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 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  TRD simulation - multimodule (regular rad.)                              //
  21 //  after: M. CASTELLANO et al., COMP. PHYS. COMM. 51 (1988) 431             //
  22 //                             + COMP. PHYS. COMM. 61 (1990) 395             //
  23 //                                                                           //
  24 //   17.07.1998 - A.Andronic                                                 //
  25 //   08.12.1998 - simplified version                                         //
  26 //   11.07.2000 - Adapted code to aliroot environment (C.Blume)              //
  27 //   04.06.2004 - Momentum dependent parameters implemented (CBL)            //
  28 //                                                                           //
  29 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  30
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 #include <TH1.h>
  34 #include <TRandom.h>
  35 #include <TMath.h>
  36 #include <TParticle.h>
  37
  38 #include "AliModule.h"
  39
  40 #include "AliTRDsim.h"
  41
  42 ClassImp(AliTRDsim)
  43
  44 //_____________________________________________________________________________
  45 AliTRDsim::AliTRDsim():TObject()
  46 {
  47   //
  48   // AliTRDsim default constructor
  49   //
  50
  51   fSpectrum = 0;
  52   fSigma    = 0;
  53   fNFoils   = 0;
  54   fNFoilsUp = 0;
  55
  56   Init();
  57
  58 }
  59
  60 //_____________________________________________________________________________
  61 AliTRDsim::AliTRDsim(AliModule *mod, Int_t foil, Int_t gap)
  62 {
  63   //
  64   // AliTRDsim constructor. Takes the material properties of the radiator
  65   // foils and the gas in the gaps from AliModule <mod>.
  66   // The default number of foils is 100 with a thickness of 20 mu. The
  67   // thickness of the gaps is 500 mu.
  68   //
  69
  70   Float_t aFoil, zFoil, rhoFoil;
  71   Float_t aGap,  zGap,  rhoGap;
  72   Float_t rad, abs;
  73   Char_t  name[21];
  74
  75   fSpectrum = 0;
  76   fSigma    = 0;
  77   fNFoils   = 0;
  78   fNFoilsUp = 0;
  79
  80   Init();
  81
  82   mod->AliGetMaterial(foil,name,aFoil,zFoil,rhoFoil,rad,abs);
  83   mod->AliGetMaterial(gap ,name,aGap ,zGap ,rhoGap ,rad,abs);
  84
  85   fFoilDens  = rhoFoil;
  86   fFoilA     = aFoil;
  87   fFoilZ     = zFoil;
  88   fFoilOmega = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
  89
  90   fGapDens   = rhoGap;
  91   fGapA      = aGap;
  92   fGapZ      = zGap;
  93   fGapOmega  = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
  94
  95 }
  96
  97 //_____________________________________________________________________________
  98 AliTRDsim::AliTRDsim(const AliTRDsim &s):TObject(s)
  99 {
 100   //
 101   // AliTRDsim copy constructor
 102   //
 103
 104   ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 105
 106 }
 107
 108 //_____________________________________________________________________________
 109 AliTRDsim::~AliTRDsim()
 110 {
 111   //
 112   // AliTRDsim destructor
 113   //
 114
 115   //  if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 116   if (fSigma)    delete [] fSigma;
 117   if (fNFoils)   delete [] fNFoils;
 118   if (fNFoilsUp) delete [] fNFoilsUp;
 119
 120 }
 121
 122 //_____________________________________________________________________________
 123 AliTRDsim &AliTRDsim::operator=(const AliTRDsim &s)
 124 {
 125   //
 126   // Assignment operator
 127   //
 128
 129   if (this != &s) ((AliTRDsim &) s).Copy(*this);
 130   return *this;
 131
 132 }
 133
 134 //_____________________________________________________________________________
 135 void AliTRDsim::Copy(TObject &s) const
 136 {
 137   //
