PHOS/AliPHOSPIDv1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // 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 > CpvEmcDistance (each bit corresponds
  27 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  28 //     -Bit 3 to 5: bit set if TOF  < TimeGate (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 done 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 through the study of the reconstructed
  41 //      energy distribution of monoenergetic photons.
  42 //
  43 //      All the parameters (RCPV(2 rows-3 columns),TOF(1r-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 (9,4), 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 ellipses 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
  98 // --- AliRoot header files ---
  99
 100 #include "AliGenerator.h"
 101 #include "AliPHOS.h"
 102 #include "AliPHOSPIDv1.h"
 103 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
 104 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
 105 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
 106 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
 107 #include "AliPHOSRecParticle.h"
 108 #include "AliPHOSGeometry.h"
 109 #include "AliPHOSGetter.h"
 110
 111 ClassImp( AliPHOSPIDv1)
 112
 113 //____________________________________________________________________________
 114 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1():AliPHOSPID()
 115 {
 116   // default ctor
 117
 118   InitParameters() ;
 119   fDefaultInit = kTRUE ;
 120 }
 121
 122 //____________________________________________________________________________
 123 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const AliPHOSPIDv1 & pid ):AliPHOSPID(pid)
 124 {
 125   // ctor
 126   InitParameters() ;
 127   Init() ;
 128
 129 }
 130
 131 //____________________________________________________________________________
 132 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName):AliPHOSPID(alirunFileName, eventFolderName)
 133 {
 134   //ctor with the indication on where to look for the track segments
 135
 136   InitParameters() ;
 137   Init() ;
 138   fDefaultInit = kFALSE ;
 139 }
 140
 141 //____________________________________________________________________________
 142 AliPHOSPIDv1::~AliPHOSPIDv1()
 143 {
 144   // dtor
 145
 146   delete [] fX ;       // Principal input
 147   delete [] fPPhoton ; // Photon Principal components
 148   delete [] fPPi0 ;    // Pi0 Principal components
 149 }
 150 //____________________________________________________________________________
 151 const TString AliPHOSPIDv1::BranchName() const
 152 {
 153
 154   return GetName() ;
 155 }
 156
 157 //____________________________________________________________________________
 158 void AliPHOSPIDv1::Init()
 159 {
 160   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 161   // Add the PID task to the list of PHOS tasks
 162
 163   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data()) ;
 164
 165   if ( !gime->PID() )
 166     gime->PostPID(this) ;
 167 }
 168
 169 //____________________________________________________________________________
 170 void AliPHOSPIDv1::InitParameters()
 171 {
 172   // Initialize PID parameters
 173   fRecParticlesInRun = 0 ;
 174   fNEvent            = 0 ;
 175   fRecParticlesInRun = 0 ;
 176   SetParameters() ; // fill the parameters matrix from parameters file
 177   SetEventRange(0,-1) ;
 178 }
 179
 180 //________________________________________________________________________
 181 void  AliPHOSPIDv1::Exec(Option_t *option)
 182 {
 183   // Steering method to perform particle reconstruction and identification
 184   // for the event range from fFirstEvent to fLastEvent.
 185   // This range is optionally set by SetEventRange().
