T0/AliT0Digitizer.cxx

   1
   2 /**************************************************************************
   3  * Copyright(c) 1998-2000, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  *                                                                        *
   5  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   6  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   7  *                                                                        *
   8  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   9  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  10  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  11  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  12  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  13  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  14  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  15  **************************************************************************/
  16
  17 /* $Id$ */
  18
  19 /******************************************************************
  20  *    Produde digits from hits
  21  *       digits is TObject and includes
  22  *      We are writing array if C & A  TDC
  23  *      C & A  ADC (will need for slow simulation)
  24  *      TOF first particle C & A
  25  *      mean time and time difference (vertex position)
  26  *
  27  *      Alla.Maevskaya@cern.ch
  28  ****************************************************************/
  29
  30
  31 #include <TArrayI.h>
  32 #include <TFile.h>
  33 #include <TGraph.h>
  34 #include <TH1F.h>
  35 #include <TMath.h>
  36 #include <TRandom.h>
  37 #include <TTree.h>
  38
  39 #include "AliLog.h"
  40 #include "AliT0Digitizer.h"
  41 #include "AliT0.h"
  42 #include "AliT0hit.h"
  43 #include "AliT0digit.h"
  44 #include "AliRunDigitizer.h"
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include <AliLoader.h>
  47 #include <AliRunLoader.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include "AliT0Parameters.h"
  50
  51 ClassImp(AliT0Digitizer)
  52
  53 //___________________________________________
  54   AliT0Digitizer::AliT0Digitizer()  :AliDigitizer(),
  55                                      fT0(0),
  56                                      fHits(0),
  57                                      fdigits(0),
  58                                      ftimeCFD(new TArrayI(24)),
  59                                      ftimeLED (new TArrayI(24)),
  60                                      fADC(new TArrayI(24)),
  61                                      fADC0 (new TArrayI(24)),
  62                                      fSumMult(0),
  63                                      fAmpLED(0),
  64                                      fAmpQTC(0),
  65                                      fParam(0)
  66 {
  67 // Default ctor - don't use it
  68   ;
  69 }
  70
  71 //___________________________________________
  72 AliT0Digitizer::AliT0Digitizer(AliRunDigitizer* manager)
  73   :AliDigitizer(manager),
  74    fT0(0),
  75    fHits(0),
  76    fdigits(0),
  77    ftimeCFD(new TArrayI(24)),
  78    ftimeLED (new TArrayI(24)),
  79    fADC(new TArrayI(24)),
  80    fADC0 (new TArrayI(24)),
  81    fSumMult(0),
  82    fAmpLED(0),
  83    fAmpQTC(0),
  84    fParam(0)
  85 {
  86 // ctor which should be used
  87
  88   AliDebug(1,"processed");
  89   fParam = AliT0Parameters::Instance();
  90   fParam->Init();
  91
  92   for (Int_t i=0; i<24; i++){
  93     TGraph* gr = fParam ->GetAmpLED(i);
  94      if(gr) {
  95       Int_t np = gr->GetN();
  96       Double_t *x = gr->GetX();
  97       Double_t *y = gr->GetY();
  98
  99       Double_t *x1 = new Double_t[np];
 100       Double_t *y1 = new Double_t[np];
 101       for (Int_t ii=0; ii<np; ii++) {
 102         y1[ii]=y[np-ii-1];
 103         x1[ii]=x[np-ii-1];
 104       }
 105
 106     TGraph *grInverse = new TGraph(np,y1,x1);
 107     fAmpLED.AddAtAndExpand(grInverse,i);
 108     }
 109   }
 110   for (Int_t i=0; i<24; i++){
 111     TGraph* grq = fParam ->GetQTC(i);
 112     if(grq){
 113       Int_t npq = grq->GetN();
 114       Double_t *xq = grq->GetX();
 115       Double_t *yq = grq->GetY();
 116       Double_t *x1q = new Double_t[npq];
 117       Double_t *y1q = new Double_t[npq];
 118       for (Int_t ii=1; ii<npq; ii++) {
 119         y1q[ii]=yq[ii-1];
 120         x1q[ii]=xq[ii-1];
 121       }
 122       TGraph *grInverseQTC = new TGraph(npq,y1q,x1q);
 123       fAmpQTC.AddAtAndExpand(grInverseQTC,i);
 124     }
 125   }
 126 }
 127
 128
 129 //------------------------------------------------------------------------
 130 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
 131 {
 132 // Destructor
 133
 134   AliDebug(1,"T0");
 135
 136   delete ftimeCFD;
 137   delete fADC;
 138   delete ftimeLED;
 139   delete  fADC0;
 140   //  delete fAmpLED;
 141 }
 142
 143 //------------------------------------------------------------------------
 144 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
 145 {
 146 // Initialization
 147   AliDebug(1," Init");
 148  return kTRUE;
 149 }
 150
 151 //---------------------------------------------------------------------
 152 void AliT0Digitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 153 {
 154
 155   /*
 156     Produde digits from hits
 157         digits is TObject and includes
 158         We are writing array if C & A  TDC
 159         C & A  ADC (will need for slow simulation)
 160         TOF first particle C & A
 161         mean time and time difference (vertex position)
 162
 163   */
 164
