.281E-02, 6.696E-02
480                     , 5.785E-02, 5.054E-02, 4.594E-02
481                     , 4.078E-02, 3.681E-02, 3.577E-02
482                     , 3.583E-02, 3.634E-02, 3.797E-02
483                     , 3.987E-02, 4.445E-02, 4.815E-02 };
484
485   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.07191E-03, 1.14900E-03
486                     , 1.14900E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
487                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 4.78220E-03
488                     , 4.78220E-03, 5.00000E-03, 5.10370E-03
489                     , 5.10370E-03, 5.27536E-03, 5.45280E-03
490                     , 5.45280E-03, 6.00000E-03, 8.00000E-03
491                     , 1.00000E-02, 1.50000E-02, 2.00000E-02
492                     , 3.00000E-02, 3.45614E-02, 3.45614E-02
493                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
494                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
495                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
496                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
497                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
498                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
499                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
500                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
501
502   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
503
504 }
505
506 //_____________________________________________________________________________
507 Double_t AliTRDsim::GetMuBu(Double_t energyMeV)
508 {
509   //
510   // Returns the photon absorbtion cross section for isobutane
511   //
512
513   const Int_t kN = 36;
514
515   Double_t mu[kN] = { 0.38846E+03, 0.12291E+03, 0.53225E+02
516                     , 0.16091E+02, 0.69114E+01, 0.36541E+01
517                     , 0.22282E+01, 0.11149E+01, 0.72887E+00
518                     , 0.45053E+00, 0.38167E+00, 0.33920E+00
519                     , 0.32155E+00, 0.30949E+00, 0.29960E+00
520                     , 0.28317E+00, 0.26937E+00, 0.24228E+00
521                     , 0.22190E+00, 0.19289E+00, 0.17288E+00
522                     , 0.15789E+00, 0.14602E+00, 0.12829E+00
523                     , 0.11533E+00, 0.10310E+00, 0.93790E-01
524                     , 0.80117E-01, 0.63330E-01, 0.53229E-01
525                     , 0.46390E-01, 0.41425E-01, 0.34668E-01
526                     , 0.30267E-01, 0.23910E-01, 0.20509E-01 };
527
528   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
529                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
530                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
531                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
532                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
533                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
534                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
535                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
536                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
537                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
538                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
539                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
540
541   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
542
543 }
544
545 //_____________________________________________________________________________
546 Double_t AliTRDsim::GetMuMy(Double_t energyMeV)
547 {
548   //
549   // Returns the photon absorbtion cross section for mylar
550   //
551
552   const Int_t kN = 36;
553
554   Double_t mu[kN] = { 2.911E+03, 9.536E+02, 4.206E+02
555                     , 1.288E+02, 5.466E+01, 2.792E+01
556                     , 1.608E+01, 6.750E+00, 3.481E+00
557                     , 1.132E+00, 5.798E-01, 3.009E-01
558                     , 2.304E-01, 2.020E-01, 1.868E-01
559                     , 1.695E-01, 1.586E-01, 1.406E-01
560                     , 1.282E-01, 1.111E-01, 9.947E-02
561                     , 9.079E-02, 8.395E-02, 7.372E-02
562                     , 6.628E-02, 5.927E-02, 5.395E-02
563                     , 4.630E-02, 3.715E-02, 3.181E-02
564                     , 2.829E-02, 2.582E-02, 2.257E-02
565                     , 2.057E-02, 1.789E-02, 1.664E-02 };
566
567   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
568                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
569                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
570                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
571                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
572                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
573                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
574                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
575                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
576                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
577                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
578                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
579
580   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
581
582 }
583
584 //_____________________________________________________________________________
585 Double_t AliTRDsim::GetMuN2(Double_t energyMeV)
586 {
587   //
588   // Returns the photon absorbtion cross section for nitrogen
589   //
590
591   const Int_t kN = 36;
592
593   Double_t mu[kN] = { 3.311E+03, 1.083E+03, 4.769E+02
594                     , 1.456E+02, 6.166E+01, 3.144E+01
595                     , 1.809E+01, 7.562E+00, 3.879E+00
596                     , 1.236E+00, 6.178E-01, 3.066E-01
597                     , 2.288E-01, 1.980E-01, 1.817E-01
598                     , 1.639E-01, 1.529E-01, 1.353E-01
599                     , 1.233E-01, 1.068E-01, 9.557E-02
600                     , 8.719E-02, 8.063E-02, 7.081E-02
601                     , 6.364E-02, 5.693E-02, 5.180E-02
602                     , 4.450E-02, 3.579E-02, 3.073E-02
603                     , 2.742E-02, 2.511E-02, 2.209E-02
604                     , 2.024E-02, 1.782E-02, 1.673E-02 };
605
606   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
607                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
608                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
609                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
610                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
611                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
612                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
613                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
614                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
615                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
616                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
617                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
618
619   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
620
621 }
622
