TRD/AliTRDv1.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 1.40  2003/04/08 08:14:53  morsch
  19 AddTrackReference moved to AliModule.
  20
  21 Revision 1.39  2003/02/11 16:54:07  hristov
  22 Updated AliTrackReference class (S.Radomski)
  23
  24 Revision 1.38  2003/01/31 11:41:06  cblume
  25 Fix bug in StepManager in treating geometry with holes
  26
  27 Revision 1.37  2003/01/28 14:38:18  cblume
  28 Add track length to track references
  29
  30 Revision 1.36  2002/11/21 22:38:47  alibrary
  31 Removing AliMC and AliMCProcess
  32
  33 Revision 1.35  2002/10/14 14:57:44  hristov
  34 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  35
  36 Revision 1.33.6.2  2002/07/24 10:09:31  alibrary
  37 Updating VirtualMC
  38
  39 Revision 1.34  2002/06/13 08:11:56  cblume
  40 Add the track references
  41
  42 Revision 1.33  2002/02/20 14:01:40  hristov
  43 Compare a TString with a string, otherwise the conversion cannot be done on Sun
  44
  45 Revision 1.32  2002/02/13 16:58:37  cblume
  46 Bug fix reported by Jiri. Make atoi input zero terminated in StepManager()
  47
  48 Revision 1.31  2002/02/11 14:25:27  cblume
  49 Geometry update, compressed hit structure
  50
  51 Revision 1.30  2001/05/21 16:45:47  hristov
  52 Last minute changes (C.Blume)
  53
  54 Revision 1.29  2001/05/16 14:57:28  alibrary
  55 New files for folders and Stack
  56
  57 Revision 1.28  2001/05/07 08:03:22  cblume
  58 Generate also hits in the amplification region
  59
  60 Revision 1.27  2001/03/30 14:40:15  cblume
  61 Update of the digitization parameter
  62
  63 Revision 1.26  2000/11/30 17:38:08  cblume
  64 Changes to get in line with new STEER and EVGEN
  65
  66 Revision 1.25  2000/11/15 14:30:16  cblume
  67 Fixed bug in calculating detector no. of extra hit
  68
  69 Revision 1.24  2000/11/10 14:58:36  cblume
  70 Introduce additional hit with amplitude 0 at the chamber borders
  71
  72 Revision 1.23  2000/11/01 14:53:21  cblume
  73 Merge with TRD-develop
  74
  75 Revision 1.17.2.5  2000/10/15 23:40:01  cblume
  76 Remove AliTRDconst
  77
  78 Revision 1.17.2.4  2000/10/06 16:49:46  cblume
  79 Made Getters const
  80
  81 Revision 1.17.2.3  2000/10/04 16:34:58  cblume
  82 Replace include files by forward declarations
  83
  84 Revision 1.17.2.2  2000/09/18 13:50:17  cblume
  85 Include TR photon generation and adapt to new AliTRDhit
  86
  87 Revision 1.22  2000/06/27 13:08:50  cblume
  88 Changed to Copy(TObject &A) to appease the HP-compiler
  89
  90 Revision 1.21  2000/06/09 11:10:07  cblume
  91 Compiler warnings and coding conventions, next round
  92
  93 Revision 1.20  2000/06/08 18:32:58  cblume
  94 Make code compliant to coding conventions
  95
  96 Revision 1.19  2000/06/07 16:27:32  cblume
  97 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
  98
  99 Revision 1.18  2000/05/08 16:17:27  cblume
 100 Merge TRD-develop
 101
 102 Revision 1.17.2.1  2000/05/08 14:59:16  cblume
 103 Made inline function non-virtual. Bug fix in setting sensitive chamber
 104
 105 Revision 1.17  2000/02/28 19:10:26  cblume
 106 Include the new TRD classes
 107
 108 Revision 1.16.4.1  2000/02/28 18:04:35  cblume
 109 Change to new hit version, introduce geometry class, and move digitization and clustering to AliTRDdigitizer/AliTRDclusterizerV1
 110
 111 Revision 1.16  1999/11/05 22:50:28  fca
 112 Do not use Atan, removed from ROOT too
 113
 114 Revision 1.15  1999/11/02 17:20:19  fca
 115 initialise nbytes before using it
 116
 117 Revision 1.14  1999/11/02 17:15:54  fca
 118 Correct ansi scoping not accepted by HP compilers
 119
 120 Revision 1.13  1999/11/02 17:14:51  fca
 121 Correct ansi scoping not accepted by HP compilers
 122
 123 Revision 1.12  1999/11/02 16:35:56  fca
 124 New version of TRD introduced
 125
 126 Revision 1.11  1999/11/01 20:41:51  fca
