AD/AliAD.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: AliAD.cxx  $ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                       //
  20 //                  AD (ALICE Diffractive)  Detector                     //
  21 //                                                                       //
  22 //  This class contains the base procedures for the AD  detector         //
  23 //  All comments should be sent to :                                     //
  24 //                                                                       //
  25 //                                                                       //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28
  29 // --- Standard libraries ---
  30 #include <Riostream.h>
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 // --- ROOT libraries ---
  34 #include <TNamed.h>
  35 #include "TROOT.h"
  36 #include "TFile.h"
  37 #include "TNetFile.h"
  38 #include "TRandom.h"
  39 #include "TTree.h"
  40 #include "TBranch.h"
  41 #include "TClonesArray.h"
  42 #include "TGeoGlobalMagField.h"
  43 #include "AliMagF.h"
  44 #include "TStopwatch.h"
  45 #include "TParameter.h"
  46 #include "TF1.h"
  47
  48 // --- AliRoot header files ---
  49 #include "AliRun.h"
  50 #include "AliMC.h"
  51 #include "AliAD.h"
  52 #include "AliADhit.h"
  53 #include "AliADLoader.h"
  54 #include "AliADDigitizer.h"
  55 #include "AliADBuffer.h"
  56 #include "AliADConst.h"
  57 #include "AliDigitizationInput.h"
  58 #include "AliADdigit.h"
  59 #include "AliADSDigit.h"
  60 #include "AliADCalibData.h"
  61 #include "AliDAQ.h"
  62 #include "AliRawReader.h"
  63 #include "AliCDBManager.h"
  64 #include "AliCDBEntry.h"
  65 #include "AliADReconstructor.h"
  66
  67 ClassImp(AliAD)
  68  //__________________________________________________________________
  69 AliAD::AliAD()
  70    : AliDetector(),
  71      fSetADAToInstalled(0),
  72      fSetADCToInstalled(0)
  73 {
  74         /// Default Constructor
  75
  76
  77 }
  78
  79 //_____________________________________________________________________________
  80 AliAD::AliAD(const char *name, const char *title)
  81    : AliDetector(name,title),
  82      fSetADAToInstalled(kTRUE),
  83      fSetADCToInstalled(kTRUE)
  84
  85 {
  86
  87    // Standard constructor for AD Detector
  88
  89
  90 }
  91
  92 //_____________________________________________________________________________
  93 AliAD::~AliAD()
  94 {
  95    //
  96    // Default destructor for AD Detector
  97    //
  98
  99 }
 100
 101 //_____________________________________________________________________________
 102 void AliAD::CreateMaterials()
 103 {
 104    //
 105    // MATERIALS FOR ADC AND ADA
 106    //
 107
 108    // Parameters for simulation scope for ADA and ADC (stolen from AliVZEROv7::CreateMaterials )
 109    Int_t    fieldType       = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Integ();     // Field type
 110    Double_t maxField        = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Max();       // Field max.
 111    Double_t maxBending      = 10;    // Max Angle
 112    Double_t maxStepSize     = 0.01;  // Max step size
 113    Double_t maxEnergyLoss   = 1;     // Max Delta E
 114    Double_t precision       = 0.003; // Precision
 115    Double_t minStepSize     = 0.003; // Minimum step size
 116    Float_t  density,  as[11], zs[11], ws[11];
 117    Double_t radLength, absLength, a_ad, z_ad;
 118    Int_t    id;
 119
 120    //
 121    // Parameters  for AD scintillator: NE-102 (BC400)
 122    //
 123    // NE-102, has the following properties : (from internet, need better reference)
 124    //    Density : ca. 1.03 g/cm3
 125    //    Electrons/cm3: 3.39 x 10^23
 126    //    H atoms/cm3: 5.28 x 10^22
 127    //    C atoms/cm3: 4.78 x 10^22
 128    //    Ratio of H to C : 1.104 .
 129    //    wavelength of emission : ~4.23 nm.
 130    //    Decay time : ~2.4 ns.