 165   //output loader
 166   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 167   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
 168
 169   AliDebug(1,"start...");
 170   //input loader
 171   //
 172   // From hits to digits
 173   //
 174   Int_t hit, nhits;
 175   Int_t countE[24];
 176   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 177   Float_t sl=0, qt=0;
 178   Int_t  bestATDC=0;
 179   Int_t  bestCTDC=0;
 180   Float_t qtCh=0;
 181   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 182   //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 183   Float_t timeDelayCFD[24];
 184   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 185   Float_t zdetA, zdetC;
 186   Int_t sumMultCoeff = 100;
 187   Int_t refpoint=0;
 188
 189   Int_t ph2Mip = fParam->GetPh2Mip();
 190   Float_t channelWidth = fParam->GetChannelWidth() ;
 191   Float_t delayVertex = fParam->GetTimeDelayTVD();
 192
 193
 194   zdetC = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/C/PMT1"));
 195   zdetA  = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/A/PMT15"));
 196
 197   //  printf(" !!!!!Z det A = %f C = % f",zdetA,zdetC);
 198   AliT0hit  *startHit;
 199   TBranch *brHits=0;
 200
 201   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 202   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 203     if (inputFile < nFiles-1) {
 204       AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 205       continue;
 206
 207     }
 208     Float_t slew = 0;
 209     Float_t besttimeC=99999.;
 210     Float_t besttimeA=99999.;
 211     Int_t pmtBestC=99999;
 212     Int_t pmtBestA=99999;
 213     Int_t timeDiff=99999, meanTime=99999;
 214     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
 215     bestATDC = 99999;  bestCTDC = 99999;
 216
 217
 218     ftimeCFD -> Reset();
 219     fADC -> Reset();
 220     fADC0 -> Reset();
 221     ftimeLED ->Reset();
 222     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 223       {
 224         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=999999; countE[i0]=0;
 225       }
 226     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 227     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
 228     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 229     fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 230
 231        //read Hits
 232     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 233     fHits = fT0->Hits ();
 234     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 235     brHits = th->GetBranch("T0");
 236     if (brHits) {
 237       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
 238     }else{
 239       AliWarning("Branch T0 hit not found for this event");
 240       // fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 241       //               ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 242       continue;
 243     }
 244     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 245
 246     if (ntracks<=0) return;
 247     // Start loop on tracks in the hits containers
 248     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 249       brHits->GetEntry(track);
 250       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 251       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 252         {
 253           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 254           if (!startHit) {
 255             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 256             break;
 257           }
 258           pmt=startHit->Pmt();
 259           Int_t numpmt=pmt-1;
 260           Double_t e=startHit->Etot();
 261           volume = startHit->Volume();
 262
 263           if(e>0 ) {
 264             countE[numpmt]++;
 265             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 266             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 267               {
 268                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 269               }
 270           } //photoelectron accept
 271         } //hits loop
 272     } //track loop
 273
 274     //spread time A&C by 25ps   && besttime
 275     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 276
 277     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 278     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 279       if(countE[ipmt] > threshold) {
 280         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 281         if(timeGaus[ipmt]<besttimeC){
 282           besttimeC=timeGaus[ipmt]; //timeC
 283           pmtBestC=ipmt;}
 284       }
 285     }
 286     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 287       if(countE[ipmt] > threshold) {
 288         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 289         if(timeGaus[ipmt]<besttimeA) {
 290           besttimeA=timeGaus[ipmt]; //timeA
 291           pmtBestA=ipmt;}
 292       }
 293     }
 294
 295     timeDelayCFD[0] = fParam->GetTimeDelayCFD(0);
 296
 297     for (Int_t i=0; i<24; i++)
 298       {
 299         Float_t  al = countE[i];
 300         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
 301           //fill ADC
 302           // QTC procedure:
 303           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
 304           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
 305           // channel 25ps
 306           qt= al/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 307           // before will we have calibration for high multiplicity
 308           //      if (qt > 115.) qt =115.; //must be fix!!!