 127 Added protections against using the wrong version of FRAME
 128
 129 Revision 1.10  1999/09/29 09:24:35  fca
 130 Introduction of the Copyright and cvs Log
 131
 132 */
 133
 134 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 135 //                                                                           //
 136 //  Transition Radiation Detector version 1 -- slow simulator                //
 137 //                                                                           //
 138 //Begin_Html
 139 /*
 140 <img src="picts/AliTRDfullClass.gif">
 141 */
 142 //End_Html
 143 //                                                                           //
 144 //                                                                           //
 145 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 146
 147 #include <stdlib.h>
 148
 149 #include <TMath.h>
 150 #include <TVector.h>
 151 #include <TRandom.h>
 152 #include <TF1.h>
 153 #include <TLorentzVector.h>
 154
 155 #include "AliRun.h"
 156 #include "AliConst.h"
 157
 158 #include "AliTRDv1.h"
 159 #include "AliTRDhit.h"
 160 #include "AliTRDmatrix.h"
 161 #include "AliTRDgeometry.h"
 162 #include "AliTRDsim.h"
 163
 164 ClassImp(AliTRDv1)
 165
 166 //_____________________________________________________________________________
 167 AliTRDv1::AliTRDv1():AliTRD()
 168 {
 169   //
 170   // Default constructor
 171   //
 172
 173   fSensSelect      =  0;
 174   fSensPlane       = -1;
 175   fSensChamber     = -1;
 176   fSensSector      = -1;
 177   fSensSectorRange =  0;
 178
 179   fDeltaE          = NULL;
 180   fTR              = NULL;
 181
 182 }
 183
 184 //_____________________________________________________________________________
 185 AliTRDv1::AliTRDv1(const char *name, const char *title)
 186          :AliTRD(name, title)
 187 {
 188   //
 189   // Standard constructor for Transition Radiation Detector version 1
 190   //
 191
 192   fSensSelect      =  0;
 193   fSensPlane       = -1;
 194   fSensChamber     = -1;
 195   fSensSector      = -1;
 196   fSensSectorRange =  0;
 197
 198   fDeltaE          = NULL;
 199   fTR              = NULL;
 200
 201   SetBufferSize(128000);
 202
 203 }
 204
 205 //_____________________________________________________________________________
 206 AliTRDv1::AliTRDv1(const AliTRDv1 &trd)
 207 {
 208   //
 209   // Copy constructor
 210   //
 211
 212   ((AliTRDv1 &) trd).Copy(*this);
 213
 214 }
 215
 216 //_____________________________________________________________________________
 217 AliTRDv1::~AliTRDv1()
 218 {
 219   //
 220   // AliTRDv1 destructor
 221   //
 222
 223   if (fDeltaE) delete fDeltaE;
 224   if (fTR)     delete fTR;
 225
 226 }
 227
 228 //_____________________________________________________________________________
 229 AliTRDv1 &AliTRDv1::operator=(const AliTRDv1 &trd)
 230 {
 231   //
 232   // Assignment operator
 233   //
 234
 235   if (this != &trd) ((AliTRDv1 &) trd).Copy(*this);
 236   return *this;
 237
 238 }
 239
 240 //_____________________________________________________________________________
 241 void AliTRDv1::Copy(TObject &trd)
 242 {
 243   //
 244   // Copy function
 245   //
 246
 247   ((AliTRDv1 &) trd).fSensSelect      = fSensSelect;
 248   ((AliTRDv1 &) trd).fSensPlane       = fSensPlane;
 249   ((AliTRDv1 &) trd).fSensChamber     = fSensChamber;
 250   ((AliTRDv1 &) trd).fSensSector      = fSensSector;
 251   ((AliTRDv1 &) trd).fSensSectorRange = fSensSectorRange;
 252
 253   fDeltaE->Copy(*((AliTRDv1 &) trd).fDeltaE);
 254   fTR->Copy(*((AliTRDv1 &) trd).fTR);
 255
 256 }
 257
 258 //_____________________________________________________________________________
 259 void AliTRDv1::CreateGeometry()
 260 {
 261   //
 262   // Create the GEANT geometry for the Transition Radiation Detector - Version 1
 263   // This version covers the full azimuth.
