EMCAL/AliEMCAL.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  *                                                                        *
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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   *
  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 // Base Class for EMCAL description:
  20 // This class contains material definitions
  21 // for the EMCAL - It does not place the detector in Alice
  22 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  23 //
  24 //*-- Additional Contributions: Sahal Yacoob (LBNL/UCT)
  25 //
  26 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 // --- ROOT system ---
  29 class TFile;
  30 #include <TFolder.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TVirtualMC.h>
  33
  34 // --- Standard library ---
  35
  36 // --- AliRoot header files ---
  37 #include "AliMagF.h"
  38 #include "AliEMCAL.h"
  39 #include "AliEMCALGetter.h"
  40 #include "AliRun.h"
  41 #include "AliEMCALSDigitizer.h"
  42 #include "AliEMCALDigitizer.h"
  43 #include "AliAltroBuffer.h"
  44
  45 ClassImp(AliEMCAL)
  46 //____________________________________________________________________________
  47 AliEMCAL::AliEMCAL():AliDetector()
  48 {
  49   // Default ctor
  50   fName="EMCAL";
  51   //  fGeom = 0 ;
  52   fRan    = new TRandom(123456) ;
  53 }
  54
  55 //____________________________________________________________________________
  56 AliEMCAL::AliEMCAL(const char* name, const char* title): AliDetector(name,title)
  57 {
  58   //   ctor : title is used to identify the layout
  59   // fGeom = 0;
  60   fRan    = new TRandom(123456) ;
  61 }
  62
  63 //____________________________________________________________________________
  64 AliEMCAL::~AliEMCAL()
  65 {
  66
  67 }
  68
  69 //____________________________________________________________________________
  70 void AliEMCAL::Copy(AliEMCAL & emcal)
  71 {
  72   TObject::Copy(emcal) ;
  73 }
  74
  75 //____________________________________________________________________________
  76 AliDigitizer* AliEMCAL::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
  77 {
  78   return new AliEMCALDigitizer(manager);
  79 }
  80
  81 //____________________________________________________________________________
  82 void AliEMCAL::CreateMaterials()
  83 {
  84   // Definitions of materials to build EMCAL and associated tracking media.
  85   // media number in idtmed are 1599 to 1698.
  86
  87   // --- Air ---
  88   Float_t aAir[4]={12.0107,14.0067,15.9994,39.948};
  89   Float_t zAir[4]={6.,7.,8.,18.};
  90   Float_t wAir[4]={0.000124,0.755267,0.231781,0.012827};
  91   Float_t dAir = 1.20479E-3;
  92   AliMixture(0, "Air$", aAir, zAir, dAir, 4, wAir) ;
  93
  94   // --- Lead ---
  95   AliMaterial(1, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
  96
  97
  98   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
  99   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
 100   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
 101   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
 102   Float_t dP = 1.032 ;
 103
 104   AliMixture(2, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
 105
 106   // --- Aluminium ---
 107   AliMaterial(3, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
 108   // ---         Absorption length is ignored ^
 109
 110   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 111
 112   // for EMCAL: idtmed[1599->1698] equivalent to fIdtmed[0->100]
 113   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1599 ;
 114   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 115   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 116
 117   // Air                                                                         -> idtmed[1599]
 118  AliMedium(0, "Air          $", 0, 0,
 119              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 120
 121   // The Lead                                                                      -> idtmed[1600]
 122
 123   AliMedium(1, "Lead      $", 1, 0,
 124              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 125
 126  // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[1601]
 127   AliMedium(2, "CPV scint.   $", 2, 1,
 128             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.001, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 129