 138   // Copy function
 139   //
 140
 141   ((AliTRDsim &) s).fFoilThick  = fFoilThick;
 142   ((AliTRDsim &) s).fFoilDens   = fFoilDens;
 143   ((AliTRDsim &) s).fFoilOmega  = fFoilOmega;
 144   ((AliTRDsim &) s).fFoilZ      = fFoilZ;
 145   ((AliTRDsim &) s).fFoilA      = fFoilA;
 146   ((AliTRDsim &) s).fGapThick   = fGapThick;
 147   ((AliTRDsim &) s).fGapDens    = fGapDens;
 148   ((AliTRDsim &) s).fGapOmega   = fGapOmega;
 149   ((AliTRDsim &) s).fGapZ       = fGapZ;
 150   ((AliTRDsim &) s).fGapA       = fGapA;
 151   ((AliTRDsim &) s).fTemp       = fTemp;
 152   ((AliTRDsim &) s).fSpNBins    = fSpNBins;
 153   ((AliTRDsim &) s).fSpRange    = fSpRange;
 154   ((AliTRDsim &) s).fSpBinWidth = fSpBinWidth;
 155   ((AliTRDsim &) s).fSpLower    = fSpLower;
 156   ((AliTRDsim &) s).fSpUpper    = fSpUpper;
 157
 158   if (((AliTRDsim &) s).fNFoils) delete [] ((AliTRDsim &) s).fNFoils;
 159   ((AliTRDsim &) s).fNFoils   = new Int_t[fNFoilsDim];
 160   for (Int_t iFoil = 0; iFoil < fNFoilsDim; iFoil++) {
 161     ((AliTRDsim &) s).fNFoils[iFoil] = fNFoils[iFoil];
 162   }
 163
 164   if (((AliTRDsim &) s).fNFoilsUp) delete [] ((AliTRDsim &) s).fNFoilsUp;
 165   ((AliTRDsim &) s).fNFoilsUp = new Double_t[fNFoilsDim];
 166   for (Int_t iFoil = 0; iFoil < fNFoilsDim; iFoil++) {
 167     ((AliTRDsim &) s).fNFoilsUp[iFoil] = fNFoilsUp[iFoil];
 168   }
 169
 170   if (((AliTRDsim &) s).fSigma)  delete [] ((AliTRDsim &) s).fSigma;
 171   ((AliTRDsim &) s).fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 172   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 173     ((AliTRDsim &) s).fSigma[iBin] = fSigma[iBin];
 174   }
 175
 176   fSpectrum->Copy(*((AliTRDsim &) s).fSpectrum);
 177
 178 }
 179
 180 //_____________________________________________________________________________
 181 void AliTRDsim::Init()
 182 {
 183   //
 184   // Initialization
 185   // The default radiator are prolypropilene foils of 10 mu thickness
 186   // with gaps of 80 mu filled with N2.
 187   //
 188
 189   fNFoilsDim   = 7;
 190
 191   if (fNFoils)   delete [] fNFoils;
 192   fNFoils      = new Int_t[fNFoilsDim];
 193   fNFoils[0]   = 170;
 194   fNFoils[1]   = 250;
 195   fNFoils[2]   = 310;
 196   fNFoils[3]   = 380;
 197   fNFoils[4]   = 430;
 198   fNFoils[5]   = 490;
 199   fNFoils[6]   = 550;
 200
 201   if (fNFoilsUp) delete [] fNFoilsUp;
 202   fNFoilsUp    = new Double_t[fNFoilsDim];
 203   fNFoilsUp[0] = 1.25;
 204   fNFoilsUp[1] = 1.75;
 205   fNFoilsUp[2] = 2.50;
 206   fNFoilsUp[3] = 3.50;
 207   fNFoilsUp[4] = 4.50;
 208   fNFoilsUp[5] = 5.50;
 209   fNFoilsUp[6] = 10000.0;
 210
 211   fFoilThick  = 0.0013;
 212   fFoilDens   = 0.92;
 213   fFoilZ      = 5.28571;
 214   fFoilA      = 10.4286;
 215   fFoilOmega  = Omega(fFoilDens,fFoilZ,fFoilA);
 216
 217   fGapThick   = 0.0060;
 218   fGapDens    = 0.00125;
 219   fGapZ       = 7.0;
 220   fGapA       = 14.00674;
 221   fGapOmega   = Omega(fGapDens ,fGapZ ,fGapA );
 222
 223   fTemp       = 293.16;
 224
 225   fSpNBins    = 200;
 226   fSpRange    = 100;
 227   fSpBinWidth = fSpRange / fSpNBins;
 228   fSpLower    = 1.0 - 0.5 * fSpBinWidth;
 229   fSpUpper    = fSpLower + fSpRange;
 230
 231   if (fSpectrum) delete fSpectrum;
 232   fSpectrum   = new TH1D("TRspectrum","TR spectrum",fSpNBins,fSpLower,fSpUpper);
 233   fSpectrum->SetDirectory(0);
 234
 235   // Set the sigma values
 236   SetSigma();
 237
 238 }
 239
 240 //_____________________________________________________________________________
 241 Int_t AliTRDsim::CreatePhotons(Int_t pdg, Float_t p
 242                              , Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 243 {
 244   //
 245   // Create TRD photons for a charged particle of type <pdg> with the total
 246   // momentum <p>.
