Line data Source code
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 : /* History of cvs commits:
19 : *
20 : * $Log$
21 : * Revision 1.30 2006/09/13 07:31:01 kharlov
22 : * Effective C++ corrections (T.Pocheptsov)
23 : *
24 : * Revision 1.29 2005/05/28 14:19:05 schutz
25 : * Compilation warnings fixed by T.P.
26 : *
27 : */
28 :
29 : //_________________________________________________________________________
30 : // Implementation of the PHOS manager class for fast simulations
31 : // Tracks particles until the reach a grossly designed PHOS module
32 : // Modify the particles property (momentum, energy, type) according to
33 : // the PHOS response function. The result is called a virtual reconstructed
34 : // particle.
35 : //
36 : //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
37 :
38 : // --- ROOT system ---
39 :
40 : #include <TGeometry.h>
41 : #include <TParticle.h>
42 : #include <TDatabasePDG.h>
43 : #include "TClonesArray.h"
44 : #include <TVirtualMC.h>
45 :
46 : // --- Standard library ---
47 :
48 : // --- AliRoot header files ---
49 : #include "AliPHOSFastRecParticle.h"
50 : #include "AliPHOSGeometry.h"
51 : #include "AliPHOSLoader.h"
52 : #include "AliPHOSvFast.h"
53 : #include "AliRun.h"
54 :
55 20 : ClassImp(AliPHOSvFast)
56 :
57 0 : AliPHOSvFast::AliPHOSvFast() :
58 0 : fBigBoxX(0.),
59 0 : fBigBoxY(0.),
60 0 : fBigBoxZ(0.),
61 0 : fFastRecParticles(0),
62 0 : fNRecParticles(0),
63 0 : fRan(0),
64 0 : fResPara1(0.),
65 0 : fResPara2(0.),
66 0 : fResPara3(0.),
67 0 : fPosParaA0(0.),
68 0 : fPosParaA1(0.),
69 0 : fPosParaB0(0.),
70 0 : fPosParaB1(0.),
71 0 : fPosParaB2(0.)
72 0 : {
73 : // default ctor : initialize data member
74 0 : }
75 :
76 : //____________________________________________________________________________
77 : AliPHOSvFast::AliPHOSvFast(const char *name, const char *title):
78 0 : AliPHOS(name,title),
79 0 : fBigBoxX(0.),
80 0 : fBigBoxY(0.),
81 0 : fBigBoxZ(0.),
82 0 : fFastRecParticles(new AliPHOSFastRecParticle::FastRecParticlesList("AliPHOSFastRecParticle", 100)),
83 0 : fNRecParticles(0),
84 0 : fRan(0),
85 0 : fResPara1(0.030), // GeV
86 0 : fResPara2(0.00003),
87 0 : fResPara3(0.00001),
88 0 : fPosParaA0(2.87), // mm
89 0 : fPosParaA1(-0.0975),
90 0 : fPosParaB0(0.257),
91 0 : fPosParaB1(0.137),
92 0 : fPosParaB2(0.00619)
93 0 : {
94 : // ctor
95 : // create the Loader
96 0 : SetBigBox(0, GetGeometry()->GetOuterBoxSize(0) ) ;
97 0 : SetBigBox(1, GetGeometry()->GetOuterBoxSize(3) + GetGeometry()->GetCPVBoxSize(1) ) ;
98 0 : SetBigBox(2, GetGeometry()->GetOuterBoxSize(2) );
99 0 : }
100 :
101 : //____________________________________________________________________________
102 : AliPHOSvFast::~AliPHOSvFast()
103 0 : {
104 : // dtor
105 :
106 0 : fFastRecParticles->Delete() ;
107 0 : delete fFastRecParticles ;
108 0 : fFastRecParticles = 0 ;
109 :
110 0 : }
111 :
112 : //____________________________________________________________________________
113 : void AliPHOSvFast::AddRecParticle(const AliPHOSFastRecParticle & rp)
114 : {
115 : // Add a virtually reconstructed particle to the list
116 :
117 0 : new( (*fFastRecParticles)[fNRecParticles] ) AliPHOSFastRecParticle(rp) ;
118 0 : fNRecParticles++ ;