 264   //
 265
 266   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to put the TRD
 267   AliModule* frame = gAlice->GetModule("FRAME");
 268   if (!frame) return;
 269
 270   // Define the chambers
 271   AliTRD::CreateGeometry();
 272
 273 }
 274
 275 //_____________________________________________________________________________
 276 void AliTRDv1::CreateMaterials()
 277 {
 278   //
 279   // Create materials for the Transition Radiation Detector version 1
 280   //
 281
 282   AliTRD::CreateMaterials();
 283
 284 }
 285
 286 //_____________________________________________________________________________
 287 void AliTRDv1::CreateTRhit(Int_t det)
 288 {
 289   //
 290   // Creates an electron cluster from a TR photon.
 291   // The photon is assumed to be created a the end of the radiator. The
 292   // distance after which it deposits its energy takes into account the
 293   // absorbtion of the entrance window and of the gas mixture in drift
 294   // volume.
 295   //
 296
 297   // PDG code electron
 298   const Int_t   kPdgElectron = 11;
 299
 300   // Ionization energy
 301   const Float_t kWion        = 22.04;
 302
 303   // Maximum number of TR photons per track
 304   const Int_t   kNTR         = 50;
 305
 306   TLorentzVector mom, pos;
 307
 308   // Create TR at the entrance of the chamber
 309   if (gMC->IsTrackEntering()) {
 310
 311     // Create TR only for electrons
 312     Int_t iPdg = gMC->TrackPid();
 313     if (TMath::Abs(iPdg) != kPdgElectron) return;
 314
 315     Float_t eTR[kNTR];
 316     Int_t   nTR;
 317
 318     // Create TR photons
 319     gMC->TrackMomentum(mom);
 320     Float_t pTot = mom.Rho();
 321     fTR->CreatePhotons(iPdg,pTot,nTR,eTR);
 322     if (nTR > kNTR) {
 323       printf("AliTRDv1::CreateTRhit -- ");
 324       printf("Boundary error: nTR = %d, kNTR = %d\n",nTR,kNTR);
 325       exit(1);
 326     }
 327
 328     // Loop through the TR photons
 329     for (Int_t iTR = 0; iTR < nTR; iTR++) {
 330
 331       Float_t energyMeV = eTR[iTR] * 0.001;
 332       Float_t energyeV  = eTR[iTR] * 1000.0;
 333       Float_t absLength = 0;
 334       Float_t sigma     = 0;
 335
 336       // Take the absorbtion in the entrance window into account
 337       Double_t muMy = fTR->GetMuMy(energyMeV);
 338       sigma = muMy * fFoilDensity;
 339       absLength = gRandom->Exp(-sigma);
 340       if (absLength < AliTRDgeometry::MyThick()) continue;
 341
 342       // The absorbtion cross sections in the drift gas
 343       if (fGasMix == 1) {
 344         // Gas-mixture (Xe/CO2)
 345         Double_t muXe = fTR->GetMuXe(energyMeV);
 346         Double_t muCO = fTR->GetMuCO(energyMeV);
 347         sigma = (0.85 * muXe + 0.15 * muCO) * fGasDensity;
 348       }
 349       else {
 350         // Gas-mixture (Xe/Isobutane)
 351         Double_t muXe = fTR->GetMuXe(energyMeV);
 352         Double_t muBu = fTR->GetMuBu(energyMeV);
 353         sigma = (0.97 * muXe + 0.03 * muBu) * fGasDensity;
 354       }
 355
 356       // The distance after which the energy of the TR photon
 357       // is deposited.