 186   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 187
 188   if(strstr(option,"tim"))
 189     gBenchmark->Start("PHOSPID");
 190
 191   if(strstr(option,"print")) {
 192     Print() ;
 193     return ;
 194   }
 195
 196
 197   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle()) ;
 198
 199   if (fLastEvent == -1)
 200     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 201   else
 202     fLastEvent = TMath::Min(fLastEvent,gime->MaxEvent());
 203   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 204
 205   Int_t ievent ;
 206   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 207     gime->Event(ievent,"TR") ;
 208     if(gime->TrackSegments() && //Skip events, where no track segments made
 209        gime->TrackSegments()->GetEntriesFast()) {
 210       MakeRecParticles() ;
 211       WriteRecParticles();
 212       if(strstr(option,"deb"))
 213         PrintRecParticles(option) ;
 214       //increment the total number of rec particles per run
 215       fRecParticlesInRun += gime->RecParticles()->GetEntriesFast() ;
 216     }
 217   }
 218   if(strstr(option,"deb"))
 219       PrintRecParticles(option);
 220   if(strstr(option,"tim")){
 221     gBenchmark->Stop("PHOSPID");
 222     Info("Exec", "took %f seconds for PID %f seconds per event",
 223          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID"),
 224          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID")/nEvents) ;
 225   }
 226   Unload();
 227 }
 228
 229 //____________________________________________________________________________
 230 const TString AliPHOSPIDv1::GetFileNamePrincipal(TString particle) const
 231 {
 232   //Get file name that contains the PCA for a particle ("photon or pi0")
 233   particle.ToLower();
 234   TString name;
 235   if      (particle=="photon") name = fFileNamePrincipalPhoton ;
 236   else if (particle=="pi0"   ) name = fFileNamePrincipalPi0    ;
 237   else    Error("GetFileNamePrincipal","Wrong particle name: %s (choose from pi0/photon)\n",particle.Data());
 238   return name;
 239 }
 240
 241 //____________________________________________________________________________
 242 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterCalibration(Int_t i) const
 243 {
 244   // Get the i-th parameter "Calibration"
 245   Float_t param = 0.;
 246   if (i>2 || i<0)
 247     Error("GetParameterCalibration","Invalid parameter number: %d",i);
 248   else
 249     param = (*fParameters)(0,i);
 250   return param;
 251 }
 252
 253 //____________________________________________________________________________
 254 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetCalibratedEnergy(Float_t e) const
 255 {
 256 //      It calibrates Energy depending on the recpoint energy.
 257 //      The energy of the reconstructed cluster is corrected with
 258 //      the formula A + B* E  + C* E^2, whose parameters where obtained
 259 //      through the study of the reconstructed energy distribution of
 260 //      monoenergetic photons.
 261
 262   Float_t p[]={0.,0.,0.};
 263   for (Int_t i=0; i<3; i++) p[i] = GetParameterCalibration(i);
 264   Float_t enerec = p[0] +  p[1]*e + p[2]*e*e;
 265   return enerec ;
 266
 267 }
 268
 269 //____________________________________________________________________________
 270 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterCpv2Emc(Int_t i, TString axis) const
 271 {
 272   // Get the i-th parameter "CPV-EMC distance" for the specified axis
 273   Float_t param = 0.;
 274   if(i>2 || i<0)
 275     Error("GetParameterCpv2Emc","Invalid parameter number: %d",i);
 276   else {
 277     axis.ToLower();
 278     if      (axis == "x") param = (*fParameters)(1,i);
 279     else if (axis == "z") param = (*fParameters)(2,i);
 280     else Error("GetParameterCpv2Emc","Invalid axis name: %s",axis.Data());
 281   }
 282   return  param;
 283 }
 284
 285 //____________________________________________________________________________
 286 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetCpv2EmcDistanceCut(TString axis, Float_t e) const
 287 {
 288   // Get CpvtoEmcDistance Cut depending on the cluster energy, axis and
 289   // Purity-Efficiency point
 290
 291   axis.ToLower();
 292   Float_t p[]={0.,0.,0.};
 293   for (Int_t i=0; i<3; i++) p[i] = GetParameterCpv2Emc(i,axis);
 294   Float_t sig = p[0] + TMath::Exp(p[1] - p[2]*e);
 295   return sig;
 296 }
 297
 298 //____________________________________________________________________________
 299 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetEllipseParameter(TString particle, TString param, Float_t e) const
 300 {
 301   // Calculates the parameter param of the ellipse
 302
 303   particle.ToLower();
 304   param.   ToLower();
 305   Float_t p[4]={0.,0.,0.,0.};
 306   Float_t value = 0.0;
 307   for (Int_t i=0; i<4; i++) p[i] = GetParameterToCalculateEllipse(particle,param,i);
 308   if (particle == "photon") {
 309     if      (param.Contains("a"))  e = TMath::Min((Double_t)e,70.);
 310     else if (param.Contains("b"))  e = TMath::Min((Double_t)e,70.);
 311     else if (param.Contains("x0")) e = TMath::Max((Double_t)e,1.1);
 312   }
 313
