PHOS/AliPHOSPIDv1.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Implementation version v1 of the PHOS particle identifier
  20 // Particle identification based on the
  21 //     - RCPV: distance from CPV recpoint to EMCA recpoint.
  22 //     - TOF
  23 //     - PCA: Principal Components Analysis..
  24 // The identified particle has an identification number corresponding
  25 // to a 9 bits number:
  26 //     -Bit 0 to 2: bit set if RCPV > fCpvEmcDistance (each bit corresponds
  27 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  28 //     -Bit 3 to 5: bit set if TOF  < fTimeGate (each bit corresponds
  29 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  30 //     -Bit 6 to 9: bit set if Principal Components are
  31 //      inside an ellipse defined by the parameters a, b, c, x0 and y0.
  32 //      (each bit corresponds to a different efficiency-purity point of the
  33 //      photon identification)
  34 //      The PCA (Principal components analysis) needs a file that contains
  35 //      a previous analysis of the correlations between the particles. This
  36 //      file is $ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root. Analysis don for
  37 //      energies between 0.5 and 100 GeV.
  38 //      A calibrated energy is calculated. The energy of the reconstructed
  39 //      cluster is corrected with the formula A + B * E  + C * E^2, whose
  40 //      parameters where obtained thourgh the study of the reconstructed
  41 //      energy distribution of monoenergetic photons.
  42 //
  43 //      All the parameters (RCPV(6 rows-3 columns),TOF(6r-3c),PCA(5r-4c)
  44 //      and calibration(1r-3c))are stored in a file called
  45 //      $ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.dat. Each time that AliPHOSPIDv1 is
  46 //      initialized, this parameters are copied to a Matrix (18,4), a
  47 //      TMatrixD object.
  48 //
  49 // use case:
  50 //  root [0] AliPHOSPIDv1 * p = new AliPHOSPIDv1("galice1.root")
  51 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  52 //          // reading headers from file galice1.root and create  RecParticles
  53             // TrackSegments and RecPoints are used
  54 //          // set file name for the branch RecParticles
  55 //  root [1] p->ExecuteTask("deb all time")
  56 //          // available options
  57 //          // "deb" - prints # of reconstructed particles
  58 //          // "deb all" -  prints # and list of RecParticles
  59 //          // "time" - prints benchmarking results
  60 //
  61 //  root [2] AliPHOSPIDv1 * p2 = new AliPHOSPIDv1("galice1.root","v1",kTRUE)
  62 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  63 //                //Split mode.
  64 //  root [3] p2->ExecuteTask()
  65 //
  66
  67
  68 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Gines Martinez (SUBATECH) &
  69 //            Gustavo Conesa April 2002
  70 //            PCA redesigned by Gustavo Conesa October 2002:
  71 //            The way of using the PCA has changed. Instead of 2
  72 //            files with the PCA, each one with different energy ranges
  73 //            of application, we use the wide one (0.5-100 GeV), and instead
  74 //            of fixing 3 elipses for different ranges of energy, it has been
  75 //            studied the dependency of the ellipses parameters with the
  76 //            energy, and they are implemented in the code as a funtion
  77 //            of the energy.
  78 //
  79 //
  80 //
  81 // --- ROOT system ---
  82 #include "TROOT.h"
  83 #include "TTree.h"
  84 #include "TFile.h"
  85 #include "TF2.h"
  86 #include "TFormula.h"
  87 #include "TCanvas.h"
  88 #include "TFolder.h"
  89 #include "TSystem.h"
  90 #include "TBenchmark.h"
  91 #include "TMatrixD.h"
  92 #include "TPrincipal.h"
  93 #include "TSystem.h"
  94
  95 // --- Standard library ---
  96
  97 #include <Riostream.h>
  98 #include <fstream>
  99 #include <iomanip>
 100
 101 // --- AliRoot header files ---
 102
 103 #include "AliRun.h"
 104 #include "AliGenerator.h"
 105 #include "AliPHOS.h"
 106 #include "AliPHOSPIDv1.h"
 107 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
 108 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
 109 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
