ANALYSIS/TenderSupplies/AliPHOSTenderSupply.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
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  16
  17 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  18 //                                                                           //
  19 //  PHOS tender, recalibrate PHOS clusters                                   //
  20 //  and do track matching                                                    //
  21 //  Author : Dmitri Peressounko (RRC KI)                                     //
  22 //                                                                           //
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25 #include "TROOT.h"
  26 #include "TH2.h"
  27 #include "TFile.h"
  28
  29 #include <AliLog.h>
  30 #include <AliESDEvent.h>
  31 #include <AliAnalysisManager.h>
  32 #include <AliTender.h>
  33 #include <AliCDBManager.h>
  34 #include "AliMagF.h"
  35 #include "TGeoGlobalMagField.h"
  36
  37 #include "AliESDCaloCluster.h"
  38 #include "AliPHOSTenderSupply.h"
  39 #include "AliPHOSCalibData.h"
  40 #include "AliPHOSGeometry.h"
  41 #include "AliPHOSEsdCluster.h"
  42 #include "AliOADBContainer.h"
  43
  44 ClassImp(AliPHOSTenderSupply)
  45
  46 AliPHOSTenderSupply::AliPHOSTenderSupply() :
  47   AliTenderSupply()
  48   ,fOCDBpass("local://OCDB")
  49   ,fNonlinearityVersion("Default")
  50   ,fPHOSGeo(0x0)
  51   ,fRunNumber(0)
  52   ,fRecoPass(-1)  //to be defined
  53   ,fUsePrivateBadMap(0)
  54   ,fUsePrivateCalib(0)
  55   ,fPHOSCalibData(0x0)
  56 {
  57         //
  58         // default ctor
  59         //
  60    for(Int_t i=0;i<10;i++)fNonlinearityParams[i]=0. ;
  61    for(Int_t mod=0;mod<5;mod++)fPHOSBadMap[mod]=0x0 ;
  62 }
  63
  64 //_____________________________________________________
  65 AliPHOSTenderSupply::AliPHOSTenderSupply(const char *name, const AliTender *tender) :
  66   AliTenderSupply(name,tender)
  67   ,fOCDBpass("alien:///alice/cern.ch/user/p/prsnko/PHOSrecalibrations/")
  68   ,fNonlinearityVersion("Default")
  69   ,fPHOSGeo(0x0)
  70   ,fRunNumber(0)
  71   ,fRecoPass(-1)  //to be defined
  72   ,fUsePrivateBadMap(0)
  73   ,fUsePrivateCalib(0)
  74   ,fPHOSCalibData(0x0)
  75 {
  76         //
  77         // named ctor
  78         //
  79    for(Int_t i=0;i<10;i++)fNonlinearityParams[i]=0. ;
  80    for(Int_t mod=0;mod<5;mod++)fPHOSBadMap[mod]=0x0 ;
  81 }
  82
  83 //_____________________________________________________
  84 AliPHOSTenderSupply::~AliPHOSTenderSupply()
  85 {
  86   //Destructor
  87   if(fPHOSCalibData)
  88     delete fPHOSCalibData;
  89   fPHOSCalibData=0x0 ;
  90 }
  91
  92 //_____________________________________________________
  93 void AliPHOSTenderSupply::InitTender()
  94 {
  95   //
  96   // Initialise PHOS tender
  97   //
  98   AliESDEvent *event=fTender->GetEvent();
  99   if (!event) return;
 100
 101   fRunNumber=event->GetRunNumber();
 102   if(fRecoPass<0){ //not defined yet
 103     // read if from filename.