 247   // Number of produced TR photons:       <nPhoton>
 248   // Energies of the produced TR photons: <ePhoton>
 249   //
 250
 251   // PDG codes
 252   const Int_t kPdgEle  =  11;
 253   const Int_t kPdgMuon =  13;
 254   const Int_t kPdgPion = 211;
 255   const Int_t kPdgKaon = 321;
 256
 257   Float_t  mass        = 0;
 258   switch (TMath::Abs(pdg)) {
 259   case kPdgEle:
 260     mass      =  5.11e-4;
 261     break;
 262   case kPdgMuon:
 263     mass      =  0.10566;
 264     break;
 265   case kPdgPion:
 266     mass      =  0.13957;
 267     break;
 268   case kPdgKaon:
 269     mass      =  0.4937;
 270     break;
 271   default:
 272     return 0;
 273     break;
 274   };
 275
 276   // Calculate the TR photons
 277   return TrPhotons(p, mass, nPhoton, ePhoton);
 278
 279 }
 280
 281 //_____________________________________________________________________________
 282 Int_t AliTRDsim::TrPhotons(Float_t p, Float_t mass
 283                          , Int_t &nPhoton, Float_t *ePhoton)
 284 {
 285   //
 286   // Produces TR photons.
 287   //
 288
 289   const Double_t kAlpha  = 0.0072973;
 290   const Int_t    kSumMax = 10;
 291
 292   Double_t kappa = fGapThick / fFoilThick;
 293
 294   // Calculate gamma
 295   Double_t gamma = TMath::Sqrt(p*p + mass*mass) / mass;
 296
 297   // Select the number of foils corresponding to momentum
 298   Int_t    foils = SelectNFoils(p);
 299
 300   fSpectrum->Reset();
 301
 302   // The TR spectrum
 303   Double_t stemp = 0;
 304   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 305
 306     // keV -> eV
 307     Double_t energyeV = (fSpBinWidth * iBin + 1.0) * 1e3;
 308
 309     Double_t csFoil   = fFoilOmega / energyeV;
 310     Double_t csGap    = fGapOmega  / energyeV;
 311
 312     Double_t rho1     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 313                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csFoil*csFoil);
 314     Double_t rho2     = energyeV * fFoilThick * 1e4 * 2.5
 315                                  * (1.0 / (gamma*gamma) + csGap *csGap);
 316
 317     // Calculate the sum
 318     Double_t sum = 0;
 319     for (Int_t iSum = 0; iSum < kSumMax; iSum++) {
 320       Double_t tetan = (TMath::Pi() * 2.0 * (iSum+1) - (rho1 + kappa * rho2))
 321                      / (kappa + 1.0);
 322       if (tetan < 0.0) tetan = 0.0;
 323       Double_t aux   = 1.0 / (rho1 + tetan) - 1.0 / (rho2 + tetan);
 324                sum  += tetan * (aux*aux) * (1.0 - TMath::Cos(rho1 + tetan));
 325     }
 326
 327     // Absorbtion
 328     Double_t conv      = 1.0 - TMath::Exp(-foils * fSigma[iBin]);
 329
 330     // eV -> keV
 331     Float_t  energykeV = energyeV * 0.001;
 332
 333     // dN / domega
 334     Double_t wn        = kAlpha * 4.0 / (fSigma[iBin] * (kappa + 1.0))
 335                                 * conv * sum / energykeV;
 336     fSpectrum->SetBinContent(iBin,wn);
 337
 338     stemp += wn;
 339
 340   }
 341
 342   // <nTR> (binsize corr.)