 110 #include "AliPHOSRecParticle.h"
 111 #include "AliPHOSGeometry.h"
 112 #include "AliPHOSGetter.h"
 113
 114 ClassImp( AliPHOSPIDv1)
 115
 116 //____________________________________________________________________________
 117 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1():AliPHOSPID()
 118 {
 119   // default ctor
 120
 121   InitParameters() ;
 122   fDefaultInit = kTRUE ;
 123
 124 }
 125
 126 //____________________________________________________________________________
 127 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const char * headerFile,const char * name, const Bool_t toSplit)
 128 :AliPHOSPID(headerFile, name,toSplit)
 129 {
 130   //ctor with the indication on where to look for the track segments
 131
 132   InitParameters() ;
 133
 134   Init() ;
 135   fDefaultInit = kFALSE ;
 136
 137 }
 138
 139 //____________________________________________________________________________
 140 AliPHOSPIDv1::~AliPHOSPIDv1()
 141 {
 142   // dtor
 143   // fDefaultInit = kTRUE if PID created by default ctor (to get just the parameters)
 144
 145   delete [] fX ; // Principal input
 146   delete [] fP ; // Principal components
 147 //  delete fParameters ; // Matrix of Parameters
 148
 149
 150
 151   if (!fDefaultInit) {
 152 //    AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 153     // remove the task from the folder list
 154 //     gime->RemoveTask("P",GetName()) ;
 155 //     TString name(GetName()) ;
 156 //     name.ReplaceAll("pid", "clu") ;
 157 //     gime->RemoveTask("C",name) ;
 158
 159 //     // remove the data from the folder list
 160 //     name = GetName() ;
 161 //     name.Remove(name.Index(":")) ;
 162 //     gime->RemoveObjects("RE", name) ; // EMCARecPoints
 163 //     gime->RemoveObjects("RC", name) ; // CPVRecPoints
 164 //     gime->RemoveObjects("T", name) ;  // TrackSegments
 165 //     gime->RemoveObjects("P", name) ;  // RecParticles
 166
 167 //     // Delete gAlice
 168 //     gime->CloseFile() ;
 169
 170     fSplitFile = 0 ;
 171   }
 172 }
 173
 174 //____________________________________________________________________________
 175 const TString AliPHOSPIDv1::BranchName() const
 176 {
 177   TString branchName(GetName() ) ;
 178   branchName.Remove(branchName.Index(Version())-1) ;
 179   return branchName ;
 180 }
 181
 182 //____________________________________________________________________________
 183 void AliPHOSPIDv1::Init()
 184 {
 185   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 186   // Add the PID task to the list of PHOS tasks
 187
 188   if ( strcmp(GetTitle(), "") == 0 )
 189     SetTitle("galice.root") ;
 190
 191   TString branchname(GetName()) ;
 192   branchname.Remove(branchname.Index(Version())-1) ;
 193   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance(GetTitle(),branchname.Data(),fToSplit ) ;
 194
 195   //  gime->SetRecParticlesTitle(BranchName()) ;
 196   if ( gime == 0 ) {
 197     Error("Init", "Could not obtain the Getter object !" ) ;
 198     return ;
 199   }
 200
 201   fSplitFile = 0 ;
 202   if(fToSplit){
 203     //First - extract full path if necessary
 204     TString fileName(GetTitle()) ;
 205     Ssiz_t islash = fileName.Last('/') ;
 206     if(islash<fileName.Length())
 207       fileName.Remove(islash+1,fileName.Length()) ;
 208     else
 209       fileName="" ;
 210     fileName+="PHOS.RecData." ;
 211     if((strcmp(branchname.Data(),"Default")!=0)&&(strcmp(branchname.Data(),"")!=0)){
 212       fileName+=branchname.Data() ;
 213       fileName+="." ;
 214     }
 215     fileName+="root" ;
 216     fSplitFile = static_cast<TFile*>(gROOT->GetFile(fileName.Data()));
 217     if(!fSplitFile)
 218       fSplitFile =  TFile::Open(fileName.Data(),"update") ;
 219   }
 220
 221   gime->PostPID(this) ;
 222   // create a folder on the white board //YSAlice/WhiteBoard/RecParticles/PHOS/recparticlesName
 223   gime->PostRecParticles(branchname) ;
 224
 225 }
 226
 227 //____________________________________________________________________________
 228 void AliPHOSPIDv1::InitParameters()
 229 {
 230 //   fFrom               = "" ;
 231 //   fHeaderFileName     = GetTitle() ;
 232 //   TString name(GetName()) ;
 233 //   if (name.IsNull())