623 //_____________________________________________________________________________
624 Double_t AliTRDsim::GetMuO2(Double_t energyMeV)
625 {
626   //
627   // Returns the photon absorbtion cross section for oxygen
628   //
629
630   const Int_t kN = 36;
631
632   Double_t mu[kN] = { 4.590E+03, 1.549E+03, 6.949E+02
633                     , 2.171E+02, 9.315E+01, 4.790E+01
634                     , 2.770E+01, 1.163E+01, 5.952E+00
635                     , 1.836E+00, 8.651E-01, 3.779E-01
636                     , 2.585E-01, 2.132E-01, 1.907E-01
637                     , 1.678E-01, 1.551E-01, 1.361E-01
638                     , 1.237E-01, 1.070E-01, 9.566E-02
639                     , 8.729E-02, 8.070E-02, 7.087E-02
640                     , 6.372E-02, 5.697E-02, 5.185E-02
641                     , 4.459E-02, 3.597E-02, 3.100E-02
642                     , 2.777E-02, 2.552E-02, 2.263E-02
643                     , 2.089E-02, 1.866E-02, 1.770E-02 };
644
645   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
646                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
647                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
648                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
649                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
650                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
651                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
652                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
653                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
654                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
655                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
656                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
657
658   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
659
660 }
661
662 //_____________________________________________________________________________
663 Double_t AliTRDsim::GetMuHe(Double_t energyMeV)
664 {
665   //
666   // Returns the photon absorbtion cross section for helium
667   //
668
669   const Int_t kN = 36;
670
671   Double_t mu[kN] = { 6.084E+01, 1.676E+01, 6.863E+00
672                     , 2.007E+00, 9.329E-01, 5.766E-01
673                     , 4.195E-01, 2.933E-01, 2.476E-01
674                     , 2.092E-01, 1.960E-01, 1.838E-01
675                     , 1.763E-01, 1.703E-01, 1.651E-01
676                     , 1.562E-01, 1.486E-01, 1.336E-01
677                     , 1.224E-01, 1.064E-01, 9.535E-02
678                     , 8.707E-02, 8.054E-02, 7.076E-02
679                     , 6.362E-02, 5.688E-02, 5.173E-02
680                     , 4.422E-02, 3.503E-02, 2.949E-02
681                     , 2.577E-02, 2.307E-02, 1.940E-02
682                     , 1.703E-02, 1.363E-02, 1.183E-02 };
683
684   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
685                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
686                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
687                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
688                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
689                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
690                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
691                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
692                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
693                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
694                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
695                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
696
697   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
698
699 }
700
701 //_____________________________________________________________________________
702 Double_t AliTRDsim::GetMuAi(Double_t energyMeV)
703 {
704   //
705   // Returns the photon absorbtion cross section for air
706   // Implemented by Oliver Busch
707   //
708
709   const Int_t kN = 38;
710
711   Double_t mu[kN] = { 0.35854E+04, 0.11841E+04, 0.52458E+03,
712                       0.16143E+03, 0.14250E+03, 0.15722E+03,
713                       0.77538E+02, 0.40099E+02, 0.23313E+02,
714                       0.98816E+01, 0.51000E+01, 0.16079E+01,
715                       0.77536E+00, 0.35282E+00, 0.24790E+00,
716                       0.20750E+00, 0.18703E+00, 0.16589E+00,
717                       0.15375E+00, 0.13530E+00, 0.12311E+00,
718                       0.10654E+00, 0.95297E-01, 0.86939E-01,
719                       0.80390E-01, 0.70596E-01, 0.63452E-01,
720                       0.56754E-01, 0.51644E-01, 0.44382E-01,
721                       0.35733E-01, 0.30721E-01, 0.27450E-01,
722                       0.25171E-01, 0.22205E-01, 0.20399E-01,
723                       0.18053E-01, 0.18057E-01 };
724
725
726
727   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02,
728                       0.30000E-02, 0.32029E-02, 0.32029E-02,
729                       0.40000E-02, 0.50000E-02, 0.60000E-02,
730                       0.80000E-02, 0.10000E-01, 0.15000E-01,
731                       0.20000E-01, 0.30000E-01, 0.40000E-01,
732                       0.50000E-01, 0.60000E-01, 0.80000E-01,
733                       0.10000E+00, 0.15000E+00, 0.20000E+00,
734                       0.30000E+00, 0.40000E+00, 0.50000E+00,
735                       0.60000E+00, 0.80000E+00, 0.10000E+01,
736                       0.12500E+01, 0.15000E+01, 0.20000E+01,
737                       0.30000E+01, 0.40000E+01, 0.50000E+01,
738                       0.60000E+01, 0.80000E+01, 0.10000E+02,
739                       0.15000E+02, 0.20000E+02 };
740
741   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
742
743 }
744
745 //_____________________________________________________________________________
746 Double_t AliTRDsim::Interpolate(Double_t energyMeV
747                               , Double_t *en, Double_t *mu, Int_t n)
748 {
749   //
750   // Interpolates the photon absorbtion cross section 
751   // for a given energy <energyMeV>.
752   //
753
754   Double_t de    = 0;
755   Int_t    index = 0;
756   Int_t    istat = Locate(en,n,energyMeV,index,de);
757   if (istat == 0) {
758     return (mu[index] - de * (mu[index]   - mu[index+1]) 
759                            / (en[index+1] - en[index]  ));
760   }
761   else {
762     return 0.0; 
763   }
764
765 }
766
767 //_____________________________________________________________________________
768 Int_t AliTRDsim::Locate(Double_t *xv, Int_t n, Double_t xval
769                       , Int_t &kl, Double_t &dx) 
770 {
771   //
772   // Locates a point (xval) in a 1-dim grid (xv(n))
773   //
774
775   if (xval >= xv[n-1]) return  1;
776   if (xval <  xv[0])   return -1;
777
778   Int_t km;
779   Int_t kh = n - 1;
780
781   kl = 0;
782   while (kh - kl > 1) {
783     if (xval < xv[km = (kl+kh)/2]) kh = km; 
784     else                           kl = km;
785   }
786   if (xval < xv[kl] || xval > xv[kl+1] || kl >= n-1) {
787     printf("Locate failed xv[%d] %f xval %f xv[%d] %f!!!\n"
788           ,kl,xv[kl],xval,kl+1,xv[kl+1]);
789     exit(1);
790   }
791
792   dx = xval - xv[kl];
793
794   return 0;
795
796 }