119 0 : }
120 :
121 : //____________________________________________________________________________
122 : void AliPHOSvFast::CreateGeometry()
123 : {
124 : // Create the geometry for GEANT
125 :
126 0 : AliPHOSvFast *phostmp = (AliPHOSvFast*)gAlice->GetModule("PHOS") ;
127 :
128 0 : if ( phostmp == NULL ) {
129 :
130 0 : fprintf(stderr, "PHOS detector not found!\n") ;
131 0 : return ;
132 :
133 : }
134 :
135 : // Get pointer to the array containing media indeces
136 0 : Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
137 :
138 0 : Float_t bigbox[3] ;
139 0 : bigbox[0] = GetBigBox(0) / 2.0 ;
140 0 : bigbox[1] = GetBigBox(1) / 2.0 ;
141 0 : bigbox[2] = GetBigBox(2) / 2.0 ;
142 :
143 0 : TVirtualMC::GetMC()->Gsvolu("PHOS", "BOX ", idtmed[798], bigbox, 3) ;
144 :
145 : // --- Position PHOS mdules in ALICE setup ---
146 :
147 0 : Int_t idrotm[99] ;
148 0 : Double_t const kRADDEG = 180.0 / TMath::Pi() ;
149 :
150 0 : for( Int_t i = 1; i <= GetGeometry()->GetNModules(); i++ ) {
151 :
152 0 : Float_t angle = GetGeometry()->GetPHOSAngle(i) ;
153 0 : AliMatrix(idrotm[i-1], 90.0, angle, 90.0, 90.0+angle, 0.0, 0.0) ;
154 :
155 0 : Float_t r = GetGeometry()->GetIPtoCrystalSurface() + GetBigBox(1) / 2.0 ;
156 :
157 0 : Float_t xP1 = r * TMath::Sin( angle / kRADDEG ) ;
158 0 : Float_t yP1 = -r * TMath::Cos( angle / kRADDEG ) ;
159 0 : TVirtualMC::GetMC()->Gspos("PHOS", i, "ALIC", xP1, yP1, 0.0, idrotm[i-1], "ONLY") ;
160 :
161 : } // for GetNModules
162 :
163 0 : }
164 :
165 :
166 : //____________________________________________________________________________
167 : void AliPHOSvFast::Init(void)
168 : {
169 : // Prints out an information message
170 :
171 : Int_t i;
172 :
173 0 : printf("\n");
174 0 : for(i=0;i<35;i++) printf("*");
175 0 : printf(" FAST PHOS_INIT ");
176 0 : for(i=0;i<35;i++) printf("*");
177 0 : printf("\n");
178 :
179 : // Here the PHOS initialisation code (if any!)
180 :
181 0 : for(i=0;i<80;i++) printf("*");
182 0 : printf("\n");
183 :
184 0 : }
185 :
186 : //___________________________________________________________________________
187 : Float_t AliPHOSvFast::GetBigBox(Int_t index) const
188 : {
189 : // Get the X, Y or Z dimension of the box describing a PHOS module
190 :
191 : Float_t rv = 0 ;
192 :
193 0 : switch (index) {
194 : case 0:
195 0 : rv = fBigBoxX ;
196 0 : break ;
197 : case 1:
198 0 : rv = fBigBoxY ;
199 0 : break ;
200 : case 2:
201 0 : rv = fBigBoxZ ;
202 0 : break ;
203 : }
204 0 : return rv ;
205 : }
206 : //___________________________________________________________________________
207 :
208 : void AliPHOSvFast::MakeBranch(Option_t* opt)
209 : {
210 : // Create new branch in the current reconstructed Root Tree
211 0 : AliDetector::MakeBranch(opt);
212 0 : const char *cd = strstr(opt,"R");
213 :
214 0 : if (fFastRecParticles && fLoader->TreeR() && cd) {
215 0 : MakeBranchInTree(fLoader->TreeR(), GetName(), &fFastRecParticles, fBufferSize, 0);
216 0 : }
217 0 : }
218 : //____________________________________________________________________________
219 :
220 : Double_t AliPHOSvFast::MakeEnergy(Double_t energy)
221 : {
222 : // Smears the energy according to the energy dependent energy resolution.