 343   Float_t ntr = stemp * fSpBinWidth;
 344   // Number of TR photons from Poisson distribution with mean <ntr>
 345   nPhoton = gRandom->Poisson(ntr);
 346   // Energy of the TR photons
 347   for (Int_t iPhoton = 0; iPhoton < nPhoton; iPhoton++) {
 348     ePhoton[iPhoton] = fSpectrum->GetRandom();
 349   }
 350
 351   return 1;
 352
 353 }
 354
 355 //_____________________________________________________________________________
 356 void AliTRDsim::SetSigma()
 357 {
 358   //
 359   // Sets the absorbtion crosssection for the energies of the TR spectrum
 360   //
 361
 362   if (fSigma) delete [] fSigma;
 363   fSigma = new Double_t[fSpNBins];
 364   for (Int_t iBin = 0; iBin < fSpNBins; iBin++) {
 365     Double_t energykeV = iBin * fSpBinWidth + 1.0;
 366     fSigma[iBin]       = Sigma(energykeV);
 367     //printf("SetSigma(): iBin = %d fSigma %g\n",iBin,fSigma[iBin]);
 368   }
 369
 370 }
 371
 372 //_____________________________________________________________________________
 373 Double_t AliTRDsim::Sigma(Double_t energykeV)
 374 {
 375   //
 376   // Calculates the absorbtion crosssection for a one-foil-one-gap-radiator
 377   //
 378
 379   // keV -> MeV
 380   Double_t energyMeV = energykeV * 0.001;
 381   if (energyMeV >= 0.001) {
 382     return(GetMuPo(energyMeV) * fFoilDens * fFoilThick +
 383            GetMuAi(energyMeV) * fGapDens  * fGapThick  * GetTemp());
 384   }
 385   else {
 386     return 1e6;
 387   }
 388
 389 }
 390
 391 //_____________________________________________________________________________
 392 Double_t AliTRDsim::GetMuPo(Double_t energyMeV)
 393 {
 394   //
 395   // Returns the photon absorbtion cross section for polypropylene
 396   //
 397
 398   const Int_t kN = 36;
 399
 400   Double_t mu[kN] = { 1.894E+03, 5.999E+02, 2.593E+02
 401                     , 7.743E+01, 3.242E+01, 1.643E+01
 402                     , 9.432E+00, 3.975E+00, 2.088E+00
 403                     , 7.452E-01, 4.315E-01, 2.706E-01
 404                     , 2.275E-01, 2.084E-01, 1.970E-01
 405                     , 1.823E-01, 1.719E-01, 1.534E-01
 406                     , 1.402E-01, 1.217E-01, 1.089E-01
 407                     , 9.947E-02, 9.198E-02, 8.078E-02
 408                     , 7.262E-02, 6.495E-02, 5.910E-02
 409                     , 5.064E-02, 4.045E-02, 3.444E-02
 410                     , 3.045E-02, 2.760E-02, 2.383E-02
 411                     , 2.145E-02, 1.819E-02, 1.658E-02 };
 412
 413   Double_t en[kN] = { 1.000E-03, 1.500E-03, 2.000E-03
 414                     , 3.000E-03, 4.000E-03, 5.000E-03
 415                     , 6.000E-03, 8.000E-03, 1.000E-02
 416                     , 1.500E-02, 2.000E-02, 3.000E-02
 417                     , 4.000E-02, 5.000E-02, 6.000E-02
 418                     , 8.000E-02, 1.000E-01, 1.500E-01
 419                     , 2.000E-01, 3.000E-01, 4.000E-01
 420                     , 5.000E-01, 6.000E-01, 8.000E-01
 421                     , 1.000E+00, 1.250E+00, 1.500E+00
 422                     , 2.000E+00, 3.000E+00, 4.000E+00
 423                     , 5.000E+00, 6.000E+00, 8.000E+00
 424                     , 1.000E+01, 1.500E+01, 2.000E+01 };
 425
 426   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 427
 428 }
 429
 430 //_____________________________________________________________________________
 431 Double_t AliTRDsim::GetMuCO(Double_t energyMeV)
 432 {
 433   //
 434   // Returns the photon absorbtion cross section for CO2
 435   //
 436
 437   const Int_t kN = 36;
 438
 439   Double_t mu[kN] = { 0.39383E+04, 0.13166E+04, 0.58750E+03
 440                     , 0.18240E+03, 0.77996E+02, 0.40024E+02
 441                     , 0.23116E+02, 0.96997E+01, 0.49726E+01
 442                     , 0.15543E+01, 0.74915E+00, 0.34442E+00
 443                     , 0.24440E+00, 0.20589E+00, 0.18632E+00
 444                     , 0.16578E+00, 0.15394E+00, 0.13558E+00
 445                     , 0.12336E+00, 0.10678E+00, 0.95510E-01
 446                     , 0.87165E-01, 0.80587E-01, 0.70769E-01
 447                     , 0.63626E-01, 0.56894E-01, 0.51782E-01
 448                     , 0.44499E-01, 0.35839E-01, 0.30825E-01
 449                     , 0.27555E-01, 0.25269E-01, 0.22311E-01
 450                     , 0.20516E-01, 0.18184E-01, 0.17152E-01 };