 358       absLength = gRandom->Exp(-sigma);
 359       if (absLength > AliTRDgeometry::DrThick()) continue;
 360
 361       // The position of the absorbtion
 362       Float_t posHit[3];
 363       gMC->TrackPosition(pos);
 364       posHit[0] = pos[0] + mom[0] / pTot * absLength;
 365       posHit[1] = pos[1] + mom[1] / pTot * absLength;
 366       posHit[2] = pos[2] + mom[2] / pTot * absLength;
 367
 368       // Create the charge
 369       Int_t q = ((Int_t) (energyeV / kWion));
 370
 371       // Add the hit to the array. TR photon hits are marked
 372       // by negative charge
 373       AddHit(gAlice->CurrentTrack(),det,posHit,-q,kTRUE);
 374
 375     }
 376
 377   }
 378
 379 }
 380
 381 //_____________________________________________________________________________
 382 void AliTRDv1::Init()
 383 {
 384   //
 385   // Initialise Transition Radiation Detector after geometry has been built.
 386   //
 387
 388   AliTRD::Init();
 389
 390   if(fDebug) printf("%s: Slow simulator\n",ClassName());
 391   if (fSensSelect) {
 392     if (fSensPlane   >= 0)
 393       printf("          Only plane %d is sensitive\n",fSensPlane);
 394     if (fSensChamber >= 0)
 395       printf("          Only chamber %d is sensitive\n",fSensChamber);
 396     if (fSensSector  >= 0) {
 397       Int_t sens1  = fSensSector;
 398       Int_t sens2  = fSensSector + fSensSectorRange;
 399             sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
 400                    * AliTRDgeometry::Nsect();
 401       printf("          Only sectors %d - %d are sensitive\n",sens1,sens2-1);
 402     }
 403   }
 404   if (fTR)
 405     printf("%s: TR simulation on\n",ClassName());
 406   else
 407     printf("%s: TR simulation off\n",ClassName());
 408   printf("\n");
 409
 410   // First ionization potential (eV) for the gas mixture (90% Xe + 10% CO2)
 411   const Float_t kPoti = 12.1;
 412   // Maximum energy (50 keV);
 413   const Float_t kEend = 50000.0;
 414   // Ermilova distribution for the delta-ray spectrum
 415   Float_t poti = TMath::Log(kPoti);
 416   Float_t eEnd = TMath::Log(kEend);
 417   fDeltaE = new TF1("deltae",Ermilova,poti,eEnd,0);
 418
 419   if(fDebug) {
 420     printf("%s: ",ClassName());
 421     for (Int_t i = 0; i < 80; i++) printf("*");
 422     printf("\n");
 423   }
 424
 425 }
 426
 427 //_____________________________________________________________________________
 428 AliTRDsim *AliTRDv1::CreateTR()
 429 {
 430   //
 431   // Enables the simulation of TR
 432   //
 433
 434   fTR = new AliTRDsim();
 435   return fTR;
 436
 437 }
 438
 439 //_____________________________________________________________________________
 440 void AliTRDv1::SetSensPlane(Int_t iplane)
 441 {
 442   //
 443   // Defines the hit-sensitive plane (0-5)
 444   //
 445
 446   if ((iplane < 0) || (iplane > 5)) {
 447     printf("Wrong input value: %d\n",iplane);
 448     printf("Use standard setting\n");
 449     fSensPlane  = -1;
 450     fSensSelect =  0;
 451     return;
 452   }
 453
 454   fSensSelect = 1;
 455   fSensPlane  = iplane;
 456
 457 }
 458
 459 //_____________________________________________________________________________
 460 void AliTRDv1::SetSensChamber(Int_t ichamber)
 461 {
 462   //
 463   // Defines the hit-sensitive chamber (0-4)
 464   //
 465
 466   if ((ichamber < 0) || (ichamber > 4)) {
 467     printf("Wrong input value: %d\n",ichamber);
 468     printf("Use standard setting\n");
 469     fSensChamber = -1;
 470     fSensSelect  =  0;
 471     return;
 472   }
 473
 474   fSensSelect  = 1;
 475   fSensChamber = ichamber;
 476
 477 }
 478
 479 //_____________________________________________________________________________
 480 void AliTRDv1::SetSensSector(Int_t isector)
 481 {
 482   //
 483   // Defines the hit-sensitive sector (0-17)
 484   //
 485
 486   SetSensSector(isector,1);
 487
 488 }
 489
 490 //_____________________________________________________________________________
 491 void AliTRDv1::SetSensSector(Int_t isector, Int_t nsector)
 492 {
 493   //
 494   // Defines a range of hit-sensitive sectors. The range is defined by
 495   // <isector> (0-17) as the starting point and <nsector> as the number
 496   // of sectors to be included.
