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[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRD.cxx
index e22917b..9b2adbe 100644 (file)
 //                                                                           //
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-#include <stdlib.h>
-#include <Riostream.h>
-
-#include <TFile.h>
-#include <TGeometry.h>
-#include <TLorentzVector.h>
-#include <TMath.h>
-#include <TNode.h>
-#include <TPGON.h> 
-#include <TParticle.h>
-#include <TROOT.h>
-#include <TTree.h>
+#include <TGeoGlobalMagField.h>
 #include <TVirtualMC.h>
  
-#include "AliConst.h"
-#include "AliDigit.h"
-#include "AliLoader.h"
-#include "AliLog.h"
 #include "AliMC.h"
 #include "AliMagF.h"
 #include "AliRun.h"
-#include "AliTrackReference.h"
 
 #include "AliTRD.h"
-#include "AliTRDdigit.h"
 #include "AliTRDdigitizer.h"
 #include "AliTRDdigitsManager.h"
 #include "AliTRDgeometry.h"
 #include "AliTRDhit.h"
-#include "AliTRDpoints.h"
 #include "AliTRDrawData.h"
 #include "AliTRDSimParam.h"
-#include "AliTRDRecParam.h"
-#include "AliTRDCommonParam.h"
-#include "AliTRDcalibDB.h"
 
 ClassImp(AliTRD)
  
@@ -67,8 +46,7 @@ AliTRD::AliTRD()
   ,fGeometry(0)
   ,fGasDensity(0)
   ,fFoilDensity(0)
-  ,fDrawTR(0)
-  ,fDisplayType(0)
+  ,fGasNobleFraction(0)
 {
   //
   // Default constructor
@@ -82,8 +60,7 @@ AliTRD::AliTRD(const char *name, const char *title)
   ,fGeometry(0)
   ,fGasDensity(0)
   ,fFoilDensity(0)
-  ,fDrawTR(0)
-  ,fDisplayType(0)
+  ,fGasNobleFraction(0)
 {
   //
   // Standard constructor for the TRD
@@ -106,18 +83,10 @@ AliTRD::AliTRD(const char *name, const char *title)
     exit(1);
   }
 
-  // Save the geometry
-  TDirectory *saveDir = gDirectory;
-  gAlice->GetRunLoader()->CdGAFile();
-  fGeometry->Write("TRDgeometry");
-  saveDir->cd();
-
   // Allocate the hit array
   fHits = new TClonesArray("AliTRDhit",405);
   gAlice->GetMCApp()->AddHitList(fHits);
 
-  //PH SetMarkerColor(kWhite);   
-
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
@@ -148,7 +117,7 @@ void AliTRD::Hits2Digits()
 
   AliTRDdigitizer digitizer("TRDdigitizer","TRD digitizer class");
   AliLog::SetClassDebugLevel("TRDdigitizer",AliDebugLevel());
-  
+
   // Initialization
   digitizer.InitDetector();
     
@@ -293,14 +262,19 @@ void AliTRD::Digits2Raw()
 
 //_____________________________________________________________________________
 void AliTRD::AddHit(Int_t track, Int_t det, Float_t *hits, Int_t q
-                  , Bool_t inDrift)
+                  , Float_t time, Bool_t inDrift)
 {
   //
   // Add a hit for the TRD
   // 
 
   TClonesArray &lhits = *fHits;
-  AliTRDhit *hit = new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,track,det,hits,q);
+  AliTRDhit *hit = new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt
+                                                 ,track
+                                                 ,det
+                                                 ,hits
+                                                 ,q
+                                                 ,time);
 
   if (inDrift) {
     hit->SetDrift();
@@ -314,115 +288,6 @@ void AliTRD::AddHit(Int_t track, Int_t det, Float_t *hits, Int_t q
   }
 
