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 #include <TArrayI.h>
  20 #include <TDirectory.h>
  21 #include <TError.h>
  22 #include <TFile.h>
  23 #include <TGraph.h>
  24 #include <TH1F.h>
  25 #include <TMath.h>
  26 #include <TRandom.h>
  27 #include <TTree.h>
  28
  29 #include "AliLog.h"
  30 #include "AliT0Digitizer.h"
  31 #include "AliT0.h"
  32 #include "AliT0hit.h"
  33 #include "AliT0digit.h"
  34 #include "AliRunDigitizer.h"
  35 #include <AliDetector.h>
  36 #include "AliRun.h"
  37 #include <AliLoader.h>
  38 #include <AliRunLoader.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <Riostream.h>
  41 #include <Riostream.h>
  42 #include "AliT0Parameters.h"
  43 #include "AliCDBLocal.h"
  44 #include "AliCDBStorage.h"
  45 #include "AliCDBManager.h"
  46 #include "AliCDBEntry.h"
  47
  48 ClassImp(AliT0Digitizer)
  49
  50 //___________________________________________
  51   AliT0Digitizer::AliT0Digitizer()  :AliDigitizer()
  52 {
  53 // Default ctor - don't use it
  54   ;
  55 }
  56
  57 //___________________________________________
  58 AliT0Digitizer::AliT0Digitizer(AliRunDigitizer* manager)
  59   :AliDigitizer(manager),
  60    fT0(0),
  61    fHits(0),
  62    fdigits(0),
  63    ftimeCFD(0),
  64    ftimeLED(0),
  65    fADC(0),
  66    fADC0(0)
  67 {
  68 // ctor which should be used
  69
  70   AliDebug(1,"processed");
  71
  72   fT0 = 0;
  73   fHits = 0;
  74   fdigits = 0;
  75
  76   ftimeCFD = new TArrayI(24);
  77   fADC = new TArrayI(24);
  78   ftimeLED = new TArrayI(24);
  79   fADC0 = new TArrayI(24);
  80
  81
  82 }
  83
  84 //------------------------------------------------------------------------
  85 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
  86 {
  87 // Destructor
  88
  89   AliDebug(1,"T0");
  90
  91   delete ftimeCFD;
  92   delete fADC;
  93   delete ftimeLED;
  94   delete  fADC0;
  95 }
  96
  97  //------------------------------------------------------------------------
  98 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
  99 {
 100 // Initialization
 101   AliDebug(1," Init");
 102  return kTRUE;
 103 }
 104
 105
 106 //---------------------------------------------------------------------
 107
 108 void AliT0Digitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 109 {
 110
 111   /*
 112     Produde digits from hits
 113         digits is TObject and includes
 114         We are writing array if left & right  TDC
 115         left & right  ADC (will need for slow simulation)
 116         TOF first particle left & right
 117         mean time and time difference (vertex position)
 118
 119   */
 120
 121   //output loader
 122   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 123   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
 124
 125   AliDebug(1,"start...");
 126   //input loader
 127   //
 128   // From hits to digits
 129   //
 130  Int_t hit, nhits;
 131   Int_t countE[24];
 132   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 133   Float_t sl, qt;
 134   Int_t  bestRightTDC, bestLeftTDC, qtCh;
 135   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 136     //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 137   Float_t gain[24],timeDelayCFD[24], timeDelayLED[24];
 138   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 139   Float_t zdetA, zdetC;
 140    Int_t sumMultCoeff = 100;
 141   TObjArray slewingLED;
 142   TObjArray slewingRec;
 143   AliT0Parameters* param = AliT0Parameters::Instance();
 144   param->Init();
 145
 146   Int_t ph2Mip = param->GetPh2Mip();
 147   Int_t channelWidth = param->GetChannelWidth() ;
 148   Float_t delayVertex = param->GetTimeDelayTVD();
 149   for (Int_t i=0; i<24; i++){
 150     timeDelayCFD[i] = param->GetTimeDelayCFD(i);
 151     timeDelayLED[i] = param->GetTimeDelayLED(i);
 152     gain[i] = param->GetGain(i);
 153     TGraph* gr = param ->GetSlew(i);
 154     slewingLED.AddAtAndExpand(gr,i);
 155
 156     TGraph* gr1 = param ->GetSlewRec(i);
 157     slewingRec.AddAtAndExpand(gr1,i);
 158
 159     TGraph* grEff = param ->GetPMTeff(i);
 160     fEffPMT.AddAtAndExpand(grEff,i);
 161   }
 162   zdetC = param->GetZposition(0);
 163   zdetA = param->GetZposition(1);
 164
 165   AliT0hit  *startHit;
 166   TBranch *brHits=0;
 167
 168   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 169   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 170     if (inputFile < nFiles-1) {
 171         AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 172         continue;
 173
 174     }
 175
 176     Float_t besttimeright=99999.;
 177     Float_t besttimeleft=99999.;
 178     Int_t pmtBestRight=9999;
 179     Int_t pmtBestLeft=9999;
 180     Int_t timeDiff=999, meanTime=0;
 181     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
 182     bestRightTDC = 99999;  bestLeftTDC = 99999;
 183
 184     ftimeCFD -> Reset();
 185     fADC -> Reset();
 186     fADC0 -> Reset();
 187     ftimeLED ->Reset();
 188     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 189       {
 190         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=99999; countE[i0]=0;
 191       }
 192     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 193     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
 194     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 195     AliT0 *fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 196
 197        //read Hits
 198     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 199     TClonesArray *fHits = fT0->Hits ();
 200     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 201     brHits = th->GetBranch("T0");
 202     if (brHits) {
 203       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
 204     }else{
 205       AliError("Branch T0 hit not found");
 206       exit(111);
 207     }
 208     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 209
 210     if (ntracks<=0) return;
 211     // Start loop on tracks in the hits containers
 212     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 213       brHits->GetEntry(track);