223 : // A gaussian distribution is assumed
224 :
225 0 : Double_t sigma = SigmaE(energy) ;
226 0 : return fRan.Gaus(energy, sigma) ;
227 : }
228 : //____________________________________________________________________________
229 :
230 : TVector3 AliPHOSvFast::MakePosition(Double_t energy, TVector3 pos, Double_t theta, Double_t phi)
231 : {
232 : // Smears the impact position according to the energy dependent position resolution
233 : // A gaussian position distribution is assumed
234 :
235 0 : TVector3 newpos ;
236 0 : Double_t sigma = SigmaP( energy, theta*180./TMath::Pi() ) ;
237 0 : Double_t x = fRan.Gaus( pos.X(), sigma ) ;
238 0 : sigma = SigmaP( energy, phi*180./TMath::Pi() ) ;
239 0 : Double_t z = fRan.Gaus( pos.Z(), sigma ) ;
240 0 : Double_t y = pos.Y() ;
241 :
242 0 : newpos.SetX(x) ;
243 0 : newpos.SetY(y) ;
244 0 : newpos.SetZ(z) ;
245 :
246 : return newpos ;
247 0 : }
248 :
249 : //____________________________________________________________________________
250 : void AliPHOSvFast::MakeRecParticle(Int_t modid, TVector3 pos, AliPHOSFastRecParticle & rp)
251 : {
252 : // Modify the primary particle properties according
253 : // 1. the response function of PHOS
254 : // 2. the performance of the EMC+PPSD setup
255 :
256 0 : Int_t type = MakeType( rp ) ;
257 0 : rp.SetType(type) ;
258 :
259 :
260 : // get the detected energy
261 :
262 0 : TLorentzVector momentum ;
263 0 : rp.Momentum(momentum) ;
264 0 : Double_t kineticenergy = TMath::Sqrt( TMath::Power(momentum.E(), 2) - TMath::Power(rp.GetMass(), 2) ) ;
265 0 : Double_t modifiedkineticenergy = MakeEnergy(kineticenergy ) ;
266 0 : Double_t modifiedenergy = TMath::Sqrt( TMath::Power(modifiedkineticenergy, 2)
267 0 : + TMath::Power( rp.GetMass(), 2) ) ;
268 :
269 : // get the angle of incidence
270 :
271 0 : Double_t incidencetheta = 90. * TMath::Pi() /180 - rp.Theta() ;
272 0 : Double_t incidencephi = ( 270 + GetGeometry()->GetPHOSAngle(modid) ) * TMath::Pi() / 180. - rp.Phi() ;
273 :
274 : // get the detected direction
275 :
276 0 : TVector3 modifiedposition = MakePosition(kineticenergy, pos, incidencetheta, incidencephi) ;
277 0 : modifiedposition *= modifiedkineticenergy / modifiedposition.Mag() ;
278 :
279 : // Set the modified 4-momentum of the reconstructed particle
280 :
281 0 : rp.SetMomentum(modifiedposition.X(), modifiedposition.Y(), modifiedposition.Z(), modifiedenergy) ;
282 :
283 0 : }
284 :
285 : //____________________________________________________________________________
286 : Int_t AliPHOSvFast::MakeType(AliPHOSFastRecParticle & rp )
287 : {
288 : // Generate a particle type using the performance of the EMC+PPSD setup
289 :
290 : Int_t rv = AliPHOSFastRecParticle::kUNDEFINED ;
291 0 : Int_t charge = (Int_t)rp.GetPDG()->Charge() ;
292 : Int_t test ;
293 : Float_t ran ;
294 0 : if ( charge != 0 && ( TMath::Abs(rp.GetPdgCode()) != 11 ) )
295 0 : test = - 1 ;
296 : else
297 0 : test = rp.GetPdgCode() ;
298 :
299 0 : Fatal("MakeType", "SHOULD NOT BE USED until values of probabilities are properly set ") ;
300 : // NB: ALL VALUES SHOULD BE CHECKED !!!!
301 0 : switch (test) {
302 :
303 : case 22: // it's a photon // NB: ALL VALUES SHOLD BE CHECKED !!!!