 }
-
-//_____________________________________________________________________________
-void AliTRD::BuildGeometry()
-{
-  //
-  // Create the ROOT TNode geometry for the TRD
-  //
-
-  TNode *node;
-  TNode *top;
-  TPGON *pgon;
-
-  // The dimensions of the TRD super module
-  const Float_t kRmin  = 291.0;
-  const Float_t kRmax  = 369.0;
-  const Float_t kZmax1 = 378.35;
-  const Float_t kZmax2 = 302.0;
-
-  Float_t rmin;
-  Float_t rmax;
-  Float_t zmax1;
-  Float_t zmax2;
-
-  Int_t   iPlan;
-  const Int_t kColorTRD = 46;
-  
-  // Find the top node alice
-  top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
-  
-  if      (fDisplayType == 0) {
-
-    pgon = new TPGON("S_TRD","TRD","void",0,360,AliTRDgeometry::Nsect(),4);
-    rmin = kRmin;
-    rmax = kRmax;
-    pgon->DefineSection(0,-kZmax1,rmax,rmax);
-    pgon->DefineSection(1,-kZmax2,rmin,rmax);
-    pgon->DefineSection(2, kZmax2,rmin,rmax);
-    pgon->DefineSection(3, kZmax1,rmax,rmax);
-    top->cd();
-    node = new TNode("TRD","TRD","S_TRD",0,0,0,"");
-    node->SetLineColor(kColorTRD);
-    fNodes->Add(node);
-
-  }
-  else if (fDisplayType == 1) {
-
-    Char_t name[7];
-
-    Float_t slope = (kZmax1 - kZmax2) / (kRmax  - kRmin);
-
-    rmin  = kRmin + AliTRDgeometry::CraHght();
-    rmax  = rmin  + AliTRDgeometry::CdrHght();
-
-    Float_t thickness = rmin - kRmin;
-    zmax2 = kZmax2 + slope * thickness;
-    zmax1 = zmax2 + slope * AliTRDgeometry::DrThick();
-
-    for (iPlan = 0; iPlan < AliTRDgeometry::Nplan(); iPlan++) {
-
-      sprintf(name,"S_TR1%d",iPlan);
-      pgon  = new TPGON(name,"TRD","void",0,360,AliTRDgeometry::Nsect(),4);
-      pgon->DefineSection(0,-zmax1,rmax,rmax);
-      pgon->DefineSection(1,-zmax2,rmin,rmax);
-      pgon->DefineSection(2, zmax2,rmin,rmax);
-      pgon->DefineSection(3, zmax1,rmax,rmax);
-      top->cd();
-      node = new TNode("TRD","TRD",name,0,0,0,"");
-      node->SetLineColor(kColorTRD);
-      fNodes->Add(node);
-
-      Float_t height = AliTRDgeometry::Cheight() + AliTRDgeometry::Cspace(); 
-      rmin  = rmin  + height;
-      rmax  = rmax  + height;
-      zmax1 = zmax1 + slope * height;
-      zmax2 = zmax2 + slope * height;
-
-    }
-
-    thickness += AliTRDgeometry::DrThick();
-    rmin       = kRmin  + thickness;
-    rmax       = rmin   + AliTRDgeometry::AmThick();
-    zmax2      = kZmax2 + slope * thickness;
-    zmax1      = zmax2  + slope * AliTRDgeometry::AmThick();
-
-    for (iPlan = 0; iPlan < AliTRDgeometry::Nplan(); iPlan++) {
-
-      sprintf(name,"S_TR2%d",iPlan);
-      pgon  = new TPGON(name,"TRD","void",0,360,AliTRDgeometry::Nsect(),4);
-      pgon->DefineSection(0,-zmax1,rmax,rmax);
-      pgon->DefineSection(1,-zmax2,rmin,rmax);
-      pgon->DefineSection(2, zmax2,rmin,rmax);
-      pgon->DefineSection(3, zmax1,rmax,rmax);
-      top->cd();
-      node = new TNode("TRD","TRD",name,0,0,0,"");
-      node->SetLineColor(kColorTRD);
-      fNodes->Add(node);
-
-      Float_t height = AliTRDgeometry::Cheight() + AliTRDgeometry::Cspace(); 
-      rmin  = rmin  + height;
-      rmax  = rmax  + height;
-      zmax1 = zmax1 + slope * height;
-      zmax2 = zmax2 + slope * height;
-
-    }
-
-  }
-
-}
  
 //_____________________________________________________________________________
 void AliTRD::CreateGeometry()
@@ -440,7 +305,7 @@ void AliTRD::CreateGeometry()
   fGeometry->CreateGeometry(fIdtmed->GetArray() - 1299);
 
 }
+
 //_____________________________________________________________________________
 void AliTRD::CreateMaterials()
 {
@@ -448,8 +313,8 @@ void AliTRD::CreateMaterials()
   // Create the materials for the TRD
   //
 
-  Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ();
-  Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
+  Int_t   isxfld = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Integ();
+  Float_t sxmgmx = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Max();
   
   // For polyethilene (CH2) 
   Float_t ape[2]    = { 12.011 ,  1.0079 };
@@ -461,7 +326,7 @@ void AliTRD::CreateMaterials()
   Float_t aco[2]    = { 12.011 , 15.9994 };
   Float_t zco[2]    = {  6.0   ,  8.0    };
   Float_t wco[2]    = {  1.0   ,  2.0    };
-  Float_t dco       = 0.00186;
+  Float_t dco       = 0.00186; // at 20C
 