 314   value = p[0]/TMath::Sqrt(e) + p[1]*e + p[2]*e*e + p[3];
 315   return value;
 316 }
 317
 318 //_____________________________________________________________________________
 319 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterPhotonBoundary (Int_t i) const
 320 {
 321   // Get the parameter "i" to calculate the boundary on the moment M2x
 322   // for photons at high p_T
 323   Float_t param = 0;
 324   if (i>3 || i<0)
 325     Error("GetParameterPhotonBoundary","Wrong parameter number: %d\n",i);
 326   else
 327     param = (*fParameters)(14,i) ;
 328   return param;
 329 }
 330
 331 //____________________________________________________________________________
 332 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterPi0Boundary (Int_t i) const
 333 {
 334   // Get the parameter "i" to calculate the boundary on the moment M2x
 335   // for pi0 at high p_T
 336   Float_t param = 0;
 337   if (i>2 || i<0)
 338     Error("GetParameterPi0Boundary","Wrong parameter number: %d\n",i);
 339   else
 340     param = (*fParameters)(15,i) ;
 341   return param;
 342 }
 343
 344 //____________________________________________________________________________
 345 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterTimeGate(Int_t i) const
 346 {
 347   // Get TimeGate parameter depending on Purity-Efficiency i:
 348   // i=0 - Low purity, i=1 - Medium purity, i=2 - High purity
 349   Float_t param = 0.;
 350   if(i>2 || i<0)
 351     Error("GetParameterTimeGate","Invalid Efficiency-Purity choice %d",i);
 352   else
 353     param = (*fParameters)(3,i) ;
 354   return param;
 355 }
 356
 357 //_____________________________________________________________________________
 358 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterToCalculateEllipse(TString particle, TString param, Int_t i) const
 359 {
 360   // Get the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 361   // parameter "param" for the particle "particle" ("photon" or "pi0")
 362
 363   particle.ToLower();
 364   param.   ToLower();
 365   Int_t offset = -1;
 366   if      (particle == "photon") offset=0;
 367   else if (particle == "pi0")    offset=5;
 368   else
 369     Error("GetParameterToCalculateEllipse","Wrong particle name: %s (choose from pi0/photon)\n",particle.Data());
 370
 371   Int_t p= -1;
 372   Float_t par = 0;
 373
 374   if     (param.Contains("a")) p=4+offset;
 375   else if(param.Contains("b")) p=5+offset;
 376   else if(param.Contains("c")) p=6+offset;
 377   else if(param.Contains("x0"))p=7+offset;
 378   else if(param.Contains("y0"))p=8+offset;
 379
 380   if      (i>4 || i<0)
 381     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with index", i) ;
 382   else if (p==-1)
 383     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with name %s", param.Data() ) ;
 384   else
 385     par = (*fParameters)(p,i) ;
 386
 387   return par;
 388 }
 389
 390
 391 //____________________________________________________________________________
 392 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetDistance(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSCpvRecPoint * cpv, Option_t *  axis)const
 393 {
 394   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the PPSD RecPoint
 395
 396   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 397   TVector3 vecEmc ;
 398   TVector3 vecCpv ;
 399   if(cpv){
 400     emc->GetLocalPosition(vecEmc) ;
 401     cpv->GetLocalPosition(vecCpv) ;
 402
 403     if(emc->GetPHOSMod() == cpv->GetPHOSMod()){
 404       // Correct to difference in CPV and EMC position due to different distance to center.
 405       // we assume, that particle moves from center
 406       Float_t dCPV = geom->GetIPtoOuterCoverDistance();
 407       Float_t dEMC = geom->GetIPtoCrystalSurface() ;
 408       dEMC         = dEMC / dCPV ;
 409       vecCpv = dEMC * vecCpv  - vecEmc ;
 410       if (axis == "X") return vecCpv.X();
 411       if (axis == "Y") return vecCpv.Y();
 412       if (axis == "Z") return vecCpv.Z();
 413       if (axis == "R") return vecCpv.Mag();
 414     }
 415     return 100000000 ;
 416   }
 417   return 100000000 ;
 418 }
 419 //____________________________________________________________________________
 420 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetCPVBit(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSCpvRecPoint * cpv, Int_t effPur, Float_t e) const
 421 {
 422   if(effPur>2 || effPur<0)
 423     Error("GetCPVBit","Invalid Efficiency-Purity choice %d",effPur);
 424
 425   Float_t sigX = GetCpv2EmcDistanceCut("X",e);
 426   Float_t sigZ = GetCpv2EmcDistanceCut("Z",e);
 427
 428   Float_t deltaX = TMath::Abs(GetDistance(emc, cpv,  "X"));
 429   Float_t deltaZ = TMath::Abs(GetDistance(emc, cpv,  "Z"));
 430
 431   if((deltaX>sigX*(effPur+1))|(deltaZ>sigZ*(effPur+1)))
 432     return 1;//Neutral
 433   else
 434     return 0;//Charged
 435 }
 436
 437 //____________________________________________________________________________
 438 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetPrincipalBit(TString particle, const Double_t* p, Int_t effPur, Float_t e)const
 439 {
 440   //Is the particle inside de PCA ellipse?