 234 //     name = "Default" ;
 235 //   fTrackSegmentsTitle = name ;
 236 //   fRecPointsTitle     = name ;
 237 //   fRecParticlesTitle  = name ;
 238 //   name.Append(":") ;
 239 //   name.Append(Version()) ;
 240 //   SetName(name) ;
 241   fRecParticlesInRun = 0 ;
 242   fNEvent            = 0 ;
 243   //  fClusterizer       = 0 ;
 244   //  fTSMaker           = 0 ;
 245   fRecParticlesInRun = 0 ;
 246   TString pidName( GetName()) ;
 247   if (pidName.IsNull() )
 248     pidName = "Default" ;
 249   pidName.Append(":") ;
 250   pidName.Append(Version()) ;
 251   SetName(pidName) ;
 252   SetParameters() ; // fill the parameters matrix from parameters file
 253 }
 254
 255 //____________________________________________________________________________
 256 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetCpvtoEmcDistanceCut(const Float_t Cluster_En, const TString Eff_Pur) const
 257 {
 258   // Get CpvtoEmcDistanceCut parameter depending on the cluster energy and
 259   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY"
 260   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing
 261   // EFFICIENCY by PURITY)
 262
 263   Int_t eff_pur = GetEffPurOption(Eff_Pur);
 264   Int_t cluster = GetClusterOption(Cluster_En) ;
 265   if((cluster!= -1)&&(eff_pur != -1))
 266     return (*fParameters)(cluster,eff_pur) ;
 267   else
 268     return 0.0;
 269 }
 270 //____________________________________________________________________________
 271
 272 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetTimeGate(const Float_t Cluster_En, const TString Eff_Pur) const
 273 {
 274   // Get TimeGate parameter depending on the cluster energy and
 275   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY"
 276   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing
 277   // EFFICIENCY by PURITY)
 278
 279   Int_t eff_pur = GetEffPurOption(Eff_Pur);
 280   Int_t cluster = GetClusterOption(Cluster_En) ;
 281   if((cluster!= -1)&&(eff_pur != -1))
 282     return (*fParameters)(cluster+6,eff_pur) ;
 283   else
 284     return 0.0;
 285
 286 }
 287 //_____________________________________________________________________________
 288 const Float_t  AliPHOSPIDv1::GetDistance(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSRecPoint * cpv, Option_t *  Axis)const
 289 {
 290   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the PPSD RecPoint
 291
 292   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 293   TVector3 vecEmc ;
 294   TVector3 vecCpv ;
 295   if(cpv){
 296     emc->GetLocalPosition(vecEmc) ;
 297     cpv->GetLocalPosition(vecCpv) ;
 298     if(emc->GetPHOSMod() == cpv->GetPHOSMod()){
 299       // Correct to difference in CPV and EMC position due to different distance to center.
 300       // we assume, that particle moves from center
 301       Float_t dCPV = geom->GetIPtoOuterCoverDistance();
 302       Float_t dEMC = geom->GetIPtoCrystalSurface() ;
 303       dEMC         = dEMC / dCPV ;
 304       vecCpv = dEMC * vecCpv  - vecEmc ;
 305       if (Axis == "X") return vecCpv.X();
 306       if (Axis == "Y") return vecCpv.Y();
 307       if (Axis == "Z") return vecCpv.Z();
 308       if (Axis == "R") return vecCpv.Mag();
 309   }
 310
 311     return 100000000 ;
 312   }
 313   return 100000000 ;
 314 }
 315
 316 //____________________________________________________________________________
 317 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetCalibratedEnergy(const Float_t e) const
 318 {
 319 //      It calibrates Energy depending on the recpoint energy.
 320 //      The energy of the reconstructed cluster is corrected with
 321 //      the formula A + B* E  + C* E^2, whose parameters where obtained
 322 //      through the study of the reconstructed energy distribution of
 323 //      monoenergetic photons.
 324
 325   Double_t p[]={0.,0.,0.};
 326   Int_t i;
 327   for(i=0;i<3;i++) p[i]= (*fParameters)(17,i);
 328   Double_t  enerec = p[0] +  p[1]* e+ p[2] * e * e;
 329   return enerec ;
 330
 331 }
 332 //____________________________________________________________________________
 333 const Int_t  AliPHOSPIDv1::GetPrincipalSign(const Double_t* P,const Int_t eff_pur, const Float_t E)const
 334 {
 335   //Is the particle inside de PCA ellipse?