 497   //
 498
 499   if ((isector < 0) || (isector > 17)) {
 500     printf("Wrong input value <isector>: %d\n",isector);
 501     printf("Use standard setting\n");
 502     fSensSector      = -1;
 503     fSensSectorRange =  0;
 504     fSensSelect      =  0;
 505     return;
 506   }
 507
 508   if ((nsector < 1) || (nsector > 18)) {
 509     printf("Wrong input value <nsector>: %d\n",nsector);
 510     printf("Use standard setting\n");
 511     fSensSector      = -1;
 512     fSensSectorRange =  0;
 513     fSensSelect      =  0;
 514     return;
 515   }
 516
 517   fSensSelect      = 1;
 518   fSensSector      = isector;
 519   fSensSectorRange = nsector;
 520
 521 }
 522
 523 //_____________________________________________________________________________
 524 void AliTRDv1::StepManager()
 525 {
 526   //
 527   // Slow simulator. Every charged track produces electron cluster as hits
 528   // along its path across the drift volume. The step size is set acording
 529   // to Bethe-Bloch. The energy distribution of the delta electrons follows
 530   // a spectrum taken from Ermilova et al.
 531   //
 532
 533   Int_t    pla = 0;
 534   Int_t    cha = 0;
 535   Int_t    sec = 0;
 536   Int_t    det = 0;
 537   Int_t    iPdg;
 538   Int_t    qTot;
 539
 540   Float_t  hits[3];
 541   Double_t  random[1];
 542   Float_t  charge;
 543   Float_t  aMass;
 544
 545   Double_t pTot = 0;
 546   Double_t eDelta;
 547   Double_t betaGamma, pp;
 548   Double_t stepSize;
 549
 550   Bool_t   drRegion = kFALSE;
 551   Bool_t   amRegion = kFALSE;
 552
 553   TString  cIdCurrent;
 554   TString  cIdSensDr = "J";
 555   TString  cIdSensAm = "K";
 556   Char_t   cIdChamber[3];
 557            cIdChamber[2] = 0;
 558
 559   TLorentzVector pos, mom;
 560
 561   const Int_t    kNplan       = AliTRDgeometry::Nplan();
 562   const Int_t    kNcham       = AliTRDgeometry::Ncham();
 563   const Int_t    kNdetsec     = kNplan * kNcham;
 564
 565   const Double_t kBig         = 1.0E+12;
 566
 567   // Ionization energy
 568   const Float_t  kWion        = 22.04;
 569   // Maximum momentum for e+ e- g
 570   const Float_t  kPTotMaxEl   = 0.002;
 571   // Minimum energy for the step size adjustment
 572   const Float_t  kEkinMinStep = 1.0e-5;
 573   // Plateau value of the energy-loss for electron in xenon
 574   // taken from: Allison + Comb, Ann. Rev. Nucl. Sci. (1980), 30, 253
 575   //const Double_t kPlateau = 1.70;
 576   // the averaged value (26/3/99)
 577   const Float_t  kPlateau     = 1.55;
 578   // dN1/dx|min for the gas mixture (90% Xe + 10% CO2)
 579   const Float_t  kPrim        = 48.0;
 580   // First ionization potential (eV) for the gas mixture (90% Xe + 10% CO2)
 581   const Float_t  kPoti        = 12.1;
 582
 583   // PDG code electron
 584   const Int_t    kPdgElectron = 11;
 585
 586   // Set the maximum step size to a very large number for all
 587   // neutral particles and those outside the driftvolume
 588   gMC->SetMaxStep(kBig);
 589
 590   // Use only charged tracks
 591   if (( gMC->TrackCharge()       ) &&
 592       (!gMC->IsTrackStop()       ) &&
 593       (!gMC->IsTrackDisappeared())) {
 594
 595     // Inside a sensitive volume?
 596     drRegion = kFALSE;
 597     amRegion = kFALSE;
 598     cIdCurrent = gMC->CurrentVolName();
 599     if (cIdSensDr == cIdCurrent[1]) {
 600       drRegion = kTRUE;
 601     }
 602     if (cIdSensAm == cIdCurrent[1]) {
 603       amRegion = kTRUE;
 604     }
 605     if (drRegion || amRegion) {
 606
 607       // The hit coordinates and charge
 608       gMC->TrackPosition(pos);
 609       hits[0] = pos[0];
 610       hits[1] = pos[1];
 611       hits[2] = pos[2];
 612
 613       // The sector number (0 - 17)
 614       // The numbering goes clockwise and starts at y = 0
 615       Float_t phi = kRaddeg*TMath::ATan2(pos[0],pos[1]);
 616       if (phi < 90.)
