ZDC/AliZDCReconstructor.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 //                                                                           //
  20 // class for ZDC reconstruction                                              //
  21 //                                                                           //
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24
  25 #include <TF1.h>
  26
  27 #include "AliRunLoader.h"
  28 #include "AliRawReader.h"
  29 #include "AliESD.h"
  30 #include "AliZDCDigit.h"
  31 #include "AliZDCRawStream.h"
  32 #include "AliZDCReco.h"
  33 #include "AliZDCReconstructor.h"
  34 #include "AliZDCCalibData.h"
  35
  36
  37 ClassImp(AliZDCReconstructor)
  38
  39
  40 //_____________________________________________________________________________
  41 AliZDCReconstructor:: AliZDCReconstructor()
  42 {
  43   // **** Default constructor
  44   fStorage =  0;
  45
  46   //  ---      Number of generated spectator nucleons and impact parameter
  47   // --------------------------------------------------------------------------------------------------
  48   // [1] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
  49   // Fit results for neutrons (Nspectator n true vs. EZN)
  50   fZNCen = new TF1("fZNCen",
  51       "(-2.287920+sqrt(2.287920*2.287920-4*(-0.007629)*(11.921710-x)))/(2*(-0.007629))",0.,164.);
  52   fZNPer = new TF1("fZNPer",
  53       "(-37.812280-sqrt(37.812280*37.812280-4*(-0.190932)*(-1709.249672-x)))/(2*(-0.190932))",0.,164.);
  54   // Fit results for protons (Nspectator p true vs. EZP)
  55   fZPCen = new TF1("fZPCen",
  56        "(-1.321353+sqrt(1.321353*1.321353-4*(-0.007283)*(3.550697-x)))/(2*(-0.007283))",0.,60.);
  57   fZPPer = new TF1("fZPPer",
  58       "(-42.643308-sqrt(42.643308*42.643308-4*(-0.310786)*(-1402.945615-x)))/(2*(-0.310786))",0.,60.);
  59   // Fit results for total number of spectators (Nspectators true vs. EZDC)
  60   fZDCCen = new TF1("fZDCCen",
  61       "(-1.934991+sqrt(1.934991*1.934991-4*(-0.004080)*(15.111124-x)))/(2*(-0.004080))",0.,225.);
  62   fZDCPer = new TF1("fZDCPer",
  63       "(-34.380639-sqrt(34.380639*34.380639-4*(-0.104251)*(-2612.189017-x)))/(2*(-0.104251))",0.,225.);
  64   // --------------------------------------------------------------------------------------------------
  65   // Fit results for b (b vs. EZDC)
  66   // [2] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
  67   fbCen = new TF1("fbCen","-0.056923+0.079703*x-0.0004301*x*x+0.000001366*x*x*x",0.,220.);
  68   fbPer = new TF1("fbPer","17.943998-0.046846*x+0.000074*x*x",0.,220.);
  69   // --------------------------------------------------------------------------------------------------
  70   // Evaluating Nspectators and b from ZEM energy
  71   // [2] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
  72   fZEMn  = new TF1("fZEMn","126.2-0.05399*x+0.000005679*x*x",0.,4000.);
  73   fZEMp  = new TF1("fZEMp","82.49-0.03611*x+0.00000385*x*x",0.,4000.);
  74   fZEMsp = new TF1("fZEMsp","208.7-0.09006*x+0.000009526*x*x",0.,4000.);
  75   fZEMb  = new TF1("fZEMb","16.06-0.01633*x+1.44e-5*x*x-6.778e-9*x*x*x+1.438e-12*x*x*x*x-1.112e-16*x*x*x*x*x",0.,4000.);
  76
  77   // Setting storage
  78   fStorage =  SetStorage("local://$ALICE_ROOT");
  79
  80   // Get calibration data
  81   int runNumber = 0;
  82   fCalibData = GetCalibData(runNumber);
  83 }
  84
  85 //_____________________________________________________________________________
  86 AliZDCReconstructor::AliZDCReconstructor(const AliZDCReconstructor&
  87                                          reconstructor):
  88   AliReconstructor(reconstructor)
  89 {
  90 // copy constructor
  91
  92   Fatal("AliZDCReconstructor", "copy constructor not implemented");
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 AliZDCReconstructor& AliZDCReconstructor::operator =
  97   (const AliZDCReconstructor& /*reconstructor*/)