 130   // Various Aluminium parts made of Al                                            -> idtmed[1602]
 131   AliMedium(3, "Al parts     $", 3, 0,
 132              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 133
 134
 135 // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 136
 137   // Tracking threshold for photons and electrons in Lead
 138   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"CUTGAM",0.00008) ;
 139   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"CUTELE",0.001) ;
 140   gMC->Gstpar(idtmed[1600],"BCUTE",0.0001) ;
 141
 142   // --- Generate explicitly delta rays in Lead ---
 143   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "LOSS",3.) ;
 144   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "DRAY",1.) ;
 145   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "DCUTE",0.00001) ;
 146   gMC->Gstpar(idtmed[1600], "DCUTM",0.00001) ;
 147
 148 // --- in aluminium parts ---
 149   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "LOSS",3.) ;
 150   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "DRAY",1.) ;
 151   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "DCUTE",0.00001) ;
 152   gMC->Gstpar(idtmed[1602], "DCUTM",0.00001) ;
 153
 154 // --- and finally thresholds for photons and electrons in the scintillator ---
 155   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"CUTGAM",0.00008) ;
 156   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"CUTELE",0.001) ;
 157   gMC->Gstpar(idtmed[1601],"BCUTE",0.0001) ;
 158
 159   //set constants for Birk's Law implentation
 160   fBirkC0 =  1;
 161   fBirkC1 =  0.013/dP;
 162   fBirkC2 =  9.6e-6/(dP * dP);
 163
 164
 165 }
 166
 167 //____________________________________________________________________________
 168 void AliEMCAL::Digits2Raw()
 169 {
 170 // convert digits of the current event to raw data
 171
 172   // get the digits
 173   AliEMCALGetter * gime = AliEMCALGetter::Instance(AliRunLoader::GetGAliceName()) ;
 174   if (!gime) {
 175     Error("Digits2Raw", "EMCAL Getter not instantiated") ;
 176     return ;
 177   }
 178   gime->Event(gime->EventNumber(), "D") ;
 179   TClonesArray* digits = gime->Digits() ;
 180
 181   if (!digits) {
 182     Error("Digits2Raw", "no digits found !");
 183     return;
 184   }
 185
 186   // get the geometry
 187   AliEMCALGeometry* geom = gime->EMCALGeometry();
 188   if (!geom) {
 189     Error("Digits2Raw", "no geometry found !");
 190     return;
 191   }
 192
 193   // some digitization constants
 194   const Int_t    kDDLOffset = 0x800;
 195   const Double_t kTimeMax = 1.28E-5;
 196   const Int_t    kTimeBins = 256;
 197   const Double_t kTimePeak = 2.0E-6;
 198   const Double_t kTimeRes = 1.5E-6;
 199   const Int_t    kThreshold = 3;
 200   const Int_t    kHighGainFactor = 40;
 201   const Int_t    kHighGainOffset = 0x200;
 202   // PHOS has 4 DDL per module; I assume therefore that kChannelsperDDL=896+1 EMCAL channel go to one DDL
 203   const Int_t    kChannelsperDDL = 897 ;
 204
 205   AliAltroBuffer* buffer = NULL;
 206   Int_t prevDDL = -1;
 207   Int_t adcValuesLow[kTimeBins];
 208   Int_t adcValuesHigh[kTimeBins];
 209
 210   // loop over digits (assume ordered digits)
 211   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < digits->GetEntries(); iDigit++) {
 212     AliEMCALDigit* digit = gime->Digit(iDigit);
 213     if (digit->GetAmp() < kThreshold)
 214       continue;
 215     Int_t iDDL = digit->GetId() / kChannelsperDDL ;
 216     // for each DDL id is numbered from 1 to  kChannelsperDDL -1
 217     Int_t idDDL = digit->GetId() - iDDL * ( kChannelsperDDL - 1 ) ;
 218     // new DDL
 219     if (iDDL != prevDDL) {
 220       // write real header and close previous file
 221       if (buffer) {
 222         buffer->Flush();
 223         buffer->WriteDataHeader(kFALSE, kFALSE);
 224         delete buffer;
 225       }
 226
 227       // open new file and write dummy header
 228       TString fileName("EMCAL_") ;
 229       fileName += (iDDL + kDDLOffset) ;
 230       fileName += ".ddl" ;
 231       buffer = new AliAltroBuffer(fileName.Data(), 1);
 232       buffer->WriteDataHeader(kTRUE, kFALSE);  //Dummy;
 233
 234       prevDDL = iDDL;
 235     }
 236
 237     // out of time range signal (?)