 131    //    Luminescent efficiency : typically 18% of NaI(Tl)
 132    //    Photons/MeV: 2.5 x 10^4
 133    //
 134    // H                // C
 135    as[0] = 1.00794;    as[1] = 12.011;
 136    zs[0] = 1.;         zs[1] = 6.;
 137    ws[0] = 5.23;       ws[1] = 4.74;
 138    density = 1.032;
 139    id      = 1;
 140    AliMixture( id, "NE102", as, zs, density, -2, ws );
 141    AliMedium( id, "NE102", id, 1, fieldType, maxField, maxBending, maxStepSize,
 142               maxEnergyLoss, precision, minStepSize );
 143
 144    //
 145    // Parameters for lightGuide:
 146    //     TODO check material
 147    // Should be Poly(methyl methacrylate) (PMMA) acrylic
 148    // (C5O2H8)n
 149    // Density  1.18 g/cm3
 150    // Mixture PMMA    Aeff=12.3994 Zeff=6.23653 rho=1.18 radlen=34.0677 intlen=63.3073
 151    // Element #0 : C  Z=  6.00 A= 12.01 w= 0.600 natoms=5
 152    // Element #1 : H  Z=  1.00 A=  1.01 w= 0.081 natoms=8
 153    // Element #2 : O  Z=  8.00 A= 16.00 w= 0.320 natoms=2
 154
 155    // Carbon          Hydrogen          Oxygen
 156    as[0] = 12.0107;   as[1] = 1.00794;  as[2] = 15.9994;
 157    zs[0] = 6.;        zs[1] = 1.;       zs[2] = 8.;
 158    ws[0] = 0.60;      ws[1] = 0.081;    ws[2] = 0.32;
 159    density = 1.18;
 160    id      = 2;
 161    AliMixture( id, "PMMA", as, zs, density, 3, ws );
 162    AliMedium( id,"PMMA", id, 1, fieldType, maxField, maxBending, maxStepSize,
 163               maxEnergyLoss, precision, minStepSize );
 164
 165
 166    // mu-metal
 167    // Niquel          Iron              Molybdenum        Manganese
 168    as[0] = 58.6934;   as[1] = 55.845;   as[2] = 95.94;    as[3] = 54.9380;
 169    zs[0] = 28.;       zs[1] = 26.;      zs[2] = 42.;      zs[3] = 25.;
 170    ws[0] = 0.802;     ws[1] = 0.14079;  ws[2] = 0.0485;   ws[3] = 0.005;
 171    // Silicon         Chromium          Cobalt            Aluminium
 172    as[4] = 28.0855;   as[5] = 51.9961;  as[6] = 58.9332;  as[7] = 26.981539;
 173    zs[4] = 14.;       zs[5] = 24.;      zs[6] = 27.;      zs[7] = 13.;
 174    ws[4] = 0.003;     ws[5] = 0.0002;   ws[6] = 0.0002;   ws[7] = 0.0001;
 175    // Carbon          Phosphorus        Sulfur
 176    as[8] = 12.0107;   as[9] = 30.97376; as[10] = 32.066;
 177    zs[8] = 6.;        zs[9] = 15.;      zs[10] = 16.;
 178    ws[8] = 0.00015;   ws[9] = 0.00005;  ws[10] = 0.00001;
 179    density = 8.25;
 180    id      = 3;
 181    AliMixture( id, "MuMetal", as, zs, density, 11, ws );
 182    AliMedium( id,"MuMetal", id, 1, fieldType, maxField, maxBending, maxStepSize,
 183               maxEnergyLoss, precision, minStepSize );
 184
 185    // Parameters for ADCPMA: Aluminium
 186    a_ad = 26.98;
 187    z_ad = 13.00;
 188    density   = 2.7;
 189    radLength = 8.9;
 190    absLength = 37.2;
 191    id = 4;
 192    AliMaterial (id, "Alum",  a_ad, z_ad, density, radLength, absLength, 0, 0 );
 193    AliMedium( id, "Alum", id, 1, fieldType, maxField, maxBending, maxStepSize,
 194               maxEnergyLoss, precision, minStepSize );
 195
 196    // Parameters for ADCPMG: Glass for the simulation Aluminium
 197    // TODO fix material
 198    a_ad = 26.98;
 199    z_ad = 13.00;
 200    density   = 2.7;
 201    radLength = 8.9;
 202    absLength = 37.2;
 203    id = 5;
 204    AliMaterial( id, "Glass",  a_ad, z_ad, density, radLength, absLength, 0, 0 );
 205    AliMedium( id, "Glass", id, 1, fieldType, maxField, maxBending, maxStepSize,
 206               maxEnergyLoss, precision, minStepSize );
 207
 208
 209 }
 210 //_____________________________________________________________________________
 211 void AliAD::SetTreeAddress()
 212 {
 213    //
 214    // Sets tree address for hits.