  98 {
  99 // assignment operator
 100
 101   Fatal("operator =", "assignment operator not implemented");
 102   return *this;
 103 }
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106 AliZDCReconstructor::~AliZDCReconstructor()
 107 {
 108 // destructor
 109
 110   delete fZNCen;
 111   delete fZNPer;
 112   delete fZPCen;
 113   delete fZPPer;
 114   delete fZDCCen;
 115   delete fZDCPer;
 116   delete fbCen;
 117   delete fbPer;
 118   delete fZEMn;
 119   delete fZEMp;
 120   delete fZEMsp;
 121   delete fZEMb;
 122 }
 123
 124
 125 //_____________________________________________________________________________
 126 void AliZDCReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader* runLoader) const
 127 {
 128   // *** Local ZDC reconstruction for digits
 129
 130   Float_t meanPed[47];
 131   for(Int_t jj=0; jj<47; jj++) meanPed[jj] = fCalibData->GetMeanPed(jj);
 132
 133   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 134   if (!loader) return;
 135   loader->LoadDigits("read");
 136   loader->LoadRecPoints("recreate");
 137   AliZDCDigit digit;
 138   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 139
 140   // Event loop
 141   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 142     runLoader->GetEvent(iEvent);
 143
 144     // load digits
 145     loader->LoadDigits();
 146     TTree* treeD = loader->TreeD();
 147     if (!treeD) continue;
 148     treeD->SetBranchAddress("ZDC", &pdigit);
 149
 150     // loop over digits
 151     Float_t zncorr=0, zpcorr=0, zemcorr=0;
 152     for (Int_t iDigit = 0; iDigit < treeD->GetEntries(); iDigit++) {
 153       treeD->GetEntry(iDigit);
 154       if (!pdigit) continue;
 155
 156       if(digit.GetSector(0) == 1)
 157          zncorr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)]);     // ped 4 high gain ZN ADCs
 158       else if(digit.GetSector(0) == 2)
 159          zpcorr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+10]);  // ped 4 high gain ZP ADCs
 160       else if(digit.GetSector(0) == 3){
 161          if(digit.GetSector(1)==1)
 162            zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+20]); // ped 4 high gain ZEM1 ADCs
 163          else if(digit.GetSector(1)==2)
 164            zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+22]); // ped 4 high gain ZEM2 ADCs
 165       }
 166     }
 167     if(zncorr<0)  zncorr=0;
 168     if(zpcorr<0)  zpcorr=0;
 169     if(zemcorr<0) zemcorr=0;
 170
 171     // reconstruct the event
 172     //printf("\n \t ZDCReco from digits-> Ev.#%d ZN = %.0f, ZP = %.0f, ZEM = %.0f\n",iEvent,zncorr,zpcorr,zemcorr);
 173     ReconstructEvent(loader, zncorr, zpcorr, zemcorr);
 174   }
 175
 176   loader->UnloadDigits();
 177   loader->UnloadRecPoints();
 178 }
 179
 180 //_____________________________________________________________________________
 181 void AliZDCReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader* runLoader,
 182                                       AliRawReader* rawReader) const
 183 {
 184   // *** Local ZDC reconstruction for raw data
 185
 186   Float_t meanPed[47];
 187   for(Int_t jj=0; jj<47; jj++) meanPed[jj] = fCalibData->GetMeanPed(jj);
 188
 189   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 190   if (!loader) return;
 191   loader->LoadRecPoints("recreate");
 192   // Event loop
 193   Int_t iEvent = 0;
 194   while (rawReader->NextEvent()) {
 195     runLoader->GetEvent(iEvent++);
 196
 197     // loop over raw data digits
 198     Float_t zncorr=0, zpcorr=0, zemcorr=0;
 199     AliZDCRawStream digit(rawReader);
 200     while (digit.Next()) {
 201       if(digit.IsADCDataWord()){
 202         if(digit.GetADCGain() == 0){
 203           if(digit.GetSector(0) == 1)      zncorr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)]); // pedestals for high gain ZN ADCs;