 441
 442   particle.ToLower();
 443   Int_t    prinbit  = 0 ;
 444   Float_t a        = GetEllipseParameter(particle,"a" , e);
 445   Float_t b        = GetEllipseParameter(particle,"b" , e);
 446   Float_t c        = GetEllipseParameter(particle,"c" , e);
 447   Float_t x0 = GetEllipseParameter(particle,"x0", e);
 448   Float_t y0 = GetEllipseParameter(particle,"y0", e);
 449
 450   Float_t r = TMath::Power((p[0] - x0)/a,2) +
 451               TMath::Power((p[1] - y0)/b,2) +
 452             c*(p[0] -  x0)*(p[1] - y0)/(a*b) ;
 453   //3 different ellipses defined
 454   if((effPur==2) && (r<1./2.)) prinbit= 1;
 455   if((effPur==1) && (r<2.   )) prinbit= 1;
 456   if((effPur==0) && (r<9./2.)) prinbit= 1;
 457
 458   if(r<0)
 459     Error("GetPrincipalBit", "Negative square?") ;
 460
 461   return prinbit;
 462
 463 }
 464 //____________________________________________________________________________
 465 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetHardPhotonBit(AliPHOSEmcRecPoint * emc) const
 466 {
 467   // Set bit for identified hard photons (E > 30 GeV)
 468   // if the second moment M2x is below the boundary
 469
 470   Float_t e   = emc->GetEnergy();
 471   if (e < 30.0) return 0;
 472   Float_t m2x = emc->GetM2x();
 473   Float_t m2xBoundary = GetParameterPhotonBoundary(0) *
 474     TMath::Exp(-TMath::Power(e-GetParameterPhotonBoundary(1),2)/2.0/
 475                 TMath::Power(GetParameterPhotonBoundary(2),2)) +
 476     GetParameterPhotonBoundary(3);
 477   //Info("GetHardPhotonBit","E=%f, m2x=%f, boundary=%f",e,m2x,m2xBoundary);
 478   if (m2x < m2xBoundary)
 479     return 1;// A hard photon
 480   else
 481     return 0;// Not a hard photon
 482 }
 483
 484 //____________________________________________________________________________
 485 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetHardPi0Bit(AliPHOSEmcRecPoint * emc) const
 486 {
 487   // Set bit for identified hard pi0  (E > 30 GeV)
 488   // if the second moment M2x is above the boundary
 489
 490   Float_t e   = emc->GetEnergy();
 491   if (e < 30.0) return 0;
 492   Float_t m2x = emc->GetM2x();
 493   Float_t m2xBoundary = GetParameterPi0Boundary(0) +
 494                     e * GetParameterPi0Boundary(1);
 495   //Info("GetHardPi0Bit","E=%f, m2x=%f, boundary=%f",e,m2x,m2xBoundary);
 496   if (m2x > m2xBoundary)
 497     return 1;// A hard pi0
 498   else
 499     return 0;// Not a hard pi0
 500 }
 501
 502 //____________________________________________________________________________
 503 TVector3 AliPHOSPIDv1::GetMomentumDirection(AliPHOSEmcRecPoint * emc, AliPHOSCpvRecPoint * )const
 504 {
 505   // Calculates the momentum direction:
 506   //   1. if only a EMC RecPoint, direction is given by IP and this RecPoint
 507   //   2. if a EMC RecPoint and CPV RecPoint, direction is given by the line through the 2 recpoints
 508   //  However because of the poor position resolution of PPSD the direction is always taken as if we were
 509   //  in case 1.
