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                                      fParam(0)
  65
  66
  67 {
  68 // Default ctor - don't use it
  69   ;
  70 }
  71
  72 //___________________________________________
  73 AliT0Digitizer::AliT0Digitizer(AliRunDigitizer* manager)
  74   :AliDigitizer(manager),
  75    fT0(0),
  76    fHits(0),
  77    fdigits(0),
  78    ftimeCFD(new TArrayI(24)),
  79    ftimeLED (new TArrayI(24)),
  80    fADC(new TArrayI(24)),
  81    fADC0 (new TArrayI(24)),
  82    fSumMult(0),
  83    fAmpLED(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 ->GetAmpLEDRec(i);
  94     Int_t np = gr->GetN();
  95     Double_t *x = gr->GetX();
  96     Double_t *y = gr->GetY();
  97
  98     Double_t *x1 = new Double_t[np];
  99     Double_t *y1 = new Double_t[np];
 100     for (Int_t ii=0; ii<np; ii++) {
 101       y1[ii]=y[np-ii-1]; x1[ii]=x[np-ii-1];
 102     }
 103
 104     TGraph *grInverse = new TGraph(np,y1,x1);
 105     delete [] x1;
 106     delete [] y1;
 107     fAmpLED.AddAtAndExpand(grInverse,i);
 108   }
 109 }
 110 //------------------------------------------------------------------------
 111 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
 112 {
 113 // Destructor
 114
 115   AliDebug(1,"T0");
 116
 117   delete ftimeCFD;
 118   delete fADC;
 119   delete ftimeLED;
 120   delete  fADC0;
 121   //  delete fAmpLED;
 122 }
 123
 124 //------------------------------------------------------------------------
 125 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
 126 {
 127 // Initialization
 128   AliDebug(1," Init");
 129  return kTRUE;
 130 }
 131
 132 //---------------------------------------------------------------------
 133 void AliT0Digitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 134 {
 135
 136   /*
 137     Produde digits from hits
 138         digits is TObject and includes
 139         We are writing array if C & A  TDC
 140         C & A  ADC (will need for slow simulation)
 141         TOF first particle C & A
 142         mean time and time difference (vertex position)
 143
 144   */
 145
 146   //output loader
 147   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 148   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
 149
 150   AliDebug(1,"start...");
 151   //input loader
 152   //
 153   // From hits to digits
 154   //
 155   Int_t hit, nhits;
 156   Int_t countE[24];
 157   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 158   Float_t sl, qt;
 159   Int_t  bestATDC, bestCTDC, qtCh;
 160   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 161   //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 162   Float_t timeDelayCFD[24];
 163   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 164   Float_t zdetA, zdetC;
 165   Int_t sumMultCoeff = 100;
 166   Int_t refpoint=0;
 167   TH1F *hr;
 168
 169
 170
 171   Int_t ph2Mip = fParam->GetPh2Mip();
 172   Float_t channelWidth = fParam->GetChannelWidth() ;
 173   Float_t delayVertex = fParam->GetTimeDelayTVD();
 174
 175   zdetC = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/C/PMT1"));
 176   zdetA  = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/A/PMT15"));
 177
 178   AliT0hit  *startHit;
 179   TBranch *brHits=0;
 180
 181   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 182   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 183     if (inputFile < nFiles-1) {
 184       AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 185       continue;
 186
 187     }
 188
 189     Float_t besttimeC=99999.;
 190     Float_t besttimeA=99999.;
 191     Int_t pmtBestC=9999;
 192     Int_t pmtBestA=9999;
 193     Int_t timeDiff=999, meanTime=0;
 194     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
 195     bestATDC = 99999;  bestCTDC = 99999;
 196
 197
 198     ftimeCFD -> Reset();
 199     fADC -> Reset();
 200     fADC0 -> Reset();
 201     ftimeLED ->Reset();
 202     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 203       {
 204         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=99999; countE[i0]=0;
 205       }
 206     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 207     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
 208     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 209     AliT0 *fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 210
 211        //read Hits
 212     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 213     TClonesArray *fHits = fT0->Hits ();
 214     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 215     brHits = th->GetBranch("T0");
 216     if (brHits) {
 217       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
 218     }else{
 219       AliError("Branch T0 hit not found");
 220       exit(111);
 221     }
 222     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 223
 224     if (ntracks<=0) return;
 225     // Start loop on tracks in the hits containers
 226     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 227       brHits->GetEntry(track);
 228       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 229       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 230         {
 231           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 232           if (!startHit) {
 233             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 234             break;
 235           }
 236           pmt=startHit->Pmt();
 237           Int_t numpmt=pmt-1;
 238           Double_t e=startHit->Etot();