   // For water
   Float_t awa[2]    = {  1.0079, 15.9994 };
@@ -469,12 +334,6 @@ void AliTRD::CreateMaterials()
   Float_t wwa[2]    = {  2.0   ,  1.0    };
   Float_t dwa       = 1.0;
 
-  // For isobutane (C4H10)
-  Float_t ais[2]    = { 12.011 ,  1.0079 };
-  Float_t zis[2]    = {  6.0   ,  1.0    };
-  Float_t wis[2]    = {  4.0   , 10.0    };
-  Float_t dis       = 0.00267;
-
   // For plexiglas (C5H8O2)
   Float_t apg[3]    = { 12.011 ,  1.0079, 15.9994 };
   Float_t zpg[3]    = {  6.0   ,  1.0   ,  8.0    };
@@ -511,8 +370,17 @@ void AliTRD::CreateMaterials()
   Float_t wXeCO2[3] = {   8.5    ,   1.5    ,   3.0     }; 
   // Xe-content of the Xe/CO2-mixture (85% / 15%) 
   Float_t fxc       = 0.85;
-  Float_t dxe       = 0.00549;
-  Float_t dgm       = fxc * dxe + (1.0 - fxc) * dco;
+  Float_t dxe       = 0.00549; // at 20C
+  Float_t dgmXe     = fxc * dxe + (1.0 - fxc) * dco;
+
+  // For Ar/CO2-gas-mixture
+  Float_t aArCO2[3] = {  39.948  ,  12.0107 ,  15.9994  };
+  Float_t zArCO2[3] = {  18.0    ,   6.0    ,   8.0     };
+  Float_t wArCO2[3] = {   8.2    ,   1.8    ,   3.6     }; 
+  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (82% / 18%) 
+  Float_t fac       = 0.82;
+  Float_t dar       = 0.00166; // at 20C
+  Float_t dgmAr     = fac * dar + (1.0 - fac) * dco;
   
   // General tracking parameter
   Float_t tmaxfd    = -10.0;
@@ -537,8 +405,17 @@ void AliTRD::CreateMaterials()
   AliMixture(2, "Air"         , aAir,   zAir,   dAir,    4, wAir  );
   AliMixture(3, "Polyethilene", ape,    zpe,    dpe,    -2, wpe   );
   AliMixture(8, "CO2",          aco,    zco,    dco,    -2, wco   );
-  AliMixture(9, "Isobutane",    ais,    zis,    dis,    -2, wis   );
-  AliMixture(10,"Gas mixture",  aXeCO2, zXeCO2, dgm,    -3, wXeCO2);
+  if      (AliTRDSimParam::Instance()->IsXenon()) {
+    AliMixture(10,"XeCO2",        aXeCO2, zXeCO2, dgmXe,  -3, wXeCO2);
+  }
+  else if (AliTRDSimParam::Instance()->IsArgon()) {
+    AliInfo("Gas mixture: Ar C02 (80/20)");
+    AliMixture(10,"ArCO2",        aArCO2, zArCO2, dgmAr,  -3, wArCO2);
+  }
+  else {
+    AliFatal("Wrong gas mixture");
+    exit(1);
+  }
   AliMixture(12,"G10",          aG10,   zG10,   dG10,    4, wG10  );
   AliMixture(13,"Water",        awa,    zwa,    dwa,    -2, wwa   );
   AliMixture(14,"Plexiglas",    apg,    zpg,    dpg,    -3, wpg   );
@@ -622,75 +499,17 @@ void AliTRD::CreateMaterials()
   AliMedium(25,"Serv-Cu"    , 5,0,isxfld,sxmgmx
               ,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 
-  // Special tracking options for charged particles for XeCO2
-  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"DRAY",1.0);
-  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"STRA",1.0); 
-
   // Save the density values for the TRD absorbtion
   Float_t dmy  = 1.39;
   fFoilDensity = dmy;
-  fGasDensity  = dgm;
-
-}
-
-//_____________________________________________________________________________
-void AliTRD::DrawModule() const
-{
-  //
-  // Draw a shaded view of the Transition Radiation Detector version 0
-  //
-
-  // Set everything unseen
-  gMC->Gsatt("*"   ,"SEEN",-1);
-  
-  // Set ALIC mother transparent
-  gMC->Gsatt("ALIC","SEEN", 0);
-  
-  // Set the volumes visible
-  if (fGeometry->IsVersion() == 0) {
-    gMC->Gsatt("B071","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("B074","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("B075","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("B077","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("BTR1","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("BTR2","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("BTR3","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("UTR1","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("UTR2","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("UTR3","SEEN", 0);
+  if      (AliTRDSimParam::Instance()->IsXenon()) {
+    fGasDensity       = dgmXe;
+    fGasNobleFraction = fxc;
   }
-  else {
-    gMC->Gsatt("B071","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("B074","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("B075","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("B077","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("BTR1","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("BTR2","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("BTR3","SEEN", 0);
-    gMC->Gsatt("UTR1","SEEN", 0);
+  else if (AliTRDSimParam::Instance()->IsArgon()) {
+    fGasDensity       = dgmAr;
+    fGasNobleFraction = fac;
   }
-  
-  gMC->Gdopt("hide", "on");
-  gMC->Gdopt("shad", "on");
-  gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
-  gMC->SetClipBox(".");
-  gMC->SetClipBox("*", 0, 2000, -2000, 2000, -2000, 2000);
-  gMC->DefaultRange();
-  gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.4, .021, .021);
-  gMC->Gdhead(1111, "Transition Radiation Detector");
-  gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
-
-}
-
-//_____________________________________________________________________________
-Int_t AliTRD::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
-{
-  //
-  // Distance between the mouse and the TRD detector on the screen
-  // Dummy routine
-  //
-  
-  return 9999;
 