 617         phi = phi + 270.;
 618       else
 619         phi = phi -  90.;
 620       sec = ((Int_t) (phi / 20));
 621
 622       // The plane and chamber number
 623       cIdChamber[0] = cIdCurrent[2];
 624       cIdChamber[1] = cIdCurrent[3];
 625       Int_t idChamber = (atoi(cIdChamber) % kNdetsec);
 626       cha = ((Int_t) idChamber / kNplan);
 627       pla = ((Int_t) idChamber % kNplan);
 628
 629       // Check on selected volumes
 630       Int_t addthishit = 1;
 631       if (fSensSelect) {
 632         if ((fSensPlane   >= 0) && (pla != fSensPlane  )) addthishit = 0;
 633         if ((fSensChamber >= 0) && (cha != fSensChamber)) addthishit = 0;
 634         if (fSensSector  >= 0) {
 635           Int_t sens1  = fSensSector;
 636           Int_t sens2  = fSensSector + fSensSectorRange;
 637                 sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
 638                        * AliTRDgeometry::Nsect();
 639           if (sens1 < sens2) {
 640             if ((sec < sens1) || (sec >= sens2)) addthishit = 0;
 641           }
 642           else {
 643             if ((sec < sens1) && (sec >= sens2)) addthishit = 0;
 644           }
 645         }
 646       }
 647
 648       // Add this hit
 649       if (addthishit) {
 650
 651         // The detector number
 652         det = fGeometry->GetDetector(pla,cha,sec);
 653
 654         // Special hits and TR photons only in the drift region
 655         if (drRegion) {
 656
 657           // Create a track reference at the entrance and
 658           // exit of each chamber that contain the
 659           // momentum components of the particle
 660           if (gMC->IsTrackEntering() || gMC->IsTrackExiting()) {
 661             gMC->TrackMomentum(mom);
 662             AddTrackReference(gAlice->CurrentTrack());
 663           }
 664
 665           // Create the hits from TR photons
 666           if (fTR) CreateTRhit(det);
 667
 668         }
 669
 670         // Calculate the energy of the delta-electrons
 671         eDelta = TMath::Exp(fDeltaE->GetRandom()) - kPoti;
 672         eDelta = TMath::Max(eDelta,0.0);
 673
 674         // The number of secondary electrons created
 675         qTot = ((Int_t) (eDelta / kWion) + 1);
 676
 677         // Create a new dEdx hit
 678         if (drRegion) {
 679           AddHit(gAlice->CurrentTrack(),det,hits,qTot,kTRUE);
 680         }
 681         else {
 682           AddHit(gAlice->CurrentTrack(),det,hits,qTot,kFALSE);
 683         }
 684
 685         // Calculate the maximum step size for the next tracking step
 686         // Produce only one hit if Ekin is below cutoff
 687         aMass = gMC->TrackMass();
 688         if ((gMC->Etot() - aMass) > kEkinMinStep) {
 689
 690           // The energy loss according to Bethe Bloch
 691           iPdg  = TMath::Abs(gMC->TrackPid());
 692           if ( (iPdg != kPdgElectron) ||
 693               ((iPdg == kPdgElectron) && (pTot < kPTotMaxEl))) {
 694             gMC->TrackMomentum(mom);
 695             pTot      = mom.Rho();
 696             betaGamma = pTot / aMass;
 697             pp        = kPrim * BetheBloch(betaGamma);
 698             // Take charge > 1 into account
 699             charge = gMC->TrackCharge();
 700             if (TMath::Abs(charge) > 1) pp = pp * charge*charge;
 701           }
 702           // Electrons above 20 Mev/c are at the plateau
 703           else {
 704             pp = kPrim * kPlateau;
 705           }
 706
 707           if (pp > 0) {
 708             do
 709             gMC->GetRandom()->RndmArray(1, random);
 710             while ((random[0] == 1.) || (random[0] == 0.));
 711             stepSize = - TMath::Log(random[0]) / pp;
 712             gMC->SetMaxStep(stepSize);
 713           }
 714
 715         }
 716
 717       }
 718
 719     }
 720
 721   }
 722
 723 }
 724
 725 //_____________________________________________________________________________
 726 Double_t AliTRDv1::BetheBloch(Double_t bg)
 727 {
 728   //
 729   // Parametrization of the Bethe-Bloch-curve
 730   // The parametrization is the same as for the TPC and is taken from Lehrhaus.