 336
 337   Int_t      prinsign= 0 ;
 338   Double_t A        = GetEllipseParameter("a", E);
 339   Double_t B        = GetEllipseParameter("b", E);
 340   Double_t C        = GetEllipseParameter("c", E);
 341   Double_t X_center = GetEllipseParameter("x0", E);
 342   Double_t Y_center = GetEllipseParameter("y0", E);
 343
 344   Double_t R = TMath::Power((P[0] - X_center)/A,2) +
 345       TMath::Power((P[1] - Y_center)/B,2) +
 346       C*(P[0] -  X_center)*(P[1] - Y_center)/(A*B) ;
 347   //3 different ellipses defined
 348   if((eff_pur==2)&&(R <1./2.)) prinsign= 1;
 349   if((eff_pur==1)&&(R <2.   )) prinsign= 1;
 350   if((eff_pur==0)&&(R <9./2.)) prinsign= 1;
 351
 352   if(R<0)
 353     Error("GetPrincipalSign", "Negative square?") ;
 354   return prinsign;
 355
 356 }
 357
 358 //_____________________________________________________________________________
 359 void  AliPHOSPIDv1::SetCpvtoEmcDistanceCut(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t cut)
 360 {
 361
 362   // Set the parameter Cpvto EmcDistanceCut depending on the cluster energy and
 363   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY"
 364   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing
 365   // EFFICIENCY by PURITY)
 366
 367
 368   Int_t eff_pur = GetEffPurOption(Eff_Pur);
 369   Int_t cluster = GetClusterOption(Cluster_En) ;
 370   if((cluster!= -1)&&(eff_pur != -1))
 371     (*fParameters)(cluster,eff_pur) = cut ;
 372 }
 373 //_____________________________________________________________________________
 374 void  AliPHOSPIDv1::SetTimeGate(Float_t Cluster_En, TString Eff_Pur, Float_t gate)
 375 {
 376
 377   // Set the parameter TimeGate depending on the cluster energy and
 378   // Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY"
 379   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing
 380   // EFFICIENCY by PURITY)
 381
 382   Int_t eff_pur = GetEffPurOption(Eff_Pur);
 383   Int_t cluster = GetClusterOption(Cluster_En) ;
 384   if((cluster!= -1)&&(eff_pur != -1))
 385     (*fParameters)(cluster+6,eff_pur) = gate ;
 386 }
 387 //_____________________________________________________________________________
 388 void  AliPHOSPIDv1::SetParameters()
 389 {
 390   // PCA : To do the Principal Components Analysis it is necessary
 391   // the Principal file, which is opened here
 392   fX         = new double[7]; // Data for the PCA
 393   fP         = new double[7]; // Eigenvalues of the PCA
 394
 395   // Open principal and parameters files to be used
 396
 397   fFileName  = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root" ;
 398   fFileNamePar = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.dat");
 399   TFile f( fFileName.Data(), "read" ) ;
 400   fPrincipal = dynamic_cast<TPrincipal*> (f.Get("principal")) ;
 401   f.Close() ;
 402
 403   // Initialization of the Parameters matrix. In the File Parameters.dat
 404   // are all the parameters. These are introduced in a matrix of 18x4
 405   //
 406   // All the parameters defined in this file are, in order of row:
 407   // CpvtoEmcDistanceCut (6 rows, each one depends on the energy range of the
 408   // particle, and 3 columns, each one depending on the efficiency-purity
 409   // point), TimeGate (the same) and the parameters of the functions that
 410   // calculate the ellipse parameters, x0,y0,a, b, c. These 5 parameters
 411   // (5 rows) depend on 4 parameters (columns). Finally there is a row with
 412   // the energy calibration parameters, 3 parameters.
 413
 414   fParameters = new TMatrixD(18,4) ;
 415
 416   ifstream paramFile(fFileNamePar) ;
 417   Int_t h,n;
 418   for(h = 0; h< 18; h++){
 419     for(n = 0; n< 4; n++){
 420       paramFile >> (*fParameters)(h,n) ;
 421     }
 422   }
 423   paramFile.close();
 424 }
 425 //_____________________________________________________________________________
 426 const Int_t  AliPHOSPIDv1::GetClusterOption(const Float_t Cluster_En) const
 427 {
 428   // Gives the cluster energy range, for each range there is associated a TOF or RCPV
 429   // parameter.