 104     AliAnalysisManager *mgr = AliAnalysisManager::GetAnalysisManager();
 105     TTree * t = mgr->GetTree();
 106     if(t){
 107       TFile * f = t->GetCurrentFile() ;
 108       if(f){
 109         TString fname(f->GetName());
 110         if(fname.Contains("pass1"))
 111            fRecoPass=1;
 112         else
 113           if(fname.Contains("pass2"))
 114            fRecoPass=2;
 115           else
 116             if(fname.Contains("pass3"))
 117               fRecoPass=3;
 118       }
 119     }
 120     if(fRecoPass<0){
 121       AliError("Can not find pass number from file name, set it manually");
 122     }
 123   }
 124
 125   //Init geometry
 126   if(!fPHOSGeo){
 127     AliOADBContainer geomContainer("phosGeo");
 128     geomContainer.InitFromFile("$ALICE_ROOT/OADB/PHOS/PHOSGeometry.root","PHOSRotationMatrixes");
 129     TObjArray *matrixes = (TObjArray*)geomContainer.GetObject(fRunNumber,"PHOSRotationMatrixes");
 130     fPHOSGeo =  AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP") ;
 131     for(Int_t mod=0; mod<5; mod++) {
 132       if(!matrixes->At(mod)) continue;
 133       fPHOSGeo->SetMisalMatrix(((TGeoHMatrix*)matrixes->At(mod)),mod) ;
 134       printf(".........Adding Matrix(%d), geo=%p\n",mod,fPHOSGeo) ;
 135     }
 136   }
 137
 138   //Init Bad channels map
 139   if(!fUsePrivateBadMap){
 140    AliOADBContainer badmapContainer(Form("phosBadMap"));
 141     badmapContainer.InitFromFile("$ALICE_ROOT/OADB/PHOS/PHOSBadMaps.root","phosBadMap");
 142     TObjArray *maps = (TObjArray*)badmapContainer.GetObject(fRunNumber,"phosBadMap");
 143     if(!maps){
 144       AliError(Form("Can not read Bad map for run %d. \n You may choose to use your map with ForceUsingBadMap()\n",fRunNumber)) ;
 145     }
 146     else{
 147       AliInfo(Form("Setting PHOS bad map with name %s \n",maps->GetName())) ;
 148       for(Int_t mod=0; mod<5;mod++){
 149         if(fPHOSBadMap[mod])
 150           delete fPHOSBadMap[mod] ;
 151         TH2I * h = (TH2I*)maps->At(mod) ;
 152         if(h)
 153           fPHOSBadMap[mod]=new TH2I(*h) ;
 154       }
 155     }
 156   }
 157
 158   if(!fUsePrivateCalib){
 159     //Init recalibration
 160     //Check the pass1-pass2-pass3 reconstruction
 161     AliOADBContainer calibContainer("phosRecalibration");
 162     calibContainer.InitFromFile("$ALICE_ROOT/OADB/PHOS/PHOSCalibrations.root","phosRecalibration");
 163     TObjArray *recalib = (TObjArray*)calibContainer.GetObject(fRunNumber,"PHOSRecalibration");
 164     if(!recalib){
 165       AliFatal(Form("Can not read calibrations for run %d\n. You may choose your specific calibration with ForceUsingCalibration()\n",fRunNumber)) ;
 166     }
 167     else{
 168       fPHOSCalibData = (AliPHOSCalibData*)recalib->At(fRecoPass-1) ;
 169       if(!fPHOSCalibData) {
 170         AliFatal(Form("Can not find calibration for run %d, pass %d \n",fRunNumber, fRecoPass)) ;
 171       }
 172     }
 173   }
 174
 175 }
 176
 177 //_____________________________________________________
 178 void AliPHOSTenderSupply::ProcessEvent()
 179 {
 180   //Choose PHOS clusters and recalibrate them
 181   //that it recalculate energy, position and distance
 182   //to closest track extrapolation
 183
 184   AliESDEvent *event=fTender->GetEvent();
 185   if (!event) return;
 186
 187   fRunNumber=event->GetRunNumber();
 188
 189   if(!fPHOSCalibData || fTender->RunChanged()){
 190     InitTender();
 191
 192   }
 193
 194
 195   const AliESDVertex *esdVertex = event->GetPrimaryVertex();
 196   AliESDCaloCells * cells = event->GetPHOSCells() ;
 197   TVector3 vertex(esdVertex->GetX(),esdVertex->GetY(),esdVertex->GetZ());
 198   if(vertex.Mag()>99.) //vertex not defined?