 215    //
 216
 217         TBranch *branch;
 218         char branchname[20];
 219         snprintf(branchname,19,"%s",GetName());
 220         // Branch address for hit tree
 221         TTree *treeH = fLoader->TreeH();
 222         if (treeH )
 223         {
 224                 branch = treeH->GetBranch(branchname);
 225                 if (branch) branch->SetAddress(&fHits);
 226         }
 227 }
 228
 229
 230 //_____________________________________________________________________________
 231 void AliAD::MakeBranch(Option_t* opt)
 232 {
 233         const char* oH = strstr(opt,"H");
 234         if (fLoader->TreeH() && oH && (fHits==0x0))
 235         {
 236                 fHits = new TClonesArray("AliADhit",1000);
 237                 fNhits = 0;
 238         }
 239         AliDetector::MakeBranch(opt);
 240 }
 241 //_____________________________________________________________________________
 242 AliLoader* AliAD::MakeLoader(const char* topfoldername)
 243 {
 244
 245    AliDebug(1,Form("Creating AliADLoader, Top folder is %s ",topfoldername));
 246    fLoader = new AliADLoader(GetName(),topfoldername);
 247    return fLoader;
 248 }
 249
 250 //_____________________________________________________________________________
 251 AliDigitizer* AliAD::CreateDigitizer(AliDigitizationInput* digInput) const
 252 {
 253    //
 254    // Creates a digitizer for AD
 255    //
 256    return new AliADDigitizer(digInput);
 257 }
 258
 259 //_____________________________________________________________________________
 260 void AliAD::Hits2Digits(){
 261   //
 262   // Converts hits to digits
 263   //
 264   // Creates the AD digitizer
 265   AliADDigitizer* dig = new AliADDigitizer(this,AliADDigitizer::kHits2Digits);
 266
 267   // Creates the digits
 268   dig->Digitize("");
 269
 270   // deletes the digitizer
 271   delete dig;
 272 }
 273
 274 //_____________________________________________________________________________
 275 void AliAD::Hits2SDigits(){
 276   //
 277   // Converts hits to summable digits
 278   //
 279   // Creates the AD digitizer
 280   AliADDigitizer* dig = new AliADDigitizer(this,AliADDigitizer::kHits2SDigits);
 281
 282   // Creates the sdigits
 283   dig->Digitize("");
 284
 285   // deletes the digitizer
 286   delete dig;
 287 }
 288
 289
 290 //_____________________________________________________________________________
 291 void AliAD::Digits2Raw()
 292 {
 293    //
 294    //  Converts digits of the current event to raw data
 295    //
 296    AliAD *fAD = (AliAD*)gAlice->GetDetector("AD");
 297    fLoader->LoadDigits();
 298    TTree* digits = fLoader->TreeD();
 299    if (!digits) {
 300       Error("Digits2Raw", "no digits tree");
 301       return;
 302    }
 303    TClonesArray * ADdigits = new TClonesArray("AliADdigit",1000);
 304    fAD->SetTreeAddress();
 305    digits->GetBranch("ADDigit")->SetAddress(&ADdigits);
 306
 307    const char *fileName    = AliDAQ::DdlFileName("AD",0);
 308    AliADBuffer* buffer  = new AliADBuffer(fileName);
 309    //AliADBuffer* buffer  = new AliADBuffer("AD_0.ddl");
 310
 311    // Get Trigger information first
 312    // Read trigger inputs from trigger-detector object