 451
 452   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 453                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 454                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 455                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 456                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 457                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 458                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 459                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 460                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 461                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 462                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 463                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 464
 465   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 466
 467 }
 468
 469 //_____________________________________________________________________________
 470 Double_t AliTRDsim::GetMuXe(Double_t energyMeV)
 471 {
 472   //
 473   // Returns the photon absorbtion cross section for xenon
 474   //
 475
 476   const Int_t kN = 48;
 477
 478   Double_t mu[kN] = { 9.413E+03, 8.151E+03, 7.035E+03
 479                     , 7.338E+03, 4.085E+03, 2.088E+03
 480                     , 7.780E+02, 3.787E+02, 2.408E+02
 481                     , 6.941E+02, 6.392E+02, 6.044E+02
 482                     , 8.181E+02, 7.579E+02, 6.991E+02
 483                     , 8.064E+02, 6.376E+02, 3.032E+02
 484                     , 1.690E+02, 5.743E+01, 2.652E+01
 485                     , 8.930E+00, 6.129E+00, 3.316E+01
 486                     , 2.270E+01, 1.272E+01, 7.825E+00
 487                     , 3.633E+00, 2.011E+00, 7.202E-01
 488                     , 3.760E-01, 1.797E-01, 1.223E-01
 489                     , 9.699E-02, 8.281E-02, 6.696E-02
 490                     , 5.785E-02, 5.054E-02, 4.594E-02
 491                     , 4.078E-02, 3.681E-02, 3.577E-02
 492                     , 3.583E-02, 3.634E-02, 3.797E-02
 493                     , 3.987E-02, 4.445E-02, 4.815E-02 };
 494
 495   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.07191E-03, 1.14900E-03
 496                     , 1.14900E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 497                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 4.78220E-03
 498                     , 4.78220E-03, 5.00000E-03, 5.10370E-03
 499                     , 5.10370E-03, 5.27536E-03, 5.45280E-03
 500                     , 5.45280E-03, 6.00000E-03, 8.00000E-03
 501                     , 1.00000E-02, 1.50000E-02, 2.00000E-02
 502                     , 3.00000E-02, 3.45614E-02, 3.45614E-02
 503                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 504                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 505                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 506                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 507                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 508                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 509                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 510                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 511
 512   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 513
 514 }
 515
 516 //_____________________________________________________________________________
 517 Double_t AliTRDsim::GetMuBu(Double_t energyMeV)
 518 {
 519   //
 520   // Returns the photon absorbtion cross section for isobutane
 521   //
 522
 523   const Int_t kN = 36;
 524
 525   Double_t mu[kN] = { 0.38846E+03, 0.12291E+03, 0.53225E+02
 526                     , 0.16091E+02, 0.69114E+01, 0.36541E+01
 527                     , 0.22282E+01, 0.11149E+01, 0.72887E+00
 528                     , 0.45053E+00, 0.38167E+00, 0.33920E+00
 529                     , 0.32155E+00, 0.30949E+00, 0.29960E+00
 530                     , 0.28317E+00, 0.26937E+00, 0.24228E+00
 531                     , 0.22190E+00, 0.19289E+00, 0.17288E+00
 532                     , 0.15789E+00, 0.14602E+00, 0.12829E+00
 533                     , 0.11533E+00, 0.10310E+00, 0.93790E-01