 510
 511   TVector3 dir(0,0,0) ;
 512
 513   TVector3 emcglobalpos ;
 514   TMatrix  dummy ;
 515
 516   emc->GetGlobalPosition(emcglobalpos, dummy) ;
 517
 518
 519   dir = emcglobalpos ;
 520   dir.SetMag(1.) ;
 521
 522   //account correction to the position of IP
 523   Float_t xo,yo,zo ; //Coordinates of the origin
 524   gAlice->Generator()->GetOrigin(xo,yo,zo) ;
 525   TVector3 origin(xo,yo,zo);
 526   dir = dir - origin ;
 527
 528   return dir ;
 529 }
 530
 531 //____________________________________________________________________________
 532 void  AliPHOSPIDv1::MakeRecParticles()
 533 {
 534   // Makes a RecParticle out of a TrackSegment
 535
 536   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 537   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 538   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 539   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments() ;
 540   if ( !emcRecPoints || !cpvRecPoints || !trackSegments ) {
 541     Fatal("MakeRecParticles", "RecPoints or TrackSegments not found !") ;
 542   }
 543   TClonesArray * recParticles  = gime->RecParticles() ;
 544   recParticles->Clear();
 545
 546   TIter next(trackSegments) ;
 547   AliPHOSTrackSegment * ts ;
 548   Int_t index = 0 ;
 549   AliPHOSRecParticle * rp ;
 550   while ( (ts = (AliPHOSTrackSegment *)next()) ) {
 551
 552     new( (*recParticles)[index] ) AliPHOSRecParticle() ;
 553     rp = (AliPHOSRecParticle *)recParticles->At(index) ;
 554     rp->SetTrackSegment(index) ;
 555     rp->SetIndexInList(index) ;
 556
 557     AliPHOSEmcRecPoint * emc = 0 ;
 558     if(ts->GetEmcIndex()>=0)
 559       emc = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()) ;
 560
 561     AliPHOSCpvRecPoint * cpv = 0 ;
 562     if(ts->GetCpvIndex()>=0)
 563       cpv = (AliPHOSCpvRecPoint *) cpvRecPoints->At(ts->GetCpvIndex()) ;
 564
 565     Int_t track = 0 ;
 566     track = ts->GetTrackIndex() ;
 567
 568     // Now set type (reconstructed) of the particle
 569
 570     // Choose the cluster energy range
 571
 572     if (!emc) {
 573       Fatal("MakeRecParticles", "-> emc(%d) = %d", ts->GetEmcIndex(), emc ) ;
 574     }
 575
 576     Float_t e = emc->GetEnergy() ;
 577
 578     Float_t  lambda[2] ;
 579     emc->GetElipsAxis(lambda) ;
 580
 581     if((lambda[0]>0.01) && (lambda[1]>0.01)){
 582       // Looking PCA. Define and calculate the data (X),
 583       // introduce in the function X2P that gives the components (P).