 199     vertex.SetXYZ(0.,0.,0.) ;
 200
 201   //For re-calibration
 202   const Double_t logWeight=4.5 ;
 203
 204   Int_t multClust = event->GetNumberOfCaloClusters();
 205   for (Int_t i=0; i<multClust; i++) {
 206     AliESDCaloCluster *clu = event->GetCaloCluster(i);
 207     if ( !clu->IsPHOS()) continue;
 208
 209     Float_t  position[3];
 210     clu->GetPosition(position);
 211     TVector3 global(position) ;
 212     Int_t relId[4] ;
 213     fPHOSGeo->GlobalPos2RelId(global,relId) ;
 214     Int_t mod  = relId[0] ;
 215     Int_t cellX = relId[2];
 216     Int_t cellZ = relId[3] ;
 217     if ( !IsGoodChannel(mod,cellX,cellZ) ) {
 218       clu->SetE(0.) ;
 219       continue ;
 220     }
 221    //Apply re-Calibreation
 222     AliPHOSEsdCluster cluPHOS1(*clu);
 223     cluPHOS1.Recalibrate(fPHOSCalibData,cells); // modify the cell energies
 224     cluPHOS1.EvalAll(logWeight,vertex);         // recalculate the cluster parameters
 225     cluPHOS1.SetE(CorrectNonlinearity(cluPHOS1.E()));// Users's nonlinearity
 226
 227     Float_t  xyz[3];
 228     cluPHOS1.GetPosition(xyz);
 229     clu->SetPosition(xyz);                       //rec.point position in MARS
 230     clu->SetE(cluPHOS1.E());                           //total or core particle energy
 231     clu->SetDispersion(cluPHOS1.GetDispersion());  //cluster dispersion
 232     //    ec->SetPID(rp->GetPID()) ;            //array of particle identification
 233     clu->SetM02(cluPHOS1.GetM02()) ;               //second moment M2x
 234     clu->SetM20(cluPHOS1.GetM20()) ;               //second moment M2z
 235     Double_t dx=0.,dz=0. ;
 236     fPHOSGeo->GlobalPos2RelId(global,relId) ;
 237     TVector3 locPos;
 238     fPHOSGeo->Global2Local(locPos,global,mod) ;
 239
 240     Double_t pttrack=0.;
 241     Int_t charge=0;
 242     FindTrackMatching(mod,&locPos,dx,dz,pttrack,charge) ;
 243     Double_t r=TestCPV(dx, dz, pttrack,charge) ;
 244     clu->SetTrackDistance(dx,dz);
 245
 246     clu->SetEmcCpvDistance(r);
 247     clu->SetChi2(TestLambda(clu->E(),clu->GetM20(),clu->GetM02()));                     //not yet implemented
 248     clu->SetTOF(cluPHOS1.GetTOF());
 249
 250   }
 251
 252
 253 }
 254 //___________________________________________________________________________________________________
 255 void AliPHOSTenderSupply::FindTrackMatching(Int_t mod,TVector3 *locpos,
 256                                             Double_t &dx, Double_t &dz,
 257                                             Double_t &pt,Int_t &charge){
 258   //Find track with closest extrapolation to cluster
 259
 260   AliESDEvent *event= fTender->GetEvent();
 261   Double_t  magF = event->GetMagneticField();
 262   Double_t magSign = 1.0;
 263   if(magF<0)magSign = -1.0;
 264
 265   if (!TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField()) {
 266     AliMagF* field = new AliMagF("Maps","Maps", magSign, magSign, AliMagF::k5kG);
 267     TGeoGlobalMagField::Instance()->SetField(field);
 268   }
 269
 270   // *** Start the matching
 271   Int_t nt=event->GetNumberOfTracks();
 272   //Calculate actual distance to PHOS module
 273   TVector3 globaPos ;
 274   fPHOSGeo->Local2Global(mod, 0.,0., globaPos) ;
 275   const Double_t rPHOS = globaPos.Pt() ; //Distance to center of  PHOS module
 276   const Double_t kYmax = 72.+10. ; //Size of the module (with some reserve) in phi direction
 277   const Double_t kZmax = 64.+10. ; //Size of the module (with some reserve) in z direction
 278   const Double_t kAlpha0=330./180.*TMath::Pi() ; //First PHOS module angular direction
 279   const Double_t kAlpha= 20./180.*TMath::Pi() ; //PHOS module angular size
 280   Double_t minDistance = 1.e6;
 281
 282