 238     if (digit->GetTime() > kTimeMax) {
 239       buffer->FillBuffer(digit->GetAmp());
 240       buffer->FillBuffer(kTimeBins);  // time bin
 241       buffer->FillBuffer(3);          // bunch length
 242       buffer->WriteTrailer(3, idDDL, 0, 0);  // trailer
 243
 244     // simulate linear rise and gaussian decay of signal
 245     } else {
 246       Bool_t highGain = kFALSE;
 247
 248       // fill time bin values :
 249       // 1. the signal starts at the time given by the digit
 250       // 2. the rise is linear and the maximum is reached kTimePeak after start
 251       // 3. the decay is gaussian with a sigma of kTimeRes
 252       // 4. the signal is binned into kTimeBins bins
 253       for (Int_t iTime = 0; iTime < kTimeBins; iTime++) {
 254         Double_t time = iTime * kTimeMax/kTimeBins;
 255         Int_t signal = 0;
 256         if (time < digit->GetTime() + kTimePeak) {      // signal is rising
 257           signal = static_cast<Int_t>(fRan->Rndm() + digit->GetAmp() *
 258                          (time - digit->GetTime()) / kTimePeak);
 259         } else {                                        // signal is decaying
 260           signal = static_cast<Int_t>(fRan->Rndm() + digit->GetAmp() *
 261                  TMath::Gaus(time, digit->GetTime() + kTimePeak, kTimeRes));
 262         }
 263         if (signal < 0)
 264           signal = 0;
 265         adcValuesLow[iTime] = signal;
 266         if (signal > 0x3FF) // larger than 10 bits
 267           adcValuesLow[iTime] = 0x3FF;
 268         adcValuesHigh[iTime] = signal / kHighGainFactor;
 269         if (adcValuesHigh[iTime] > 0)
 270           highGain = kTRUE;
 271       }
 272
 273       // write low and eventually high gain channel
 274       buffer->WriteChannel(idDDL, 0, 0,
 275                            kTimeBins, adcValuesLow, kThreshold);
 276       if (highGain) {
 277         buffer->WriteChannel(idDDL, 0, kHighGainOffset,
 278                              kTimeBins, adcValuesHigh, 1);
 279       }
 280     }
 281   }
 282
 283   // write real header and close last file
 284   if (buffer) {
 285     buffer->Flush();
 286     buffer->WriteDataHeader(kFALSE, kFALSE);
 287     delete buffer;
 288   }
 289
 290   gime->EmcalLoader()->UnloadDigits();
 291 }
 292
 293 //____________________________________________________________________________
 294 void AliEMCAL::Hits2SDigits()
 295 {
 296 // create summable digits
 297
 298   AliEMCALSDigitizer* emcalDigitizer =
 299     new AliEMCALSDigitizer(fLoader->GetRunLoader()->GetFileName().Data()) ;
 300   emcalDigitizer->SetEventRange(0, -1) ; // do all the events
 301   emcalDigitizer->ExecuteTask() ;
 302 }
 303
 304 //____________________________________________________________________________
 305 AliLoader* AliEMCAL::MakeLoader(const char* topfoldername)
 306 {
 307 //different behaviour than standard (singleton getter)
 308 // --> to be discussed and made eventually coherent
 309  fLoader = new AliEMCALLoader(GetName(),topfoldername);
 310  return fLoader;
 311 }
 312
 313 //____________________________________________________________________________
 314 void AliEMCAL::SetTreeAddress()
 315 {
 316   // Linking Hits in Tree to Hits array
 317   TBranch *branch;
 318   char branchname[20];
 319   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 320
 321   // Branch address for hit tree
 322   TTree *treeH = TreeH();
 323   if (treeH) {
 324     branch = treeH->GetBranch(branchname);
 325     if (branch)
 326       {
 327         if (fHits == 0x0)
 328           fHits= new TClonesArray("AliEMCALHit",1000);
 329         branch->SetAddress(&fHits);
 330       }
 331     else
 332       {
 333         Warning("SetTreeAddress","<%s> Failed",GetName());
 334       }
 335   }
 336 }
 337
 338
 339
 340
 341