 584
 585       Float_t  Spher = 0. ;
 586       Float_t  Emaxdtotal = 0. ;
 587
 588       if((lambda[0]+lambda[1])!=0)
 589         Spher=fabs(lambda[0]-lambda[1])/(lambda[0]+lambda[1]);
 590
 591       Emaxdtotal=emc->GetMaximalEnergy()/emc->GetEnergy();
 592
 593       fX[0] = lambda[0] ;
 594       fX[1] = lambda[1] ;
 595       fX[2] = emc->GetDispersion() ;
 596       fX[3] = Spher ;
 597       fX[4] = emc->GetMultiplicity() ;
 598       fX[5] = Emaxdtotal ;
 599       fX[6] = emc->GetCoreEnergy() ;
 600
 601       fPrincipalPhoton->X2P(fX,fPPhoton);
 602       fPrincipalPi0   ->X2P(fX,fPPi0);
 603
 604     }
 605     else{
 606       fPPhoton[0]=-100.0;  //We do not accept clusters with
 607       fPPhoton[1]=-100.0;  //one cell as a photon-like
 608       fPPi0[0]   =-100.0;
 609       fPPi0[1]   =-100.0;
 610     }
 611
 612     Float_t time =emc->GetTime() ;
 613
 614     // Loop of Efficiency-Purity (the 3 points of purity or efficiency
 615     // are taken into account to set the particle identification)
 616     for(Int_t effPur = 0; effPur < 3 ; effPur++){
 617
 618       // Looking at the CPV detector. If RCPV greater than CpvEmcDistance,
 619       // 1st,2nd or 3rd bit (depending on the efficiency-purity point )
 620       // is set to 1
 621       if(GetCPVBit(emc, cpv, effPur,e) == 1 )
 622         rp->SetPIDBit(effPur) ;
 623
 624       // Looking the TOF. If TOF smaller than gate,  4th, 5th or 6th
 625       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 626       if(time< (*fParameters)(2,effPur))
 627         rp->SetPIDBit(effPur+3) ;
 628
 629       //Photon PCA
 630       //If we are inside the ellipse, 7th, 8th or 9th
 631       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 632       if(GetPrincipalBit("photon",fPPhoton,effPur,e) == 1)
 633         rp->SetPIDBit(effPur+6) ;
 634
 635       //Pi0 PCA
 636       //If we are inside the ellipse, 10th, 11th or 12th
 637       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 638       if(GetPrincipalBit("pi0"   ,fPPi0   ,effPur,e) == 1)
 639         rp->SetPIDBit(effPur+9) ;
 640     }
 641     if(GetHardPhotonBit(emc))
 642       rp->SetPIDBit(12) ;
 643     if(GetHardPi0Bit   (emc))
 644       rp->SetPIDBit(13) ;
 645
 646     if(track >= 0)
 647       rp->SetPIDBit(14) ;
 648
 649     //Set momentum, energy and other parameters
 650     Float_t  encal = GetCalibratedEnergy(e);
 651     TVector3 dir   = GetMomentumDirection(emc,cpv) ;
 652     dir.SetMag(encal) ;
 653     rp->SetMomentum(dir.X(),dir.Y(),dir.Z(),encal) ;
 654     rp->SetCalcMass(0);
 655     rp->Name(); //If photon sets the particle pdg name to gamma
 656     rp->SetProductionVertex(0,0,0,0);
 657     rp->SetFirstMother(-1);
 658     rp->SetLastMother(-1);
 659     rp->SetFirstDaughter(-1);
 660     rp->SetLastDaughter(-1);
 661     rp->SetPolarisation(0,0,0);
 662     //Set the position in global coordinate system from the RecPoint
 663     AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 664     AliPHOSTrackSegment * ts  = gime->TrackSegment(rp->GetPHOSTSIndex()) ;
 665     AliPHOSEmcRecPoint  * erp = gime->EmcRecPoint(ts->GetEmcIndex()) ;
 666     TVector3 pos ;
 667     geom->GetGlobal(erp, pos) ;
 668     rp->SetPos(pos);
 669
 670     index++ ;
 671   }
 672 }
 673
 674 //____________________________________________________________________________
 675 void  AliPHOSPIDv1::Print() const
 676 {
 677   // Print the parameters used for the particle type identification
 678
 679     Info("Print", "=============== AliPHOSPIDv1 ================") ;
 680     printf("Making PID\n") ;
 681     printf("    Pricipal analysis file from 0.5 to 100 %s\n", fFileNamePrincipalPhoton.Data() )   ;
 682     printf("    Name of parameters file     %s\n", fFileNameParameters.Data() )  ;
 683     printf("    Matrix of Parameters: 14x4\n") ;
 684     printf("        Energy Calibration  1x3 [3 parametres to calibrate energy: A + B* E + C * E^2]\n") ;
 685     printf("        RCPV 2x3 rows x and z, columns function cut parameters\n") ;
 686     printf("        TOF  1x3 [High Eff-Low Pur,Medium Eff-Pur, Low Eff-High Pur]\n") ;
 687     printf("        PCA  5x4 [5 ellipse parametres and 4 parametres to calculate them: A/Sqrt(E) + B* E + C * E^2 + D]\n") ;