 430   Int_t cluster = -1;
 431   if((Cluster_En > 0.0 )&&(Cluster_En <= 2.0 )) cluster = 0 ;
 432   if((Cluster_En > 2.0 )&&(Cluster_En <= 5.0 )) cluster = 1 ;
 433   if((Cluster_En > 5.0 )&&(Cluster_En <= 10.0)) cluster = 2 ;
 434   if((Cluster_En > 10.0)&&(Cluster_En <= 20.0)) cluster = 3 ;
 435   if((Cluster_En > 20.0)&&(Cluster_En <= 30.0)) cluster = 4 ;
 436   if( Cluster_En > 30.0)                        cluster = 5 ;
 437
 438   return cluster;
 439 }
 440 //____________________________________________________________________________
 441 const Int_t  AliPHOSPIDv1::GetEffPurOption(const TString Eff_Pur) const
 442 {
 443
 444   // Looks for the Purity-Efficiency point (possible options "HIGH EFFICIENCY"
 445   // "MEDIUM EFFICIENCY" "LOW EFFICIENCY" and 3 more options changing
 446   // EFFICIENCY by PURITY)
 447
 448   Int_t eff_pur = -1 ;
 449
 450   if(Eff_Pur.Contains("HIGH EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("LOW PURITY") )
 451     eff_pur = 0 ;
 452   else if(Eff_Pur.Contains("MEDIUM EFFICIENCY") ||Eff_Pur.Contains("MEDIUM PURITY") )
 453     eff_pur = 1 ;
 454   else if(Eff_Pur.Contains("LOW EFFICIENCY")||Eff_Pur.Contains("HIGH PURITY") )
 455     eff_pur = 2 ;
 456   else{
 457     eff_pur = -1;
 458     TString message ;
 459     message  = "Invalid Efficiency-Purity option\n";
 460     message += "Possible options: HIGH EFFICIENCY =    LOW PURITY\n" ;
 461     message += "                MEDIUM EFFICIENCY = MEDIUM PURITY\n" ;
 462     message += "                   LOW EFFICIENCY =   HIGH PURITY\n" ;
 463   }
 464
 465   return eff_pur;
 466 }
 467 //________________________________________________________________________
 468 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseParameter(TString Param, Int_t i, Double_t par)
 469 {
 470   // Set the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 471   // parameter "Param".
 472
 473   Int_t p= -1;
 474
 475   if(Param.Contains("a"))p=12;
 476   if(Param.Contains("b"))p=13;
 477   if(Param.Contains("c"))p=14;
 478   if(Param.Contains("x0"))p=15;
 479   if(Param.Contains("y0"))p=16;
 480   if((i>4)||(i<0))
 481     Error("SetEllipseParameter", "No parameter with index %d", i) ;
 482   else if(p==-1)
 483      Error("SetEllipseParameter", "No parameter with name %s", Param.Data() ) ;
 484   else
 485     (*fParameters)(p,i) = par ;
 486 }
 487 //________________________________________________________________________
 488 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterToCalculateEllipse(const TString Param, const Int_t i) const
 489 {
 490   // Get the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 491   // parameter "Param".
 492
 493   Int_t p= -1;
 494   Double_t par = -1;
 495
 496   if(Param.Contains("a"))p=12;
 497   if(Param.Contains("b"))p=13;
 498   if(Param.Contains("c"))p=14;
 499   if(Param.Contains("x0"))p=15;
 500   if(Param.Contains("y0"))p=16;
 501
 502   if((i>4)||(i<0))
 503     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with index", i) ;
 504   else if(p==-1)
 505     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with name %s", Param.Data() ) ;
 506   else
 507     par = (*fParameters)(p,i) ;
 508
 509   return par;
 510
 511 }
 512 //____________________________________________________________________________
 513 void  AliPHOSPIDv1::SetCalibrationParameter(Int_t i,Double_t param)
 514 {
 515   (*fParameters)(17,i) = param ;
 516 }
 517 //____________________________________________________________________________
 518 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetCalibrationParameter(const Int_t i) const
 519 {
 520   Float_t param = (*fParameters)(17,i);
 521   return param;
 522 }
 523 //____________________________________________________________________________
 524 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetEllipseParameter(const TString Param,Float_t E) const
 525 {
 526   Double_t p[4]={0.,0.,0.,0.};
 527   Double_t value = 0.0;
 528   Int_t i;
 529
 530   if(Param.Contains("a")){
 531     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(12,i);
 532     if(E>70.)E=70.;
 533   }
 534
 535   if(Param.Contains("b")){
 536     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(13,i);
 537     if(E>70.)E=70.;
 538   }
 539
 540   if(Param.Contains("c"))
 541     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(14,i);
 542
 543   if(Param.Contains("x0")){
 544     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(15,i);
 545     if(E<1.)E=1.1;
 546   }
 547   if(Param.Contains("y0"))
 548     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(16,i);
 549
 550   value = p[0]/TMath::Sqrt(E)+p[1]*E+p[2]*E*E+p[3];
 551   return value;
 552 }
 553 //____________________________________________________________________________
 554
 555 void  AliPHOSPIDv1::Exec(Option_t * option)
 556 {
 557   //Steering method
 558
 559   if( strcmp(GetName(), "")== 0 )
 560     Init() ;
 561
 562   if(strstr(option,"tim"))
 563     gBenchmark->Start("PHOSPID");
 564
 565   if(strstr(option,"print")) {
 566     Print("") ;
 567     return ;
 568   }
 569
 570
 571 //   gAlice->GetEvent(0) ;
 572
 573 //   //check, if the branch with name of this" already exits?