 313    AliDataLoader * dataLoader = fLoader->GetDigitsDataLoader();
 314    if( !dataLoader->IsFileOpen() )
 315         dataLoader->OpenFile( "READ" );
 316    AliTriggerDetector* trgdet = (AliTriggerDetector*)dataLoader->GetDirectory()->Get( "Trigger" );
 317    UInt_t triggerInfo = 0;
 318    if(trgdet) {
 319       triggerInfo = trgdet->GetMask() & 0xffff;
 320    }
 321    else {
 322       AliError(Form("There is no trigger object for %s",fLoader->GetName()));
 323    }
 324
 325    buffer->WriteTriggerInfo((UInt_t)triggerInfo);
 326    buffer->WriteTriggerScalers();
 327    buffer->WriteBunchNumbers();
 328
 329    // Now retrieve the channel information: charge smaples + time and
 330    // dump it into ADC and Time arrays
 331    Int_t nEntries = Int_t(digits->GetEntries());
 332    Short_t aADC[16][kNClocks];
 333    Float_t aTime[16];
 334    Float_t aWidth[16];
 335    Bool_t  aIntegrator[16];
 336
 337    for (Int_t i = 0; i < nEntries; i++) {
 338      fAD->ResetDigits();
 339      digits->GetEvent(i);
 340      Int_t ndig = ADdigits->GetEntriesFast();
 341
 342      if(ndig == 0) continue;
 343      for(Int_t k=0; k<ndig; k++){
 344          AliADdigit* fADDigit = (AliADdigit*) ADdigits->At(k);
 345
 346          Int_t iChannel       = fADDigit->PMNumber();
 347
 348          for(Int_t iClock = 0; iClock < kNClocks; ++iClock) aADC[iChannel][iClock] = fADDigit->ChargeADC(iClock);
 349          aTime[iChannel]      = fADDigit->Time(); //divide by resolution
 350          aWidth[iChannel]     = fADDigit->Width(); //divide by resolution
 351          aIntegrator[iChannel]= fADDigit->Integrator();
 352
 353          //AliDebug(1,Form("DDL: %s\tdigit number: %d\tPM number: %d\tADC: %d\tTime: %f",
 354                          //fileName,k,fADDigit->PMNumber(),aADC[iChannel][AliADdigit::kNClocks/2],aTime[iChannel]));
 355      }
 356    }
 357
 358    // Now fill raw data
 359    for (Int_t  iCIU = 0; iCIU < kNCIUBoards; iCIU++) {
 360    // decoding of one Channel Interface Unit numbered iCIU - there are 8 channels per CIU (and 2 CIUs) :
 361       for(Int_t iChannel_Offset = iCIU*8; iChannel_Offset < (iCIU*8)+8; iChannel_Offset=iChannel_Offset+4) {
 362          for(Int_t iChannel = iChannel_Offset; iChannel < iChannel_Offset+4; iChannel++) {
 363              buffer->WriteChannel(iChannel, aADC[iChannel], aIntegrator[iChannel]);
 364          }
 365          buffer->WriteBeamFlags();
 366          buffer->WriteMBInfo();
 367          buffer->WriteMBFlags();
 368          buffer->WriteBeamScalers();
 369       }
 370
 371       for(Int_t iChannel = iCIU*8 + 7; iChannel >= iCIU*8; iChannel--) {
 372           buffer->WriteTiming(aTime[iChannel], aWidth[iChannel]);
 373       } // End of decoding of one CIU card
 374   } // end of decoding the eight CIUs
 375
 376
 377   delete buffer;
 378   fLoader->UnloadDigits();
 379
 380 }
 381
 382 //_____________________________________________________________________________
 383 Bool_t AliAD::Raw2SDigits(AliRawReader* /*rawReader*/)
 384 {
 385         // reads raw data to produce digits
 386         // for AD not implemented yet (needs detailed hardware info)
 387         return kTRUE;
 388 }