 688     Printf("    Pi0 PCA  5x3 [5 ellipse parametres and 3 parametres to calculate them: A + B* E + C * E^2]\n") ;
 689     fParameters->Print() ;
 690 }
 691
 692
 693
 694 //____________________________________________________________________________
 695 void AliPHOSPIDv1::PrintRecParticles(Option_t * option)
 696 {
 697   // Print table of reconstructed particles
 698
 699   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 700
 701   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles() ;
 702
 703   TString message ;
 704   message  = "\nevent " ;
 705   message += gAlice->GetEvNumber() ;
 706   message += "       found " ;
 707   message += recParticles->GetEntriesFast();
 708   message += " RecParticles\n" ;
 709
 710   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 711     message += "\n  PARTICLE         Index    \n" ;
 712
 713     Int_t index ;
 714     for (index = 0 ; index < recParticles->GetEntries() ; index++) {
 715       AliPHOSRecParticle * rp = (AliPHOSRecParticle * ) recParticles->At(index) ;
 716       message += "\n" ;
 717       message += rp->Name().Data() ;
 718       message += " " ;
 719       message += rp->GetIndexInList() ;
 720       message += " " ;
 721       message += rp->GetType()  ;
 722     }
 723   }
 724   Info("Print", message.Data() ) ;
 725 }
 726
 727 //____________________________________________________________________________
 728 void  AliPHOSPIDv1::SetParameters()
 729 {
 730   // PCA : To do the Principal Components Analysis it is necessary
 731   // the Principal file, which is opened here
 732   fX       = new double[7]; // Data for the PCA
 733   fPPhoton = new double[7]; // Eigenvalues of the PCA
 734   fPPi0    = new double[7]; // Eigenvalues of the Pi0 PCA
 735
 736   // Read photon principals from the photon file
 737
 738   fFileNamePrincipalPhoton = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root" ;
 739   TFile f( fFileNamePrincipalPhoton.Data(), "read" ) ;
 740   fPrincipalPhoton = dynamic_cast<TPrincipal*> (f.Get("principal")) ;
 741   f.Close() ;
 742
 743   // Read pi0 principals from the pi0 file
 744
 745   fFileNamePrincipalPi0    = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA_pi0_40-120.root" ;
 746   TFile fPi0( fFileNamePrincipalPi0.Data(), "read" ) ;
 747   fPrincipalPi0    = dynamic_cast<TPrincipal*> (fPi0.Get("principal")) ;
 748   fPi0.Close() ;
 749
 750   // Open parameters file and initialization of the Parameters matrix.
 751   // In the File Parameters.dat are all the parameters. These are introduced
 752   // in a matrix of 16x4
 753   //
 754   // All the parameters defined in this file are, in order of row:
 755   // line   0   : calibration
 756   // lines  1,2 : CPV rectangular cat for X and Z
 757   // line   3   : TOF cut
 758   // lines  4-8 : parameters to calculate photon PCA ellipse
 759   // lines  9-13: parameters to calculate pi0 PCA ellipse
 760   // lines 14-15: parameters to calculate border for high-pt photons and pi0
 761
 762   fFileNameParameters = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.dat");
 763   fParameters = new TMatrix(16,4) ;
 764   const Int_t maxLeng=255;
 765   char string[maxLeng];
 766
 767   // Open a text file with PID parameters
 768   FILE *fd = fopen(fFileNameParameters.Data(),"r");
 769   if (!fd)
 770     Fatal("SetParameter","File %s with a PID parameters cannot be opened\n",
 771           fFileNameParameters.Data());
 772
 773   Int_t i=0;
 774   // Read parameter file line-by-line and skip empty line and comments
 775   while (fgets(string,maxLeng,fd) != NULL) {
 776     if (string[0] == '\n' ) continue;
 777     if (string[0] == '!'  ) continue;
 778     sscanf(string, "%f %f %f %f",
 779            &(*fParameters)(i,0), &(*fParameters)(i,1),
 780            &(*fParameters)(i,2), &(*fParameters)(i,3));
 781     i++;
 782     //printf("line %d: %s",i,string);
 783   }
 784   fclose(fd);
 785 }
 786
 787 //____________________________________________________________________________
 788 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterCalibration(Int_t i,Float_t param)
 789 {
 790   // Set parameter "Calibration" i to a value param
 791   if(i>2 || i<0)