 534                     , 0.80117E-01, 0.63330E-01, 0.53229E-01
 535                     , 0.46390E-01, 0.41425E-01, 0.34668E-01
 536                     , 0.30267E-01, 0.23910E-01, 0.20509E-01 };
 537
 538   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02
 539                     , 0.30000E-02, 0.40000E-02, 0.50000E-02
 540                     , 0.60000E-02, 0.80000E-02, 0.10000E-01
 541                     , 0.15000E-01, 0.20000E-01, 0.30000E-01
 542                     , 0.40000E-01, 0.50000E-01, 0.60000E-01
 543                     , 0.80000E-01, 0.10000E+00, 0.15000E+00
 544                     , 0.20000E+00, 0.30000E+00, 0.40000E+00
 545                     , 0.50000E+00, 0.60000E+00, 0.80000E+00
 546                     , 0.10000E+01, 0.12500E+01, 0.15000E+01
 547                     , 0.20000E+01, 0.30000E+01, 0.40000E+01
 548                     , 0.50000E+01, 0.60000E+01, 0.80000E+01
 549                     , 0.10000E+02, 0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 550
 551   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 552
 553 }
 554
 555 //_____________________________________________________________________________
 556 Double_t AliTRDsim::GetMuMy(Double_t energyMeV)
 557 {
 558   //
 559   // Returns the photon absorbtion cross section for mylar
 560   //
 561
 562   const Int_t kN = 36;
 563
 564   Double_t mu[kN] = { 2.911E+03, 9.536E+02, 4.206E+02
 565                     , 1.288E+02, 5.466E+01, 2.792E+01
 566                     , 1.608E+01, 6.750E+00, 3.481E+00
 567                     , 1.132E+00, 5.798E-01, 3.009E-01
 568                     , 2.304E-01, 2.020E-01, 1.868E-01
 569                     , 1.695E-01, 1.586E-01, 1.406E-01
 570                     , 1.282E-01, 1.111E-01, 9.947E-02
 571                     , 9.079E-02, 8.395E-02, 7.372E-02
 572                     , 6.628E-02, 5.927E-02, 5.395E-02
 573                     , 4.630E-02, 3.715E-02, 3.181E-02
 574                     , 2.829E-02, 2.582E-02, 2.257E-02
 575                     , 2.057E-02, 1.789E-02, 1.664E-02 };
 576
 577   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 578                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 579                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 580                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 581                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 582                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 583                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 584                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 585                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 586                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 587                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 588                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 589
 590   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 591
 592 }
 593
 594 //_____________________________________________________________________________
 595 Double_t AliTRDsim::GetMuN2(Double_t energyMeV)
 596 {
 597   //
 598   // Returns the photon absorbtion cross section for nitrogen
 599   //
 600
 601   const Int_t kN = 36;
 602
 603   Double_t mu[kN] = { 3.311E+03, 1.083E+03, 4.769E+02
 604                     , 1.456E+02, 6.166E+01, 3.144E+01
 605                     , 1.809E+01, 7.562E+00, 3.879E+00
 606                     , 1.236E+00, 6.178E-01, 3.066E-01
 607                     , 2.288E-01, 1.980E-01, 1.817E-01
 608                     , 1.639E-01, 1.529E-01, 1.353E-01
 609                     , 1.233E-01, 1.068E-01, 9.557E-02
 610                     , 8.719E-02, 8.063E-02, 7.081E-02
 611                     , 6.364E-02, 5.693E-02, 5.180E-02
 612                     , 4.450E-02, 3.579E-02, 3.073E-02
 613                     , 2.742E-02, 2.511E-02, 2.209E-02
 614                     , 2.024E-02, 1.782E-02, 1.673E-02 };
 615
