PHOS/AliPHOSv1.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 PHOS Manager class
  20 // Layout EMC + PPSD has name GPS2
  21 // Produces cumulated hits (no hits) and digits
  22 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  23
  24
  25 // --- ROOT system ---
  26
  27 #include "TBRIK.h"
  28 #include "TNode.h"
  29 #include "TRandom.h"
  30
  31
  32 // --- Standard library ---
  33
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <string.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <strstream.h>
  38
  39 // --- AliRoot header files ---
  40
  41 #include "AliPHOSv1.h"
  42 #include "AliPHOSHit.h"
  43 #include "AliPHOSDigit.h"
  44 #include "AliPHOSReconstructioner.h"
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliConst.h"
  47
  48 ClassImp(AliPHOSv1)
  49
  50 //____________________________________________________________________________
  51 AliPHOSv1::AliPHOSv1()
  52 {
  53   // ctor
  54   fNTmpHits = 0 ;
  55   fTmpHits  = 0 ;
  56 }
  57
  58 //____________________________________________________________________________
  59 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
  60 AliPHOSv0(name,title)
  61 {
  62   // ctor : title is used to identify the layout
  63   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  64   // We use 2 arrays of hits :
  65   //
  66   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
  67   //     the current primary particle being tracked
  68   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
  69   //
  70   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
  71   //     is used for the digitization part.
  72
  73   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
  74   fDigitThreshold      = 0.1 ;   // 1 GeV
  75
  76   // We do not want to save in TreeH the raw hits
  77   // But save the cumulated hits instead (need to create the branch myself)
  78   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
  79  // and the TreeD at the end of the event (branch is set in FinishEvent() ).
  80
  81   fTmpHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
  82
  83   fNTmpHits = fNhits = 0 ;
  84
  85   fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
  86
  87
  88   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
  89
  90 }
  91
  92 //____________________________________________________________________________
  93 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
  94   AliPHOSv0(name,title)
  95 {
  96   // ctor : title is used to identify the layout
  97   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  98   // We use 2 arrays of hits :
  99   //
 100   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
 101   //     the current primary particle being tracked
 102   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
 103   //
 104   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
 105   //     is used for the digitization part.
 106
 107   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 108
 109   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 110   //fHits   = new TClonesArray("AliPHOSHit",100) ;
 111
 112   fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
 113   fTmpHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 114
 115   fNTmpHits = fNhits = 0 ;
 116
 117   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 118
 119   // gets an instance of the geometry parameters class
 120   fGeom =  AliPHOSGeometry::GetInstance(title, "") ;
 121
 122   if (fGeom->IsInitialized() )
 123     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry intialized for " << fGeom->GetName() << endl ;
 124   else
 125    cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry initialization failed !" << endl ;
 126
 127   // Defining the PHOS Reconstructioner
 128
 129  fReconstructioner = Reconstructioner ;
 130
 131 }
 132
 133 //____________________________________________________________________________
 134 AliPHOSv1::~AliPHOSv1()
 135 {
 136   // dtor
 137
 138   if ( fTmpHits) {
 139     fTmpHits->Delete() ;
 140     delete fTmpHits ;
 141     fTmpHits = 0 ;
 142   }
 143
 144   if ( fEmcRecPoints ) {
 145     fEmcRecPoints->Delete() ;
 146     delete fEmcRecPoints ;
 147     fEmcRecPoints = 0 ;
 148   }
 149
 150   if ( fPpsdRecPoints ) {
 151     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 152     delete fPpsdRecPoints ;
 153     fPpsdRecPoints = 0 ;
 154   }
 155
 156   if ( fTrackSegments ) {
 157     fTrackSegments->Delete() ;
 158     delete fTrackSegments ;
 159     fTrackSegments = 0 ;
 160   }
 161
 162 }
 163
 164 //____________________________________________________________________________
 165 void AliPHOSv1::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t Id, Float_t * hits)
 166 {
 167   // Add a hit to the hit list.