 574 //   if (gAlice->TreeR()) {
 575 //     TObjArray * lob = (TObjArray*)gAlice->TreeR()->GetListOfBranches() ;
 576 //     TIter next(lob) ;
 577 //     TBranch * branch = 0 ;
 578 //     Bool_t phospidfound = kFALSE, pidfound = kFALSE ;
 579
 580 //     TString taskName(GetName()) ;
 581 //     taskName.Remove(taskName.Index(Version())-1) ;
 582
 583 //     while ( (branch = (TBranch*)next()) && (!phospidfound || !pidfound) ) {
 584 //       if ( (strcmp(branch->GetName(), "PHOSPID")==0) && (strcmp(branch->GetTitle(), taskName.Data())==0) )
 585 //      phospidfound = kTRUE ;
 586
 587 //       else if ( (strcmp(branch->GetName(), "AliPHOSPID")==0) && (strcmp(branch->GetTitle(), taskName.Data())==0) )
 588 //      pidfound = kTRUE ;
 589 //     }
 590
 591 //     if ( phospidfound || pidfound ) {
 592 //       Error("Exec", "RecParticles and/or PIDtMaker branch with name %s already exists", taskName.Data() ) ;
 593 //       return ;
 594 //     }
 595 //   }
 596
 597 //   Int_t nevents = (Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries() ;
 598 //   Int_t ievent ;
 599 //   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 600
 601   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 602   if(gime->BranchExists("RecParticles") )
 603     return ;
 604   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;       //(Int_t) gAlice->TreeE()->GetEntries() ;
 605   Int_t ievent ;
 606
 607
 608   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++){
 609     gime->Event(ievent,"R") ;
 610
 611     MakeRecParticles() ;
 612
 613     WriteRecParticles(ievent);
 614
 615     if(strstr(option,"deb"))
 616       PrintRecParticles(option) ;
 617
 618     //increment the total number of rec particles per run
 619     fRecParticlesInRun += gime->RecParticles(BranchName())->GetEntriesFast() ;
 620
 621   }
 622
 623   if(strstr(option,"tim")){
 624     gBenchmark->Stop("PHOSPID");
 625     Info("Exec", "took %f seconds for PID %f seconds per event",
 626          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID"),
 627          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID")/nevents) ;
 628   }
 629 }
 630
 631 //____________________________________________________________________________
 632 void  AliPHOSPIDv1::MakeRecParticles(){
 633
 634   // Makes a RecParticle out of a TrackSegment
 635
 636   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 637   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 638   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 639   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments() ;
 640   if ( !emcRecPoints || !cpvRecPoints || !trackSegments ) {
 641     Error("MakeRecParticles", "RecPoints or TrackSegments not found !") ;
 642     abort() ;
 643   }
 644   TClonesArray * recParticles  = gime->RecParticles() ;
 645   recParticles->Clear();
 646
 647
 648   TIter next(trackSegments) ;
 649   AliPHOSTrackSegment * ts ;
 650   Int_t index = 0 ;
 651   AliPHOSRecParticle * rp ;
 652   while ( (ts = (AliPHOSTrackSegment *)next()) ) {
 653
 654     new( (*recParticles)[index] ) AliPHOSRecParticle() ;
 655     rp = (AliPHOSRecParticle *)recParticles->At(index) ;
 656     rp->SetTrackSegment(index) ;
 657     rp->SetIndexInList(index) ;
 658
 659     AliPHOSEmcRecPoint * emc = 0 ;
 660     if(ts->GetEmcIndex()>=0)
 661       emc = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()) ;
 662
 663     AliPHOSRecPoint    * cpv = 0 ;
 664     if(ts->GetCpvIndex()>=0)
 665       cpv = (AliPHOSRecPoint *)   cpvRecPoints->At(ts->GetCpvIndex()) ;
 666
 667     // Now set type (reconstructed) of the particle
 668
 669     // Choose the cluster energy range
 670
 671     // YK: check if (emc != 0) !!!