 616   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 617                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 618                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 619                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 620                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 621                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 622                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 623                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 624                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 625                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 626                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 627                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 628
 629   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 630
 631 }
 632
 633 //_____________________________________________________________________________
 634 Double_t AliTRDsim::GetMuO2(Double_t energyMeV)
 635 {
 636   //
 637   // Returns the photon absorbtion cross section for oxygen
 638   //
 639
 640   const Int_t kN = 36;
 641
 642   Double_t mu[kN] = { 4.590E+03, 1.549E+03, 6.949E+02
 643                     , 2.171E+02, 9.315E+01, 4.790E+01
 644                     , 2.770E+01, 1.163E+01, 5.952E+00
 645                     , 1.836E+00, 8.651E-01, 3.779E-01
 646                     , 2.585E-01, 2.132E-01, 1.907E-01
 647                     , 1.678E-01, 1.551E-01, 1.361E-01
 648                     , 1.237E-01, 1.070E-01, 9.566E-02
 649                     , 8.729E-02, 8.070E-02, 7.087E-02
 650                     , 6.372E-02, 5.697E-02, 5.185E-02
 651                     , 4.459E-02, 3.597E-02, 3.100E-02
 652                     , 2.777E-02, 2.552E-02, 2.263E-02
 653                     , 2.089E-02, 1.866E-02, 1.770E-02 };
 654
 655   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 656                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 657                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 658                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 659                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 660                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 661                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 662                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 663                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 664                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 665                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 666                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 667
 668   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 669
 670 }
 671
 672 //_____________________________________________________________________________
 673 Double_t AliTRDsim::GetMuHe(Double_t energyMeV)
 674 {
 675   //
 676   // Returns the photon absorbtion cross section for helium
 677   //
 678
 679   const Int_t kN = 36;
 680
 681   Double_t mu[kN] = { 6.084E+01, 1.676E+01, 6.863E+00
 682                     , 2.007E+00, 9.329E-01, 5.766E-01
 683                     , 4.195E-01, 2.933E-01, 2.476E-01
 684                     , 2.092E-01, 1.960E-01, 1.838E-01
 685                     , 1.763E-01, 1.703E-01, 1.651E-01
 686                     , 1.562E-01, 1.486E-01, 1.336E-01
 687                     , 1.224E-01, 1.064E-01, 9.535E-02
 688                     , 8.707E-02, 8.054E-02, 7.076E-02
 689                     , 6.362E-02, 5.688E-02, 5.173E-02
 690                     , 4.422E-02, 3.503E-02, 2.949E-02
 691                     , 2.577E-02, 2.307E-02, 1.940E-02
 692                     , 1.703E-02, 1.363E-02, 1.183E-02 };
 693
 694   Double_t en[kN] = { 1.00000E-03, 1.50000E-03, 2.00000E-03
 695                     , 3.00000E-03, 4.00000E-03, 5.00000E-03
 696                     , 6.00000E-03, 8.00000E-03, 1.00000E-02
 697                     , 1.50000E-02, 2.00000E-02, 3.00000E-02
 698                     , 4.00000E-02, 5.00000E-02, 6.00000E-02
 699                     , 8.00000E-02, 1.00000E-01, 1.50000E-01
 700                     , 2.00000E-01, 3.00000E-01, 4.00000E-01
 701                     , 5.00000E-01, 6.00000E-01, 8.00000E-01
 702                     , 1.00000E+00, 1.25000E+00, 1.50000E+00
 703                     , 2.00000E+00, 3.00000E+00, 4.00000E+00