 204           else if(digit.GetSector(0) == 2) zpcorr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+10]); // pedestals for high gain ZP ADCs;
 205           else if(digit.GetSector(0) == 3) zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+20]); // pedestals for high gain ZEM ADCs;
 206         }
 207       }
 208     }
 209     if(zncorr<0)  zncorr=0;
 210     if(zpcorr<0)  zpcorr=0;
 211     if(zemcorr<0) zemcorr=0;
 212
 213     // reconstruct the event
 214     //printf("\n\t ZDCReco from raw-> Ev.#%d ZN = %.0f, ZP = %.0f, ZEM = %.0f\n",iEvent,zncorr,zpcorr,zemcorr);
 215     ReconstructEvent(loader, zncorr, zpcorr, zemcorr);
 216   }
 217
 218   loader->UnloadRecPoints();
 219 }
 220
 221 //_____________________________________________________________________________
 222 void AliZDCReconstructor::ReconstructEvent(AliLoader* loader, Float_t zncorr,
 223         Float_t zpcorr, Float_t zemcorr) const
 224 {
 225   // ***** Reconstruct one event
 226
 227   //  ---      ADCchannel -> photoelectrons
 228   // NB-> PM gain = 10^(5), ADC resolution = 6.4*10^(-7)
 229   // Move to V965 (E.S.,15/09/04) NB-> PM gain = 10^(5), ADC resolution = 8*10^(-7)
 230   Float_t znphe, zpphe, zemphe, convFactor = 0.08;
 231   znphe  = zncorr/convFactor;
 232   zpphe  = zpcorr/convFactor;
 233   zemphe = zemcorr/convFactor;
 234   //if AliDebug(1,Form("\n    znphe = %f, zpphe = %f, zemphe = %f\n",znphe, zpphe, zemphe);
 235
 236   //  ---      Energy calibration
 237   // Conversion factors for hadronic ZDCs goes from phe yield to TRUE
 238   // incident energy (conversion from GeV to TeV is included); while for EM
 239   // calos conversion is from light yield to detected energy calculated by
 240   // GEANT NB -> ZN and ZP conversion factors are constant since incident
 241   // spectators have all the same energy, ZEM energy is obtained through a
 242   // fit over the whole range of incident particle energies
 243   // (obtained with full HIJING simulations)
 244   Float_t znenergy, zpenergy, zemenergy, zdcenergy;
 245   Float_t znphexTeV=329., zpphexTeV=369.;
 246   znenergy  = znphe/znphexTeV;
 247   zpenergy  = zpphe/zpphexTeV;
 248   zdcenergy = znenergy+zpenergy;
 249   zemenergy = -4.81+0.3238*zemphe;
 250   if(zemenergy<0) zemenergy=0;
 251   //  if AliDebug(1,Form("    znenergy = %f TeV, zpenergy = %f TeV, zdcenergy = %f GeV, "
 252   //                       "\n          zemenergy = %f TeV\n", znenergy, zpenergy,
 253   //                       zdcenergy, zemenergy);
 254   //  if(zdcenergy==0)
 255   //    if AliDebug(1,Form("\n\n        ###     ATTENZIONE!!! -> ev# %d: znenergy = %f TeV, zpenergy = %f TeV, zdcenergy = %f GeV, "
 256   //                         " zemenergy = %f TeV\n\n", fMerger->EvNum(), znenergy, zpenergy, zdcenergy, zemenergy);
 257
 258   //  ---      Number of incident spectator nucleons
 259   Int_t nDetSpecN, nDetSpecP;
 260   nDetSpecN = (Int_t) (znenergy/2.760);
 261   nDetSpecP = (Int_t) (zpenergy/2.760);
 262 //  if AliDebug(1,Form("\n    nDetSpecN = %d, nDetSpecP = %d\n",nDetSpecN, nDetSpecP);
 263
 264   Int_t nGenSpecN=0, nGenSpecP=0, nGenSpec=0;
 265   Double_t impPar=0;
 266   // Cut value for Ezem (GeV)
 267   // [2] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
 268   Float_t eZEMCut = 420.;
 269   Float_t deltaEZEMSup = 690.;
 270   Float_t deltaEZEMInf = 270.;
 271   if(zemenergy > (eZEMCut+deltaEZEMSup)){
 272     nGenSpecN = (Int_t) (fZNCen->Eval(znenergy));
 273     nGenSpecP = (Int_t) (fZPCen->Eval(zpenergy));
 274     nGenSpec  = (Int_t) (fZDCCen->Eval(zdcenergy));
 275     impPar    = fbCen->Eval(zdcenergy);
 276   }
 277   else if(zemenergy < (eZEMCut-deltaEZEMInf)){
 278     nGenSpecN = (Int_t) (fZNPer->Eval(znenergy));
 279     nGenSpecP = (Int_t) (fZPPer->Eval(zpenergy));
 280     nGenSpec  = (Int_t) (fZDCPer->Eval(zdcenergy));
 281     impPar    = fbPer->Eval(zdcenergy);
 282   }