 672     if (!emc) {
 673       Error("MakeRecParticles", "-> emc(%d) = %d", ts->GetEmcIndex(), emc ) ;
 674       abort();
 675     }
 676     Float_t    e = emc->GetEnergy() ;
 677     Int_t cluster = GetClusterOption(e) ;// Gives value to cluster that defines the energy range parameter to be used in de RCPV, TOF and used in the PCA.
 678     if(cluster== -1) continue ;
 679
 680     Float_t  lambda[2] ;
 681     emc->GetElipsAxis(lambda) ;
 682
 683     if((lambda[0]>0.01) && (lambda[1]>0.01)){
 684       // Looking PCA. Define and calculate the data (X),
 685       // introduce in the function
 686       // X2P that gives the components (P).
 687       Float_t  Spher = 0. ;
 688       Float_t  Emaxdtotal = 0. ;
 689
 690       if((lambda[0]+lambda[1])!=0) Spher=fabs(lambda[0]-lambda[1])/(lambda[0]+lambda[1]);
 691
 692       Emaxdtotal=emc->GetMaximalEnergy()/emc->GetEnergy();
 693
 694       fX[0] = lambda[0] ;
 695       fX[1] = lambda[1] ;
 696       fX[2] = emc->GetDispersion() ;
 697       fX[3] = Spher ;
 698       fX[4] = emc->GetMultiplicity() ;
 699       fX[5] = Emaxdtotal ;
 700       fX[6] = emc->GetCoreEnergy() ;
 701
 702       fPrincipal->X2P(fX,fP);
 703     }
 704     else{
 705       fP[0]=-100.0;  //We do not accept clusters with
 706       fP[1]=-100.0;  //one cell as a photon-like
 707     }
 708
 709     Float_t time =emc->GetTime() ;
 710
 711     // Loop of Efficiency-Purity (the 3 points of purity or efficiency are taken
 712     // into account to set the particle identification)
 713     for(Int_t eff_pur = 0; eff_pur < 3 ; eff_pur++){
 714
 715       // Looking at the CPV detector. If RCPV greater than CpvEmcDistance, 1st,
 716       // 2nd or 3rd bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1 .
 717
 718       if(GetDistance(emc, cpv,  "R") > (*fParameters)(cluster,eff_pur) )
 719         rp->SetPIDBit(eff_pur) ;
 720
 721       // Looking the TOF. If TOF smaller than gate,  4th, 5th or 6th
 722       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 723       if(time< (*fParameters)(cluster+6,eff_pur)) {
 724         rp->SetPIDBit(eff_pur+3) ;
 725       }
 726
 727       //If we are inside the ellipse, 7th, 8th or 9th
 728       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 729       if(GetPrincipalSign(fP,eff_pur,e) == 1)
 730         rp->SetPIDBit(eff_pur+6) ;
 731     }
 732
 733     //Set momentum, energy and other parameters
 734     Float_t  encal = GetCalibratedEnergy(e);
 735     TVector3 dir   = GetMomentumDirection(emc,cpv) ;
 736     dir.SetMag(encal) ;
 737     rp->SetMomentum(dir.X(),dir.Y(),dir.Z(),encal) ;
 738     rp->SetCalcMass(0);
 739     rp->Name(); //If photon sets the particle pdg name to gamma
 740     rp->SetProductionVertex(0,0,0,0);
 741     rp->SetFirstMother(-1);
 742     rp->SetLastMother(-1);
 743     rp->SetFirstDaughter(-1);
 744     rp->SetLastDaughter(-1);
 745     rp->SetPolarisation(0,0,0);
 746     index++ ;
 747   }
 748
 749 }
 750
 751 //____________________________________________________________________________
 752 void  AliPHOSPIDv1:: Print()
 753 {
 754   // Print the parameters used for the particle type identification
 755   TString message ;
 756     message  = "\n=============== AliPHOSPID1 ================\n" ;
 757     message += "Making PID\n";
 758     message += "    Pricipal analysis file from 0.5 to 100 %s\n" ;
 759     message += "    Name of parameters file     %s\n" ;
 760     message += "    Matrix of Parameters: 18x4\n" ;
 761     message += "        RCPV 6x3 [High Eff-Low Pur,Medium Eff-Pur, Low Eff-High Pur]\n" ;
 762     message += "        TOF  6x3 [High Eff-Low Pur,Medium Eff-Pur, Low Eff-High Pur]\n" ;
 763     message += "        PCA  5x4 [5 ellipse parametres and 4 parametres to calculate them: A/Sqrt(E) + B* E + C * E^2 + D]\n" ;