304 0 : ran = fRan.Rndm() ;
305 0 : if( ran <= 0.9498 )
306 0 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALHAFAST ;
307 : else
308 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALEMFAST ;
309 : break ;
310 :
311 : case 2112: // it's a neutron
312 0 : ran = fRan.Rndm() ;
313 0 : if ( ran <= 0.9998 )
314 0 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALHASLOW ;
315 : else
316 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALEMSLOW ;
317 : break ;
318 :
319 : case -2112: // it's a anti-neutron
320 0 : ran = fRan.Rndm() ;
321 0 : if ( ran <= 0.9984 )
322 0 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALHASLOW ;
323 : else
324 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALEMSLOW ;
325 : break ;
326 :
327 : case 11: // it's a electron
328 0 : ran = fRan.Rndm() ;
329 0 : if ( ran <= 0.9996 )
330 0 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kCHARGEDEMFAST ;
331 : else
332 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kCHARGEDHAFAST ;
333 : break;
334 :
335 : case -11: // it's a positon
336 0 : ran = fRan.Rndm() ;
337 0 : if ( ran <= 0.9996 )
338 0 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kCHARGEDEMFAST ;
339 : else
340 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kCHARGEDHAFAST ;
341 : break;
342 :
343 : case -1: // it's a charged
344 0 : ran = fRan.Rndm() ;
345 0 : if ( ran <= 0.9996 )
346 0 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kCHARGEDHAFAST ;
347 : else
348 : rv = AliPHOSFastRecParticle::kNEUTRALHAFAST ;
349 :
350 : break ;
351 : }
352 :
353 :
354 0 : return rv ;
355 : }
356 :
357 : //___________________________________________________________________________
358 : void AliPHOSvFast::ResetPoints()
359 : {
360 : // This overloads the method in AliDetector
361 :
362 0 : ResetFastRecParticles() ;
363 0 : }
364 :
365 : //___________________________________________________________________________
366 : void AliPHOSvFast::ResetFastRecParticles()
367 : {
368 : // Resets the list of virtual reconstructed particles
369 :
370 0 : if (fFastRecParticles)
371 0 : fFastRecParticles->Clear() ;
372 0 : fNRecParticles = 0 ;
373 0 : }
374 :
375 : //___________________________________________________________________________
376 : void AliPHOSvFast::SetBigBox(Int_t index, Float_t value)
377 : {
378 : // Set the size of the Box describing a PHOS module
379 :
380 0 : switch (index) {
381 : case 0:
382 0 : fBigBoxX = value ;
383 0 : break ;
384 : case 1:
385 0 : fBigBoxY = value ;
386 0 : break ;
387 : case 2:
388 0 : fBigBoxZ = value ;
389 0 : break ;
390 : }
391 :
392 0 : }
393 :
394 : //____________________________________________________________________________
395 : Double_t AliPHOSvFast::SigmaE(Double_t energy)
396 : {
397 : // Calculates the energy dependent energy resolution
398 :
399 : Double_t rv = -1 ;
400 :
401 0 : rv = TMath::Sqrt( TMath::Power(fResPara1/energy, 2)
402 0 : + TMath::Power(fResPara2/TMath::Sqrt(energy), 2)
403 0 : + TMath::Power(fResPara3, 2) ) ;
404 :
405 0 : return rv * energy ;
406 : }
407 :
408 : //____________________________________________________________________________
409 : Double_t AliPHOSvFast::SigmaP(Double_t energy, Double_t incidence)
410 : {
411 : // Calculates the energy dependent position resolution
412 :
413 0 : Double_t paraA = fPosParaA0 + fPosParaA1 * incidence ;
414 0 : Double_t paraB = fPosParaB0 + fPosParaB1 * incidence + fPosParaB2 * incidence * incidence ;
415 :
416 0 : return ( paraA / TMath::Sqrt(energy) + paraB ) * 0.1 ; // in cm
417 : }
418 :
419 : //____________________________________________________________________________
420 : void AliPHOSvFast::StepManager(void)
421 : {
422 : // Only verifies if the particle reaches PHOS and stops the tracking
423 :
424 0 : TLorentzVector lv ;
425 0 : TVirtualMC::GetMC()->TrackPosition(lv) ;
426 0 : TVector3 pos = lv.Vect() ;
427 0 : Int_t modid ;
428 0 : TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolID(modid);
429 :
430 0 : Float_t energy = TVirtualMC::GetMC()->Etot() ; //Total energy of current track
431 :
432 : //Calculating mass of current particle
433 0 : TDatabasePDG * pdg = TDatabasePDG::Instance() ;
434 0 : TParticlePDG * partPDG = pdg->GetParticle(TVirtualMC::GetMC()->TrackPid()) ;
435 0 : Float_t mass = partPDG->Mass() ;
436 :
437 0 : if(energy > mass){
438 0 : pos.SetMag(TMath::Sqrt(energy*energy-mass*mass)) ;
439 0 : TLorentzVector pTrack(pos, energy) ;
440 :
441 0 : TParticle * part = new TParticle(TVirtualMC::GetMC()->TrackPid(), 0,-1,-1,-1,-1, pTrack, lv) ;
442 :
443 0 : AliPHOSFastRecParticle rp(*part) ;
444 :
445 : // Adds the response of PHOS to the particle
446 0 : MakeRecParticle(modid, pos, rp) ;
447 :
448 : // add the `track' particle to the FastRecParticles list
449 :
450 0 : AddRecParticle(rp) ;
451 :
452 0 : part->Delete() ;
453 0 : }
454 : // stop the track as soon PHOS is reached
455 :
456 0 : TVirtualMC::GetMC()->StopTrack() ;
457 :
458 0 : }
459 :
|
