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