 731   //
 732
 733   // This parameters have been adjusted to averaged values from GEANT
 734   const Double_t kP1 = 7.17960e-02;
 735   const Double_t kP2 = 8.54196;
 736   const Double_t kP3 = 1.38065e-06;
 737   const Double_t kP4 = 5.30972;
 738   const Double_t kP5 = 2.83798;
 739
 740   // This parameters have been adjusted to Xe-data found in:
 741   // Allison & Cobb, Ann. Rev. Nucl. Sci. (1980), 30, 253
 742   //const Double_t kP1 = 0.76176E-1;
 743   //const Double_t kP2 = 10.632;
 744   //const Double_t kP3 = 3.17983E-6;
 745   //const Double_t kP4 = 1.8631;
 746   //const Double_t kP5 = 1.9479;
 747
 748   // Lower cutoff of the Bethe-Bloch-curve to limit step sizes
 749   const Double_t kBgMin = 0.8;
 750   const Double_t kBBMax = 6.83298;
 751   //const Double_t kBgMin = 0.6;
 752   //const Double_t kBBMax = 17.2809;
 753   //const Double_t kBgMin = 0.4;
 754   //const Double_t kBBMax = 82.0;
 755
 756   if (bg > kBgMin) {
 757     Double_t yy = bg / TMath::Sqrt(1. + bg*bg);
 758     Double_t aa = TMath::Power(yy,kP4);
 759     Double_t bb = TMath::Power((1./bg),kP5);
 760              bb = TMath::Log(kP3 + bb);
 761     return ((kP2 - aa - bb)*kP1 / aa);
 762   }
 763   else {
 764     return kBBMax;
 765   }
 766
 767 }
 768
 769 //_____________________________________________________________________________
 770 Double_t Ermilova(Double_t *x, Double_t *)
 771 {
 772   //
 773   // Calculates the delta-ray energy distribution according to Ermilova.
 774   // Logarithmic scale !
 775   //
 776
 777   Double_t energy;
 778   Double_t dpos;
 779   Double_t dnde;
 780
 781   Int_t    pos1, pos2;
 782
 783   const Int_t kNv = 31;
 784
 785   Float_t vxe[kNv] = { 2.3026, 2.9957, 3.4012, 3.6889, 3.9120
 786                      , 4.0943, 4.2485, 4.3820, 4.4998, 4.6052
 787                      , 4.7005, 5.0752, 5.2983, 5.7038, 5.9915
 788                      , 6.2146, 6.5221, 6.9078, 7.3132, 7.6009
 789                      , 8.0064, 8.5172, 8.6995, 8.9872, 9.2103
 790                      , 9.4727, 9.9035,10.3735,10.5966,10.8198
 791                      ,11.5129 };
 792
 793   Float_t vye[kNv] = { 80.0  , 31.0  , 23.3  , 21.1  , 21.0
 794                      , 20.9  , 20.8  , 20.0  , 16.0  , 11.0
 795                      ,  8.0  ,  6.0  ,  5.2  ,  4.6  ,  4.0
 796                      ,  3.5  ,  3.0  ,  1.4  ,  0.67 ,  0.44
 797                      ,  0.3  ,  0.18 ,  0.12 ,  0.08 ,  0.056
 798                      ,  0.04 ,  0.023,  0.015,  0.011,  0.01
 799                      ,  0.004 };
 800
 801   energy = x[0];
 802
 803   // Find the position
 804   pos1 = pos2 = 0;
 805   dpos = 0;
 806   do {
 807     dpos = energy - vxe[pos2++];
 808   }
 809   while (dpos > 0);
 810   pos2--;
 811   if (pos2 > kNv) pos2 = kNv - 1;
 812   pos1 = pos2 - 1;
 813
 814   // Differentiate between the sampling points
 815   dnde = (vye[pos1] - vye[pos2]) / (vxe[pos2] - vxe[pos1]);
 816
 817   return dnde;
 818
 819 }