 }
  
@@ -706,199 +525,90 @@ void AliTRD::Init()
   if (fGeometry->IsVersion() != 1) {
     AliError("Not a valid geometry");
   }
-  
+
+  // Special tracking options for charged particles for XeCO2
+  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"DRAY"    , 1.0);
+  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"STRA"    , 1.0); 
+  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"LOSS"    ,13.0);      // Specific energy loss
+  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"PRIMIO_E",23.53);     // 1st ionisation potential
+  gMC->Gstpar((* fIdtmed)[9],"PRIMIO_N",19.344431); // Number of primaries
+
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliTRD::LoadPoints(Int_t )
+void AliTRD::ResetDigits()
 {
   //
-  // Store x, y, z of all hits in memory.
-  // Hit originating from TR photons are given a different color
+  // Reset number of digits and the digits array for this detector
   //
 
-  if (fHits == 0) {
-    return;
-  }
-
-  Int_t nhits  = fHits->GetEntriesFast();
-  if (nhits == 0) {
-    return;
-  }
-
-  Int_t tracks = gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
-  if (fPoints == 0) {
-    fPoints = new TObjArray(tracks);
-  }
-
-  AliTRDhit *ahit;
-  
-  Int_t    *ntrkE = new Int_t[tracks];
-  Int_t    *ntrkT = new Int_t[tracks];
-  Int_t    *limiE = new Int_t[tracks];
-  Int_t    *limiT = new Int_t[tracks];
-  Float_t **coorE = new Float_t*[tracks];
-  Float_t **coorT = new Float_t*[tracks];
-  for(Int_t i = 0; i < tracks; i++) {
-    ntrkE[i] = 0;
-    ntrkT[i] = 0;
-    coorE[i] = 0;
-    coorT[i] = 0;
-    limiE[i] = 0;
-    limiT[i] = 0;
-  }
-  
-  AliTRDpoints *points = 0;
-  Float_t      *fp     = 0;
-  Int_t         trk;
-  Int_t         chunk  = nhits / 4 + 1;
-
-  // Loop over all the hits and store their position
-  ahit = (AliTRDhit *) FirstHit(-1);
-  while (ahit) {
-
-    // dEdx hits
-    if (ahit->GetCharge() >= 0) {
-
-      trk = ahit->GetTrack();
-      if (ntrkE[trk] == limiE[trk]) {
-        // Initialise a new track
-        fp = new Float_t[3*(limiE[trk]+chunk)];
-        if (coorE[trk]) {
-          memcpy(fp,coorE[trk],sizeof(Float_t)*3*limiE[trk]);
-          delete [] coorE[trk];
-        }
-        limiE[trk] += chunk;
-        coorE[trk]  = fp;
-      } 
-      else {
-        fp = coorE[trk];
-      }
-      fp[3*ntrkE[trk]  ] = ahit->X();
-      fp[3*ntrkE[trk]+1] = ahit->Y();
-      fp[3*ntrkE[trk]+2] = ahit->Z();
-      ntrkE[trk]++;
-
-    }
-    // TR photon hits
-    else if ((ahit->GetCharge() < 0) && 
-             (fDrawTR)) {
-
-      trk = ahit->GetTrack();
-      if (ntrkT[trk] == limiT[trk]) {
-        // Initialise a new track
-        fp = new Float_t[3*(limiT[trk]+chunk)];
-        if (coorT[trk]) {
-          memcpy(fp,coorT[trk],sizeof(Float_t)*3*limiT[trk]);
-          delete [] coorT[trk];
-        }
-        limiT[trk] += chunk;
-        coorT[trk]  = fp;
-      } 
-      else {
-        fp = coorT[trk];
-      }
-      fp[3*ntrkT[trk]  ] = ahit->X();
-      fp[3*ntrkT[trk]+1] = ahit->Y();
-      fp[3*ntrkT[trk]+2] = ahit->Z();
-      ntrkT[trk]++;
-
-    }
-
-    ahit = (AliTRDhit *) NextHit();
-
-  }
-
-  for (trk = 0; trk < tracks; ++trk) {
-
-    if (ntrkE[trk] || ntrkT[trk]) {
-
-      points = new AliTRDpoints();
-      points->SetDetector(this);
-      points->SetParticle(trk);
-
-      // Set the dEdx points
-      if (ntrkE[trk]) {
-        points->SetMarkerColor(kWhite); //PH This is the default color in TRD
-        points->SetMarkerSize(1); //PH Default size=1
-        points->SetPolyMarker(ntrkE[trk],coorE[trk],1); //PH Default style=1
-        delete [] coorE[trk];
-        coorE[trk] = 0;
-      }
-
-      // Set the TR photon points
-      if (ntrkT[trk]) {
-        points->SetTRpoints(ntrkT[trk],coorT[trk]);
-        delete [] coorT[trk];
-        coorT[trk] = 0;
-      }
-
-      fPoints->AddAt(points,trk);
-
-    }
+  fNdigits = 0;
 