 168   // A PHOS hit is the sum of all hits in a single crystal
 169   //   or in a single PPSD gas cell
 170
 171   Int_t hitCounter ;
 172   TClonesArray &ltmphits = *fTmpHits ;
 173   AliPHOSHit *newHit ;
 174   AliPHOSHit *curHit ;
 175   Bool_t deja = kFALSE ;
 176
 177   // In any case, fills the fTmpHit TClonesArray (with "accumulated hits")
 178
 179   newHit = new AliPHOSHit(shunt, primary, tracknumber, Id, hits) ;
 180
 181   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 182   //  TClonesArray &lhits = *fHits;
 183
 184   for ( hitCounter = 0 ; hitCounter < fNTmpHits && !deja ; hitCounter++ ) {
 185     curHit = (AliPHOSHit*) ltmphits[hitCounter] ;
 186   if( *curHit == *newHit ) {
 187     *curHit = *curHit + *newHit ;
 188     deja = kTRUE ;
 189     }
 190   }
 191
 192   if ( !deja ) {
 193     new(ltmphits[fNTmpHits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 194     fNTmpHits++ ;
 195   }
 196
 197   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 198   //   new(lhits[fNhits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 199   //   fNhits++ ;
 200
 201   // Please note that the fTmpHits array must survive up to the
 202   // end of the events, so it does not appear e.g. in ResetHits() (
 203   // which is called at the end of each primary).
 204
 205   delete newHit;
 206
 207 }
 208
 209 //___________________________________________________________________________
 210 Int_t AliPHOSv1::Digitize(Float_t Energy)
 211 {
 212   // Applies the energy calibration
 213
 214   Float_t fB = 100000000. ;
 215   Float_t fA = 0. ;
 216   Int_t chan = Int_t(fA + Energy*fB ) ;
 217   return chan ;
 218 }
 219
 220 //___________________________________________________________________________
 221 void AliPHOSv1::FinishEvent()
 222 {
 223   // Makes the digits from the sum of summed hit in a single crystal or PPSD gas cell
 224   // Adds to the energy the electronic noise
 225   // Keeps digits with energy above fDigitThreshold
 226
 227   // Save the cumulated hits instead of raw hits (need to create the branch myself)
 228   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
 229   // and the TreeD at the end of the event.
 230
 231
 232   Int_t i ;
 233   Int_t relid[4];
 234   Int_t j ;
 235   TClonesArray &lDigits = *fDigits ;
 236   AliPHOSHit  * hit ;
 237   AliPHOSDigit * newdigit ;
 238   AliPHOSDigit * curdigit ;
 239   Bool_t deja = kFALSE ;
 240
 241   for ( i = 0 ; i < fNTmpHits ; i++ ) {
 242     hit = (AliPHOSHit*)fTmpHits->At(i) ;
 243
 244     // Assign primary number only if contribution is significant
 245     if( hit->GetEnergy() > fDigitThreshold)
 246       newdigit = new AliPHOSDigit( hit->GetPrimary(), hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 247     else
 248       newdigit = new AliPHOSDigit( -1 , hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 249     deja =kFALSE ;
 250     for ( j = 0 ; j < fNdigits ;  j++) {
 251       curdigit = (AliPHOSDigit*) lDigits[j] ;
 252       if ( *curdigit == *newdigit) {
 253         *curdigit = *curdigit + *newdigit ;
 254         deja = kTRUE ;
 255       }
 256     }
 257     if ( !deja ) {
 258       new(lDigits[fNdigits]) AliPHOSDigit(* newdigit) ;
 259       fNdigits++ ;
 260     }
 261
 262     delete newdigit ;
 263   }
 264
 265   // Noise induced by the PIN diode of the PbWO crystals
 266
 267   Float_t energyandnoise ;
 268   for ( i = 0 ; i < fNdigits ; i++ ) {
 269     newdigit =  (AliPHOSDigit * ) fDigits->At(i) ;
 270     fGeom->AbsToRelNumbering(newdigit->GetId(), relid) ;
 271
 272     if (relid[1]==0){   // Digits belong to EMC (PbW0_4 crystals)
 273       energyandnoise = newdigit->GetAmp() + Digitize(gRandom->Gaus(0., fPinElectronicNoise)) ;
 274
 275       if (energyandnoise < 0 )
 276         energyandnoise = 0 ;
 277
 278       if ( newdigit->GetAmp() < fDigitThreshold ) // if threshold not surpassed, remove digit from list
 279         fDigits->RemoveAt(i) ;
 280     }
 281   }
 282
 283   fDigits->Compress() ;
 284
 285   fNdigits =  fDigits->GetEntries() ;