 283   Double_t gposTrack[3] ;
 284
 285   Double_t bz = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->SolenoidField();
 286   bz = TMath::Sign(0.5*kAlmost0Field,bz) + bz;
 287
 288   Double_t b[3];
 289   for (Int_t i=0; i<nt; i++) {
 290     AliESDtrack *esdTrack=event->GetTrack(i);
 291
 292     // Skip the tracks having "wrong" status (has to be checked/tuned)
 293     ULong_t status = esdTrack->GetStatus();
 294     if ((status & AliESDtrack::kTPCout)   == 0) continue;
 295     //     if ((status & AliESDtrack::kTRDout)   == 0) continue;
 296     //     if ((status & AliESDtrack::kTRDrefit) == 1) continue;
 297
 298     //Continue extrapolation from TPC outer surface
 299     const AliExternalTrackParam *outerParam=esdTrack->GetOuterParam();
 300     if (!outerParam) continue;
 301     AliExternalTrackParam t(*outerParam);
 302
 303     t.GetBxByBz(b) ;
 304     //Direction to the current PHOS module
 305     Double_t phiMod=kAlpha0-kAlpha*mod ;
 306     if(!t.Rotate(phiMod))
 307       continue ;
 308
 309     Double_t y;                       // Some tracks do not reach the PHOS
 310     if (!t.GetYAt(rPHOS,bz,y)) continue; //    because of the bending
 311
 312     Double_t z;
 313     if(!t.GetZAt(rPHOS,bz,z))
 314       continue ;
 315     if (TMath::Abs(z) > kZmax)
 316       continue; // Some tracks miss the PHOS in Z
 317     if(TMath::Abs(y) < kYmax){
 318       t.PropagateToBxByBz(rPHOS,b);        // Propagate to the matching module
 319       //t.CorrectForMaterial(...); // Correct for the TOF material, if needed
 320       t.GetXYZ(gposTrack) ;
 321       TVector3 globalPositionTr(gposTrack) ;
 322       TVector3 localPositionTr ;
 323       fPHOSGeo->Global2Local(localPositionTr,globalPositionTr,mod) ;
 324       Double_t ddx = locpos->X()-localPositionTr.X();
 325       Double_t ddz = locpos->Z()-localPositionTr.Z();
 326       Double_t d2 = ddx*ddx + ddz*ddz;
 327       if(d2 < minDistance) {
 328         dx = ddx ;
 329         dz = ddz ;
 330         minDistance=d2 ;
 331         pt=esdTrack->Pt() ;
 332         charge=esdTrack->Charge() ;
 333       }
 334     }
 335   } //Scanned all tracks
 336
 337 }
 338 //____________________________________________________________
 339 Float_t AliPHOSTenderSupply::CorrectNonlinearity(Float_t en){
 340
 341   //For backward compatibility, if no RecoParameters found
 342   if(fNonlinearityVersion=="Default"){
 343     return 0.0241+1.0504*en+0.000249*en*en ;
 344   }
 345
 346   if(fNonlinearityVersion=="NoCorrection"){
 347     return en ;
 348   }
 349   if(fNonlinearityVersion=="Gustavo2005"){
 350     return fNonlinearityParams[0]+fNonlinearityParams[1]*en + fNonlinearityParams[2]*en*en ;
 351   }
 352   if(fNonlinearityVersion=="Henrik2010"){
 353     return en*(fNonlinearityParams[0]+fNonlinearityParams[1]*TMath::Exp(-en*fNonlinearityParams[2]))*(1.+fNonlinearityParams[3]*TMath::Exp(-en*fNonlinearityParams[4]))*(1.+fNonlinearityParams[6]/(en*en+fNonlinearityParams[5])) ;
 354   }
 355
 356   return en ;
 357 }
 358 //_____________________________________________________________________________
 359 Double_t AliPHOSTenderSupply::TestLambda(Double_t pt,Double_t l1,Double_t l2){
 360
 361   Double_t l2Mean  = 1.53126+9.50835e+06/(1.+1.08728e+07*pt+1.73420e+06*pt*pt) ;
 362   Double_t l1Mean  = 1.12365+0.123770*TMath::Exp(-pt*0.246551)+5.30000e-03*pt ;
 363   Double_t l2Sigma = 6.48260e-02+7.60261e+10/(1.+1.53012e+11*pt+5.01265e+05*pt*pt)+9.00000e-03*pt;
 364   Double_t l1Sigma = 4.44719e-04+6.99839e-01/(1.+1.22497e+00*pt+6.78604e-07*pt*pt)+9.00000e-03*pt;
 365   Double_t c=-0.35-0.550*TMath::Exp(-0.390730*pt) ;
 366   Double_t R2=0.5*(l1-l1Mean)*(l1-l1Mean)/l1Sigma/l1Sigma +