+  if (fDigits) {
+    fDigits->Clear();
   }
 
-  delete [] coorE;
-  delete [] coorT;
-  delete [] ntrkE;
-  delete [] ntrkT;
-  delete [] limiE;
-  delete [] limiT;
-
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliTRD::MakeBranch(Option_t *option)
+void AliTRD::SetTreeAddress()
 {
   //
-  // Create Tree branches for the TRD digits.
+  // Set the branch addresses for the trees.
   //
 
-  Int_t  buffersize = 4000;
-  Char_t branchname[15];
-  sprintf(branchname,"%s",GetName());
-
-  const Char_t *cD = strstr(option,"D");
-
-  AliDetector::MakeBranch(option);
-
-  if (fDigits         && 
-      gAlice->TreeD() && 
-      cD) {
-    MakeBranchInTree(gAlice->TreeD(),branchname,&fDigits,buffersize,0);
+  if (fLoader->TreeH() && 
+      (fHits == 0x0)) {
+    fHits = new TClonesArray("AliTRDhit",405);
   }
+  AliDetector::SetTreeAddress();
 
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliTRD::ResetDigits()
+Bool_t AliTRD::Raw2SDigits(AliRawReader *rawReader)
 {
   //
-  // Reset number of digits and the digits array for this detector
+  // Converts RAW data to SDigits
   //
 
-  fNdigits = 0;
-
-  if (fDigits) {
-    fDigits->Clear();
+  AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
+  if (!loader) {
+    AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
+    return kFALSE;
+  }
+    
+  TTree *tree = 0;
+  tree = loader->TreeS();
+  if (!tree) {
+    loader->MakeTree("S");
+    tree = loader->TreeS();
+  }
+
+  AliTRDrawData       *rawdata        = new AliTRDrawData();
+  AliTRDdigitsManager *sdigitsManager = rawdata->Raw2Digits(rawReader);
+  if (sdigitsManager) {
+    sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
+    sdigitsManager->MakeBranch(tree);
+    sdigitsManager->WriteDigits();
+    return kTRUE;
+  } 
+  else {
+    return kFALSE;
   }
 
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliTRD::SetTreeAddress()
+AliLoader* AliTRD::MakeLoader(const char* topfoldername)
 {
-  //
-  // Set the branch addresses for the trees.
-  //
+ fLoader = new AliLoader(GetName(),topfoldername);
 
-  if (fLoader->TreeH() && 
-      (fHits == 0x0)) {
-    fHits = new TClonesArray("AliTRDhit",405);
-  }
-  AliDetector::SetTreeAddress();
+ AliInfo("Adding Tracklets-loader");
+ AliDataLoader *dl = new AliDataLoader("TRD.Tracklets.root","tracklets", "tracklets");
+ fLoader->AddDataLoader(dl);
 
+ return fLoader;
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
@@ -914,339 +624,4 @@ AliTRD &AliTRD::operator=(const AliTRD &trd)
 
   return *this;
 
-} 
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