 704                     , 5.00000E+00, 6.00000E+00, 8.00000E+00
 705                     , 1.00000E+01, 1.50000E+01, 2.00000E+01 };
 706
 707   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 708
 709 }
 710
 711 //_____________________________________________________________________________
 712 Double_t AliTRDsim::GetMuAi(Double_t energyMeV)
 713 {
 714   //
 715   // Returns the photon absorbtion cross section for air
 716   // Implemented by Oliver Busch
 717   //
 718
 719   const Int_t kN = 38;
 720
 721   Double_t mu[kN] = { 0.35854E+04, 0.11841E+04, 0.52458E+03,
 722                       0.16143E+03, 0.14250E+03, 0.15722E+03,
 723                       0.77538E+02, 0.40099E+02, 0.23313E+02,
 724                       0.98816E+01, 0.51000E+01, 0.16079E+01,
 725                       0.77536E+00, 0.35282E+00, 0.24790E+00,
 726                       0.20750E+00, 0.18703E+00, 0.16589E+00,
 727                       0.15375E+00, 0.13530E+00, 0.12311E+00,
 728                       0.10654E+00, 0.95297E-01, 0.86939E-01,
 729                       0.80390E-01, 0.70596E-01, 0.63452E-01,
 730                       0.56754E-01, 0.51644E-01, 0.44382E-01,
 731                       0.35733E-01, 0.30721E-01, 0.27450E-01,
 732                       0.25171E-01, 0.22205E-01, 0.20399E-01,
 733                       0.18053E-01, 0.18057E-01 };
 734
 735
 736
 737   Double_t en[kN] = { 0.10000E-02, 0.15000E-02, 0.20000E-02,
 738                       0.30000E-02, 0.32029E-02, 0.32029E-02,
 739                       0.40000E-02, 0.50000E-02, 0.60000E-02,
 740                       0.80000E-02, 0.10000E-01, 0.15000E-01,
 741                       0.20000E-01, 0.30000E-01, 0.40000E-01,
 742                       0.50000E-01, 0.60000E-01, 0.80000E-01,
 743                       0.10000E+00, 0.15000E+00, 0.20000E+00,
 744                       0.30000E+00, 0.40000E+00, 0.50000E+00,
 745                       0.60000E+00, 0.80000E+00, 0.10000E+01,
 746                       0.12500E+01, 0.15000E+01, 0.20000E+01,
 747                       0.30000E+01, 0.40000E+01, 0.50000E+01,
 748                       0.60000E+01, 0.80000E+01, 0.10000E+02,
 749                       0.15000E+02, 0.20000E+02 };
 750
 751   return Interpolate(energyMeV,en,mu,kN);
 752
 753 }
 754
 755 //_____________________________________________________________________________
 756 Double_t AliTRDsim::Interpolate(Double_t energyMeV
 757                               , Double_t *en, Double_t *mu, Int_t n)
 758 {
 759   //
 760   // Interpolates the photon absorbtion cross section
 761   // for a given energy <energyMeV>.
 762   //
 763
 764   Double_t de    = 0;
 765   Int_t    index = 0;
 766   Int_t    istat = Locate(en,n,energyMeV,index,de);
 767   if (istat == 0) {
 768     return (mu[index] - de * (mu[index]   - mu[index+1])
 769                            / (en[index+1] - en[index]  ));
 770   }
 771   else {
 772     return 0.0;
 773   }
 774
 775 }
 776
 777 //_____________________________________________________________________________
 778 Int_t AliTRDsim::Locate(Double_t *xv, Int_t n, Double_t xval
 779                       , Int_t &kl, Double_t &dx)
 780 {
 781   //
 782   // Locates a point (xval) in a 1-dim grid (xv(n))
 783   //
 784
 785   if (xval >= xv[n-1]) return  1;
 786   if (xval <  xv[0])   return -1;
 787
 788   Int_t km;
 789   Int_t kh = n - 1;
 790
 791   kl = 0;
 792   while (kh - kl > 1) {
 793     if (xval < xv[km = (kl+kh)/2]) kh = km;
 794     else                           kl = km;
 795   }
 796   if (xval < xv[kl] || xval > xv[kl+1] || kl >= n-1) {
 797     printf("Locate failed xv[%d] %f xval %f xv[%d] %f!!!\n"
 798           ,kl,xv[kl],xval,kl+1,xv[kl+1]);
 799     exit(1);
 800   }
 801
 802   dx = xval - xv[kl];
 803
 804   return 0;
 805
 806 }
 807
 808 //_____________________________________________________________________________
 809 Int_t AliTRDsim::SelectNFoils(Float_t p)
 810 {
 811   //
 812   // Selects the number of foils corresponding to the momentum
 813   //
 814
 815   Int_t foils = fNFoils[fNFoilsDim-1];
 816
 817   for (Int_t iFoil = 0; iFoil < fNFoilsDim; iFoil++) {
 818     if (p < fNFoilsUp[iFoil]) {
 819       foils = fNFoils[iFoil];
 820       break;
 821     }
 822   }
 823
 824   return foils;
 825
 826 }