 309           //  fill TDC
 310           timeDelayCFD[i] = fParam->GetTimeDelayCFD(i);
 311           trCFD = Int_t (timeGaus[i]/channelWidth + timeDelayCFD[i]);
 312
 313           TGraph* gr = ((TGraph*)fAmpLED.At(i));
 314           if(gr) sl = gr->Eval(qt);
 315
 316           TGraph* gr1 = ((TGraph*)fAmpQTC.At(i));
 317           if(gr1)  qtCh = gr1->Eval(qt);
 318           fADC0->AddAt(0,i);
 319           if(qtCh)
 320             fADC->AddAt(Int_t(qtCh),i);
 321           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 322           sumMult += Int_t (qtCh/sumMultCoeff)  ;
 323
 324           // put slewing
 325           TGraph *fu=(TGraph*) fParam ->GetWalk(i);
 326           if(fu)  slew=fu->Eval(Float_t(qtCh));
 327
 328           //      trCFD=trCFD-Int_t(fMaxValue[i]-slew);
 329           trCFD = trCFD + Int_t(slew); //for the same channel as cosmic
 330           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 331           trLED = Int_t(trCFD  + sl );
 332           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 333           AliDebug(1,Form("  pmt %i : delay %f time in ns %f time in channels %i  LEd %i  ",  i, timeDelayCFD[i], timeGaus[i],trCFD, trLED ));
 334           AliDebug(1,Form(" qt in MIP %f led-cfd in  %f qt in channels %f   ",qt, sl, qtCh));
 335
 336         }
 337       } //pmt loop
 338
 339     //folding with alignmentz position distribution
 340     if( besttimeC > 10000. && besttimeC <15000)
 341       bestCTDC=Int_t ((besttimeC+timeDelayCFD[pmtBestC])
 342                          /channelWidth);
 343
 344     if( besttimeA > 10000. && besttimeA <15000)
 345       bestATDC=Int_t ((besttimeA+timeDelayCFD[pmtBestA])
 346                         /channelWidth);
 347
 348     if (bestATDC < 99999 && bestCTDC < 99999)
 349       {
 350         timeDiff=Int_t (((besttimeC-besttimeA)+1000*delayVertex)
 351                         /channelWidth);
 352         meanTime=Int_t (((besttimeC+besttimeA)/2. )/channelWidth);
 353       }
 354
 355     if (sumMult > threshold){
 356       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 357                          /channelWidth);
 358       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %f ",
 359                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 360     }
 361
 362     fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 363                        ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 364
 365
 366       AliDebug(10,Form(" Digits wrote refpoint %i bestATDC %i bestCTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ",refpoint ,bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 367     pOutStartLoader->UnloadHits();
 368   } //input streams loop
 369
 370     //load digits
 371     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 372     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 373     if (treeD == 0x0) {
 374       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 375       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 376     }
 377     treeD->Reset();
 378     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 379     // Make a branch in the tree
 380     fT0->MakeBranch("D");
 381      treeD->Fill();
 382
 383      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 384
 385      fT0->ResetDigits();
 386      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 387
 388 }