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