 367               0.5*(l2-l2Mean)*(l2-l2Mean)/l2Sigma/l2Sigma +
 368               0.5*c*(l1-l1Mean)*(l2-l2Mean)/l1Sigma/l2Sigma ;
 369   return (R2<2.5*2.5) ;
 370
 371 }
 372 //____________________________________________________________________________
 373 Double_t AliPHOSTenderSupply::TestCPV(Double_t dx, Double_t dz, Double_t pt, Int_t charge){
 374   //Parameterization of LHC10h period
 375   //_true if neutral_
 376
 377   Double_t meanX=0;
 378   Double_t meanZ=0.;
 379   Double_t sx=TMath::Min(5.4,2.59719e+02*TMath::Exp(-pt/1.02053e-01)+
 380               6.58365e-01*5.91917e-01*5.91917e-01/((pt-9.61306e-01)*(pt-9.61306e-01)+5.91917e-01*5.91917e-01)+1.59219);
 381   Double_t sz=TMath::Min(2.75,4.90341e+02*1.91456e-02*1.91456e-02/(pt*pt+1.91456e-02*1.91456e-02)+1.60) ;
 382   AliESDEvent *event=fTender->GetEvent();
 383   Double_t mf = event->GetMagneticField(); //Positive for ++ and negative for --
 384
 385   if(mf<0.){ //field --
 386     meanZ = -0.468318 ;
 387     if(charge>0)
 388       meanX=TMath::Min(7.3, 3.89994*1.20679*1.20679/(pt*pt+1.20679*1.20679)+0.249029+2.49088e+07*TMath::Exp(-pt*3.33650e+01)) ;
 389     else
 390       meanX=-TMath::Min(7.7,3.86040*0.912499*0.912499/(pt*pt+0.912499*0.912499)+1.23114+4.48277e+05*TMath::Exp(-pt*2.57070e+01)) ;
 391   }
 392   else{ //Field ++
 393     meanZ= -0.468318;
 394     if(charge>0)
 395       meanX=-TMath::Min(8.0,3.86040*1.31357*1.31357/(pt*pt+1.31357*1.31357)+0.880579+7.56199e+06*TMath::Exp(-pt*3.08451e+01)) ;
 396     else
 397       meanX= TMath::Min(6.85, 3.89994*1.16240*1.16240/(pt*pt+1.16240*1.16240)-0.120787+2.20275e+05*TMath::Exp(-pt*2.40913e+01)) ;
 398   }
 399
 400   Double_t rz=(dz-meanZ)/sz ;
 401   Double_t rx=(dx-meanX)/sx ;
 402   return TMath::Sqrt(rx*rx+rz*rz) ;
 403 }
 404
 405 //________________________________________________________________________
 406 Bool_t AliPHOSTenderSupply::IsGoodChannel(Int_t mod, Int_t ix, Int_t iz)
 407 {
 408   //Check if this channel belogs to the good ones
 409
 410   if(mod>4 || mod<1){
 411 //    AliError(Form("No bad map for PHOS module %d ",mod)) ;
 412     return kTRUE ;
 413   }
 414   if(!fPHOSBadMap[mod]){
 415 //     AliError(Form("No Bad map for PHOS module %d",mod)) ;
 416      return kTRUE ;
 417   }
 418   if(fPHOSBadMap[mod]->GetBinContent(ix,iz)>0)
 419     return kFALSE ;
 420   else
 421     return kTRUE ;
 422 }
 423 //________________________________________________________________________
 424 void AliPHOSTenderSupply::ForceUsingBadMap(const char * filename){
 425   //Read TH2I histograms with bad maps from local or alien file
 426   TFile * fbm = TFile::Open(filename) ;
 427   if(!fbm || !fbm->IsOpen()){
 428     AliError(Form("Can not open BadMaps file %s \n",filename)) ;
 429     return ;
 430   }
 431   gROOT->cd() ;
 432   char key[55] ;
 433   for(Int_t mod=1;mod<4; mod++){
 434     snprintf(key,55,"PHOS_BadMap_mod%d",mod) ;
 435     TH2I * h = (TH2I*)fbm->Get(key) ;
 436     if(h)
 437        fPHOSBadMap[mod] = new TH2I(*h) ;
 438   }
 439   fbm->Close() ;
 440   fUsePrivateBadMap=kTRUE ;
 441 }
 442 //________________________________________________________________________
 443 void AliPHOSTenderSupply::ForceUsingCalibration(const char * filename){
 444   //Read PHOS recalibration parameters from the file.
 445   //We assume that file contains single entry: AliPHOSCalibData
 446   TFile * fc = TFile::Open(filename) ;
 447   if(!fc || !fc->IsOpen()){
 448     AliFatal(Form("Can not open Calibration file %s \n",filename)) ;
 449     return ;
 450   }
 451   fPHOSCalibData = (AliPHOSCalibData*)fc->Get("PHOSCalibration") ;
 452   fc->Close() ;
 453   fUsePrivateCalib=kTRUE;
 454 }
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 459