 764     message += "        Energy Calibration  1x3 [3 parametres to calibrate energy: A + B* E + C * E^2]\n" ;
 765     Info("Print", message.Data(), fFileName.Data(), fFileNamePar.Data() ) ;
 766     fParameters->Print() ;
 767 }
 768
 769 //____________________________________________________________________________
 770 void  AliPHOSPIDv1::WriteRecParticles(Int_t event)
 771 {
 772
 773   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 774
 775   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles() ;
 776   recParticles->Expand(recParticles->GetEntriesFast() ) ;
 777   TTree * treeR ;
 778
 779   if(fToSplit){
 780     if(!fSplitFile)
 781       return ;
 782     fSplitFile->cd() ;
 783     char name[10] ;
 784     sprintf(name,"%s%d", "TreeR",event) ;
 785     treeR = dynamic_cast<TTree*>(fSplitFile->Get(name));
 786   }
 787   else{
 788     treeR = gAlice->TreeR();
 789   }
 790
 791   if(!treeR){
 792     gAlice->MakeTree("R", fSplitFile);
 793     treeR = gAlice->TreeR() ;
 794   }
 795
 796   //First rp
 797   Int_t bufferSize = 32000 ;
 798   TBranch * rpBranch = treeR->Branch("PHOSRP",&recParticles,bufferSize);
 799   rpBranch->SetTitle(BranchName());
 800
 801
 802   //second, pid
 803   Int_t splitlevel = 0 ;
 804   AliPHOSPIDv1 * pid = this ;
 805   TBranch * pidBranch = treeR->Branch("AliPHOSPID","AliPHOSPIDv1",&pid,bufferSize,splitlevel);
 806   pidBranch->SetTitle(BranchName());
 807
 808   rpBranch->Fill() ;
 809   pidBranch->Fill() ;
 810
 811   treeR->AutoSave() ; //Write(0,kOverwrite) ;
 812   if(gAlice->TreeR()!=treeR){
 813     treeR->Delete();
 814   }
 815 }
 816
 817 //____________________________________________________________________________
 818 TVector3 AliPHOSPIDv1::GetMomentumDirection(AliPHOSEmcRecPoint * emc, AliPHOSRecPoint * cpv)const
 819 {
 820   // Calculates the momentum direction:
 821   //   1. if only a EMC RecPoint, direction is given by IP and this RecPoint
 822   //   2. if a EMC RecPoint and CPV RecPoint, direction is given by the line through the 2 recpoints
 823   //  However because of the poor position resolution of PPSD the direction is always taken as if we were
 824   //  in case 1.
 825
 826   TVector3 dir(0,0,0) ;
 827
 828   TVector3 emcglobalpos ;
 829   TMatrix  dummy ;
 830
 831   emc->GetGlobalPosition(emcglobalpos, dummy) ;
 832
 833
 834   dir = emcglobalpos ;
 835   dir.SetZ( -dir.Z() ) ;   // why ?
 836   dir.SetMag(1.) ;
 837
 838   //account correction to the position of IP
 839   Float_t xo,yo,zo ; //Coordinates of the origin
 840   gAlice->Generator()->GetOrigin(xo,yo,zo) ;
 841   TVector3 origin(xo,yo,zo);
 842   dir = dir - origin ;
 843
 844   return dir ;
 845 }
 846 //____________________________________________________________________________
 847 void AliPHOSPIDv1::PrintRecParticles(Option_t * option)
 848 {
 849   // Print table of reconstructed particles
 850
 851   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 852
 853   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles(BranchName()) ;
 854
 855   TString message ;
 856   message  = "event %d\n" ;
 857   message += "       found %d RecParticles\n" ;
 858   Info("PrintRecParticles", message.Data(), gAlice->GetEvNumber(), recParticles->GetEntriesFast() ) ;
 859   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 860     message = "  PARTICLE         Index    \n" ;
 861     Info("PrintRecParticles", message.Data() ) ;
 862
 863     Int_t index ;
 864     for (index = 0 ; index < recParticles->GetEntries() ; index++) {
 865       AliPHOSRecParticle * rp = (AliPHOSRecParticle * ) recParticles->At(index) ;
 866       message = "          %s     %d     Type %d\n" ;
 867       Info("PrintRecParticles", message.Data(),
 868            rp->Name().Data(),
 869            rp->GetIndexInList(),
 870            rp->GetType() );
 871     }
 872   }
 873 }
 874
 875
 876