 283   else if(zemenergy >= (eZEMCut-deltaEZEMInf) && zemenergy <= (eZEMCut+deltaEZEMSup)){
 284     nGenSpecN = (Int_t) (fZEMn->Eval(zemenergy));
 285     nGenSpecP = (Int_t) (fZEMp->Eval(zemenergy));
 286     nGenSpec  = (Int_t)(fZEMsp->Eval(zemenergy));
 287     impPar    =  fZEMb->Eval(zemenergy);
 288   }
 289   // [2] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
 290   if(znenergy>162.)  nGenSpecN = (Int_t) (fZEMn->Eval(zemenergy));
 291   if(zpenergy>59.75)  nGenSpecP = (Int_t) (fZEMp->Eval(zemenergy));
 292   if(zdcenergy>221.5) nGenSpec  = (Int_t)(fZEMsp->Eval(zemenergy));
 293   if(zdcenergy>220.)  impPar    =  fZEMb->Eval(zemenergy);
 294
 295   if(nGenSpecN>125)    nGenSpecN=125;
 296   else if(nGenSpecN<0) nGenSpecN=0;
 297   if(nGenSpecP>82)     nGenSpecP=82;
 298   else if(nGenSpecP<0) nGenSpecP=0;
 299   if(nGenSpec>207)     nGenSpec=207;
 300   else if(nGenSpec<0)  nGenSpec=0;
 301
 302   //  ---      Number of participants
 303   Int_t nPart, nPartTot;
 304   nPart = 207-nGenSpecN-nGenSpecP;
 305   nPartTot = 207-nGenSpec;
 306   //printf("\t  ZDCeventReco-> ZNEn = %.0f GeV, ZPEn = %.0f GeV, ZEMEn = %.0f GeV\n",
 307   //    znenergy, zpenergy, zemenergy);
 308
 309   // create the output tree
 310   loader->MakeTree("R");
 311   TTree* treeR = loader->TreeR();
 312   AliZDCReco reco(znenergy, zpenergy, zdcenergy, zemenergy,
 313                   nDetSpecN, nDetSpecP, nGenSpecN, nGenSpecP, nGenSpec,
 314                   nPartTot, impPar);
 315   AliZDCReco* preco = &reco;
 316   const Int_t kBufferSize = 4000;
 317   treeR->Branch("ZDC", "AliZDCReco", &preco, kBufferSize);
 318
 319   // write the output tree
 320   treeR->Fill();
 321   loader->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 322 }
 323
 324 //_____________________________________________________________________________
 325 void AliZDCReconstructor::FillESD(AliRunLoader* runLoader,
 326                                   AliESD* esd) const
 327 {
 328 // fill energies and number of participants to the ESD
 329
 330   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 331   if (!loader) return;
 332   loader->LoadRecPoints();
 333
 334   TTree* treeR = loader->TreeR();
 335   if (!treeR) return;
 336   AliZDCReco reco;
 337   AliZDCReco* preco = &reco;
 338   treeR->SetBranchAddress("ZDC", &preco);
 339
 340   treeR->GetEntry(0);
 341   esd->SetZDC(reco.GetZNenergy(), reco.GetZPenergy(), reco.GetZEMenergy(),
 342               reco.GetNPart());
 343
 344   loader->UnloadRecPoints();
 345 }
 346
 347 //_____________________________________________________________________________
 348 AliCDBStorage* AliZDCReconstructor::SetStorage(const char *uri)
 349 {
 350   //printf("\n\t AliZDCReconstructor::SetStorage \n");
 351
 352   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 353
 354   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 355   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 356
 357   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 358      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 359      manager->SetDefaultStorage(uri);
 360      deleteManager = kTRUE;
 361   }
 362
 363   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 364
 365   if(deleteManager){
 366     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 367     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 368   }
 369
 370   return storage;
 371 }
 372
 373 //_____________________________________________________________________________
 374 AliZDCCalibData* AliZDCReconstructor::GetCalibData(int runNumber) const
 375 {
 376
 377   //printf("\n\t AliZDCReconstructor::GetCalibData \n");
 378
 379   AliCDBEntry  *entry = fStorage->Get("ZDC/Calib/Data",runNumber);
 380   AliZDCCalibData *calibdata = (AliZDCCalibData*) entry->GetObject();
 381
 382   if (!calibdata)  AliWarning("No calibration data from calibration database !");
 383
 384   return calibdata;
 385 }