 286   for (i = 0 ; i < fNdigits ; i++) {
 287     newdigit = (AliPHOSDigit *) fDigits->At(i) ;
 288     newdigit->SetIndexInList(i) ;
 289   }
 290
 291 }
 292
 293 //___________________________________________________________________________
 294 void AliPHOSv1::MakeBranch(Option_t* opt)
 295 {
 296   // Create new branche in the current Root Tree in the digit Tree
 297   AliDetector::MakeBranch(opt) ;
 298
 299   char branchname[10];
 300   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 301   char *cdD = strstr(opt,"D");
 302   if (fDigits && gAlice->TreeD() && cdD) {
 303     gAlice->TreeD()->Branch(branchname, &fDigits, fBufferSize);
 304   }
 305
 306   // Create new branche PHOSCH in the current Root Tree in the digit Tree for accumulated Hits
 307   if ( ! (gAlice->IsLegoRun()) ) { // only when not in lego plot mode
 308     if ( fTmpHits && gAlice->TreeD()  && cdD) {
 309       char branchname[10] ;
 310       sprintf(branchname, "%sCH", GetName()) ;
 311       gAlice->TreeD()->Branch(branchname, &fTmpHits, fBufferSize) ;
 312     }
 313   }
 314
 315 }
 316
 317 //_____________________________________________________________________________
 318 void AliPHOSv1::Reconstruction(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner)
 319 {
 320   // 1. Reinitializes the existing RecPoint, TrackSegment, and RecParticles Lists and
 321   // 2. Creates TreeR with a branch for each list
 322   // 3. Steers the reconstruction processes
 323   // 4. Saves the 3 lists in TreeR
 324   // 5. Write the Tree to File
 325
 326   fReconstructioner = Reconstructioner ;
 327
 328   char branchname[10] ;
 329
 330   // 1.
 331
 332   //  gAlice->MakeTree("R") ;
 333   Int_t splitlevel = 0 ;
 334
 335   if (fEmcRecPoints) {
 336     fEmcRecPoints->Delete() ;
 337     delete fEmcRecPoints ;
 338     fEmcRecPoints = 0 ;
 339   }
 340
 341   //  fEmcRecPoints= new AliPHOSRecPoint::RecPointsList("AliPHOSEmcRecPoint", 1000) ; if TClonesArray
 342   fEmcRecPoints= new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(2000) ;
 343
 344   if ( fEmcRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 345     sprintf(branchname,"%sEmcRP",GetName()) ;
 346
 347     // gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fEmcRecPoints, fBufferSize); if TClonesArray
 348     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fEmcRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 349   }
 350
 351   if (fPpsdRecPoints) {
 352     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 353     delete fPpsdRecPoints ;
 354     fPpsdRecPoints = 0 ;
 355   }
 356
 357   //  fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList("AliPHOSPpsdRecPoint", 1000) ; if TClonesArray
 358   fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(2000) ;
 359
 360   if ( fPpsdRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 361     sprintf(branchname,"%sPpsdRP",GetName()) ;
 362
 363      // gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fPpsdRecPoints, fBufferSize); if TClonesArray
 364     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fPpsdRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 365   }
 366
 367   if (fTrackSegments) {
 368    fTrackSegments->Delete() ;
 369     delete fTrackSegments ;
 370     fTrackSegments = 0 ;
 371   }
 372
 373   fTrackSegments = new AliPHOSTrackSegment::TrackSegmentsList("AliPHOSTrackSegment", 2000) ;
 374   if ( fTrackSegments && gAlice->TreeR() ) {
 375     sprintf(branchname,"%sTS",GetName()) ;
 376     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fTrackSegments, fBufferSize) ;
 377   }
 378
 379   if (fRecParticles) {
 380     fRecParticles->Delete() ;
 381     delete fRecParticles ;
 382     fRecParticles = 0 ;
 383   }
 384   fRecParticles = new AliPHOSRecParticle::RecParticlesList("AliPHOSRecParticle", 2000) ;
 385   if ( fRecParticles && gAlice->TreeR() ) {
 386      sprintf(branchname,"%sRP",GetName()) ;
 387      gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fRecParticles, fBufferSize) ;
 388   }
 389
 390   // 3.