 214       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 215       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 216         {
 217           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 218           if (!startHit) {
 219             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 220             break;
 221           }
 222           pmt=startHit->Pmt();
 223           Int_t numpmt=pmt-1;
 224           Double_t e=startHit->Etot();
 225           volume = startHit->Volume();
 226
 227           //      if(e>0 && RegisterPhotoE(numpmt,e)) {
 228           if(e>0 ) {
 229             countE[numpmt]++;
 230             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 231             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 232               {
 233                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 234               }
 235           } //photoelectron accept
 236         } //hits loop
 237     } //track loop
 238
 239     //spread time right&left by 25ps   && besttime
 240     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 241
 242     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 243     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 244       if(countE[ipmt] > threshold) {
 245         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 246         if(timeGaus[ipmt]<besttimeleft){
 247           besttimeleft=timeGaus[ipmt]; //timeleft
 248           pmtBestLeft=ipmt;}
 249      }
 250     }
 251      for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 252       if(countE[ipmt] > threshold) {
 253         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 254         if(timeGaus[ipmt]<besttimeright) {
 255           besttimeright=timeGaus[ipmt]; //timeright
 256           pmtBestRight=ipmt;}
 257       }
 258     }
 259    //folding with alignmentz position distribution
 260     if( besttimeleft > 10000. && besttimeleft <15000)
 261       bestLeftTDC=Int_t ((besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])
 262                          /channelWidth);
 263
 264     if( besttimeright > 10000. && besttimeright <15000)
 265       bestRightTDC=Int_t ((besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestRight])
 266                         /channelWidth);
 267
 268     if (bestRightTDC < 99999 && bestLeftTDC < 99999)
 269       {
 270         timeDiff=Int_t (((besttimeleft-besttimeright)+1000*delayVertex)
 271                         /channelWidth);
 272         meanTime=Int_t (((besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft]+
 273                           besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])/2.)
 274                         /channelWidth);
 275       }
 276         AliDebug(10,Form(" time right& left %i %i  time diff && mean time in channels %i %i",bestRightTDC,bestLeftTDC, timeDiff, meanTime));
 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*gain[i]/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 287           //  fill TDC
 288           trCFD = Int_t (timeGaus[i] + 1000.*timeDelayCFD[i])/channelWidth;
 289           trLED= Int_t (timeGaus[i] + 1000.*timeDelayLED[i]);
 290           sl = ((TGraph*)slewingLED.At(i))->Eval(qt);
 291           trLED = Int_t(( trLED + 1000*sl )/channelWidth);
 292           qtCh=Int_t (1000.*TMath::Log(qt)) / channelWidth;
 293           fADC0->AddAt(0,i);
 294           fADC->AddAt(qtCh,i);
 295           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 296           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 297           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 298           sumMult += Int_t (qt/sumMultCoeff)  ;
 299
 300         AliDebug(10,Form("  pmt %i : time in ns %f time in channels %i   ",
 301                         i, timeGaus[i],trCFD ));
 302         AliDebug(10,Form(" qt in mV %f qt in ns %f qt in channels %i   ",qt,
 303                         TMath::Log(qt), qtCh));
 304         }
 305       } //pmt loop
 306
 307     if (sumMult > threshold){
 308       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 309                          /channelWidth);
 310       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %i ",
 311                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 312     }
 313     //     if (  besttimeright<99999 || besttimeleft < 99999) {
 314
 315       fT0->AddDigit(bestRightTDC,bestLeftTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult,
 316                        ftimeCFD,fADC,ftimeLED,fADC0);
 317       //     }
 318
 319       AliDebug(10,Form(" Digits wrote bestRightTDC %i bestLeftTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ", bestRightTDC,bestLeftTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 320     pOutStartLoader->UnloadHits();
 321   } //input streams loop
 322
 323     //load digits
 324     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 325     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 326     if (treeD == 0x0) {
 327       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 328       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 329     }
 330     treeD->Reset();
 331     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 332     // Make a branch in the tree
 333     fT0->MakeBranch("D");
 334      treeD->Fill();
 335
 336      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 337
 338      fT0->ResetDigits();
 339      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 340
 341 }
 342
 343
 344 //------------------------------------------------------------------------
 345 Bool_t AliT0Digitizer::RegisterPhotoE(Int_t ipmt,Double_t energy)
 346 {
 347
 348
 349   //  Float_t hc=197.326960*1.e6; //mev*nm
 350   Double_t hc=1.973*1.e-6; //gev*nm
 351   Float_t lambda=hc/energy;
 352   Float_t eff = ((TGraph*) fEffPMT.At(ipmt))->Eval(lambda);
 353   Double_t  p = gRandom->Rndm();
 354
 355   if (p > eff)
 356     return kFALSE;
 357
 358   return kTRUE;
 359 }
 360
 361 //----------------------------------------------------------------------------