 792     Error("SetParameterCalibration","Invalid parameter number: %d",i);
 793   else
 794     (*fParameters)(0,i) = param ;
 795 }
 796
 797 //____________________________________________________________________________
 798 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterCpv2Emc(Int_t i, TString axis, Float_t cut)
 799 {
 800   // Set the parameters to calculate Cpv-to-Emc Distance Cut depending on
 801   // Purity-Efficiency point i
 802
 803   if(i>2 || i<0)
 804     Error("SetParameterCpv2Emc","Invalid parameter number: %d",i);
 805   else {
 806     axis.ToLower();
 807     if      (axis == "x") (*fParameters)(1,i) = cut;
 808     else if (axis == "z") (*fParameters)(2,i) = cut;
 809     else Error("SetParameterCpv2Emc","Invalid axis name: %s",axis.Data());
 810   }
 811 }
 812
 813 //____________________________________________________________________________
 814 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterPhotonBoundary(Int_t i,Float_t param)
 815 {
 816   // Set parameter "Hard photon boundary" i to a value param
 817   if(i>4 || i<0)
 818     Error("SetParameterPhotonBoundary","Invalid parameter number: %d",i);
 819   else
 820     (*fParameters)(14,i) = param ;
 821 }
 822
 823 //____________________________________________________________________________
 824 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterPi0Boundary(Int_t i,Float_t param)
 825 {
 826   // Set parameter "Hard pi0 boundary" i to a value param
 827   if(i>1 || i<0)
 828     Error("SetParameterPi0Boundary","Invalid parameter number: %d",i);
 829   else
 830     (*fParameters)(15,i) = param ;
 831 }
 832
 833 //_____________________________________________________________________________
 834 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterTimeGate(Int_t i, Float_t gate)
 835 {
 836   // Set the parameter TimeGate depending on Purity-Efficiency point i
 837   if (i>2 || i<0)
 838     Error("SetParameterTimeGate","Invalid Efficiency-Purity choice %d",i);
 839   else
 840     (*fParameters)(3,i)= gate ;
 841 }
 842
 843 //_____________________________________________________________________________
 844 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterToCalculateEllipse(TString particle, TString param, Int_t i, Float_t par)
 845 {
 846   // Set the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 847   // parameter "param" for a particle "particle"
 848
 849   particle.ToLower();
 850   param.   ToLower();
 851   Int_t p= -1;
 852   Int_t offset=0;
 853
 854   if      (particle == "photon") offset=0;
 855   else if (particle == "pi0")    offset=5;
 856   else
 857     Error("SetParameterToCalculateEllipse","Wrong particle name: %s (choose from pi0/photon)\n",particle.Data());
 858
 859   if     (param.Contains("a")) p=4+offset;
 860   else if(param.Contains("b")) p=5+offset;
 861   else if(param.Contains("c")) p=6+offset;
 862   else if(param.Contains("x0"))p=7+offset;
 863   else if(param.Contains("y0"))p=8+offset;
 864   if((i>4)||(i<0))
 865     Error("SetEllipseParameter", "No parameter with index %d", i) ;
 866   else if(p==-1)
 867     Error("SetEllipseParameter", "No parameter with name %s", param.Data() ) ;
 868   else
 869     (*fParameters)(p,i) = par ;
 870 }
 871
 872 //____________________________________________________________________________
 873 void AliPHOSPIDv1::Unload()
 874 {
 875   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 876   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 877   gime->PhosLoader()->UnloadTracks() ;
 878   gime->PhosLoader()->UnloadRecParticles() ;
 879 }
 880
 881 //____________________________________________________________________________
 882 void  AliPHOSPIDv1::WriteRecParticles()
 883 {
 884
 885   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 886
 887   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles() ;
 888   recParticles->Expand(recParticles->GetEntriesFast() ) ;
 889   TTree * treeP =  gime->TreeP();
 890
 891   //First rp
 892   Int_t bufferSize = 32000 ;
 893   TBranch * rpBranch = treeP->Branch("PHOSRP",&recParticles,bufferSize);
 894   rpBranch->SetTitle(BranchName());
 895
 896   rpBranch->Fill() ;
 897
 898   gime->WriteRecParticles("OVERWRITE");
 899   gime->WritePID("OVERWRITE");
 900 }
 901