 391
 392   fReconstructioner->Make(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints, fTrackSegments, fRecParticles);
 393
 394   // 4. Expand or Shrink the arrays to the proper size
 395
 396   Int_t size ;
 397
 398   size = fEmcRecPoints->GetEntries() ;
 399   fEmcRecPoints->Expand(size) ;
 400
 401   size = fPpsdRecPoints->GetEntries() ;
 402   fPpsdRecPoints->Expand(size) ;
 403
 404   size = fTrackSegments->GetEntries() ;
 405   fTrackSegments->Expand(size) ;
 406
 407   size = fRecParticles->GetEntries() ;
 408   fRecParticles->Expand(size) ;
 409
 410   gAlice->TreeR()->Fill() ;
 411   // 5.
 412
 413   gAlice->TreeR()->Write(0,TObject::kOverwrite) ;
 414
 415   // Deleting reconstructed objects
 416   ResetReconstruction();
 417
 418 }
 419
 420 //____________________________________________________________________________
 421 void AliPHOSv1::ResetDigits()
 422 {
 423   // May sound strange, but cumulative hits are store in digits Tree
 424   AliDetector::ResetDigits();
 425   if(  fTmpHits ) {
 426     fTmpHits->Delete();
 427     fNTmpHits = 0 ;
 428   }
 429 }
 430 //____________________________________________________________________________
 431 void AliPHOSv1::ResetReconstruction()
 432 {
 433   // Deleting reconstructed objects
 434
 435   if ( fEmcRecPoints )   fEmcRecPoints->Delete();
 436   if ( fPpsdRecPoints )  fPpsdRecPoints->Delete();
 437   if ( fTrackSegments )  fTrackSegments->Delete();
 438   if ( fRecParticles )   fRecParticles->Delete();
 439
 440 }
 441
 442 //____________________________________________________________________________
 443 void AliPHOSv1::SetTreeAddress()
 444 {
 445   //  TBranch *branch;
 446   AliPHOS::SetTreeAddress();
 447
 448  //  //Branch address for TreeR: RecPpsdRecPoint
 449 //   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 450 //   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 451 //     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 452 //     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 453   //  }
 454 }
 455
 456 //____________________________________________________________________________
 457
 458 void AliPHOSv1::StepManager(void)
 459 {
 460   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
 461
 462   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
 463   Float_t        xyze[4] ;       // position wrt MRS and energy deposited
 464   TLorentzVector pos ;
 465   Int_t copy ;
 466
 467   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ;
 468   Int_t primary =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() );
 469   TString name = fGeom->GetName() ;
 470   if ( name == "GPS2" ) { // the CPV is a PPSD
 471     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell
 472     {
 473       gMC->TrackPosition(pos) ;
 474       xyze[0] = pos[0] ;
 475       xyze[1] = pos[1] ;
 476       xyze[2] = pos[2] ;
 477       xyze[3] = gMC->Edep() ;
 478
 479       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy
 480         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
 481         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number
 482       // 1-> Geom->GetNumberOfModulesPhi() *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper
 483       //  >  fGeom->GetNumberOfModulesPhi()  *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
 484         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
 485         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number
 486
 487         // get the absolute Id number
 488
 489         Int_t absid ;
 490         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 491
 492         // add current hit to the hit list
 493         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze);
 494
 495       } // there is deposited energy
 496      } // We are inside the gas of the CPV
 497    } // GPS2 configuration
 498
 499    if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") )  //  We are inside a PBWO crystal
 500      {
 501        gMC->TrackPosition(pos) ;
 502        xyze[0] = pos[0] ;
 503        xyze[1] = pos[1] ;
 504        xyze[2] = pos[2] ;
 505        xyze[3] = gMC->Edep() ;
 506
 507        if ( xyze[3] != 0 ) {
 508           gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
 509           relid[1] = 0   ;                    // means PBW04
 510           gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
 511           gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
 512
 513           // get the absolute Id number
 514
 515           Int_t absid ;
 516           fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 517
 518           // add current hit to the hit list
 519
 520           AddHit(fIshunt, primary,tracknumber, absid, xyze);
 521
 522        } // there is deposited energy
 523      } // we are inside a PHOS Xtal
 524 }
 525