 239           volume = startHit->Volume();
 240
 241           //      if(e>0 && RegisterPhotoE(numpmt,e)) {
 242           if(e>0 ) {
 243             countE[numpmt]++;
 244             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 245             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 246               {
 247                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 248               }
 249           } //photoelectron accept
 250         } //hits loop
 251     } //track loop
 252
 253     //spread time A&C by 25ps   && besttime
 254     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 255
 256     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 257     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 258       if(countE[ipmt] > threshold) {
 259         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 260         if(timeGaus[ipmt]<besttimeC){
 261           besttimeC=timeGaus[ipmt]; //timeC
 262           pmtBestC=ipmt;}
 263       }
 264     }
 265     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 266       if(countE[ipmt] > threshold) {
 267         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 268         if(timeGaus[ipmt]<besttimeA) {
 269           besttimeA=timeGaus[ipmt]; //timeA
 270           pmtBestA=ipmt;}
 271       }
 272     }
 273
 274     timeDelayCFD[0] = fParam->GetTimeDelayCFD(0);
 275     Int_t meanTimeDelay=200;
 276
 277     for (Int_t i=0; i<24; i++)
 278       {
 279         Float_t  al = countE[i];
 280         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
 281           //fill ADC
 282           // QTC procedure:
 283           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
 284           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
 285           // channel 25ps
 286           qt= 50.*al/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 287           //  fill TDC
 288           timeDelayCFD[i] = fParam->GetTimeDelayCFD(i);
 289           trCFD = Int_t (timeGaus[i]/channelWidth + (timeDelayCFD[i]-timeDelayCFD[0]));
 290           TGraph* gr = ((TGraph*)fAmpLED.At(i));
 291           sl = gr->Eval(qt);
 292
 293           trLED = Int_t(( timeGaus[i] + 1000*sl )/channelWidth);
 294           qtCh=Int_t (1000.*TMath::Log(qt) / channelWidth);
 295           fADC0->AddAt(0,i);
 296           fADC->AddAt(qtCh,i);
 297           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 298           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 299           sumMult += Int_t (qt/sumMultCoeff)  ;
 300
 301           // put slewing
 302           TGraph *fu=(TGraph*) fParam ->GetWalk(i) ;
 303           Float_t slew=fu->Eval(Float_t(qtCh));
 304           hr=fu->GetHistogram();
 305           Float_t maxValue=hr->GetMaximum(50);
 306           trCFD=trCFD-Int_t((maxValue-slew)/channelWidth);
 307           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 308           AliDebug(10,Form("  pmt %i : time in ns %f time in channels %i   ",
 309                            i, timeGaus[i],trCFD ));
 310           AliDebug(10,Form(" qt in mV %f qt in ns %f qt in channels %i   ",qt,
 311                            TMath::Log(qt), qtCh));
 312
 313         }
 314       } //pmt loop
 315
 316     //folding with alignmentz position distribution
 317     if( besttimeC > 10000. && besttimeC <15000)
 318       bestCTDC=Int_t ((besttimeC+timeDelayCFD[pmtBestC])
 319                          /channelWidth);
 320
 321     if( besttimeA > 10000. && besttimeA <15000)
 322       bestATDC=Int_t ((besttimeA+timeDelayCFD[pmtBestA])
 323                         /channelWidth);
 324
 325     if (bestATDC < 99999 && bestCTDC < 99999)
 326       {
 327         timeDiff=Int_t (((besttimeC-besttimeA)+1000*delayVertex)
 328                         /channelWidth);
 329         meanTime=Int_t (((besttimeC+besttimeA)/2. + meanTimeDelay)/channelWidth);
 330       }
 331         AliDebug(10,Form(" time A& C %i %i  time diff && mean time in channels %i %i",bestATDC,bestCTDC, timeDiff, meanTime));
 332
 333     if (sumMult > threshold){
 334       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 335                          /channelWidth);
 336       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %i ",
 337                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 338     }
 339
 340     fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 341                        ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 342
 343
 344       AliDebug(10,Form(" Digits wrote refpoint %i bestATDC %i bestCTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ",refpoint ,bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 345     pOutStartLoader->UnloadHits();
 346   } //input streams loop
 347
 348     //load digits
 349     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 350     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 351     if (treeD == 0x0) {
 352       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 353       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 354     }
 355     treeD->Reset();
 356     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 357     // Make a branch in the tree
 358     fT0->MakeBranch("D");
 359      treeD->Fill();
 360
 361      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 362
 363      fT0->ResetDigits();
 364      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 365
 366 }