EMCAL/AliEMCALQADataMakerRec.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 Based on the QA code for PHOS written by Yves Schutz July 2007
  17
  18 Authors:  J.Klay (Cal Poly) May 2008
  19           S. Salur LBL April 2008
  20
  21 */
  22
  23 // --- ROOT system ---
  24 #include <TClonesArray.h>
  25 #include <TFile.h>
  26 #include <TH1F.h>
  27 #include <TH1I.h>
  28 #include <TH2F.h>
  29 #include <TProfile.h>
  30
  31 // --- Standard library ---
  32
  33
  34 // --- AliRoot header files ---
  35 #include "AliESDCaloCluster.h"
  36 #include "AliESDCaloCells.h"
  37 #include "AliESDEvent.h"
  38 #include "AliLog.h"
  39 #include "AliEMCALQADataMakerRec.h"
  40 #include "AliQAChecker.h"
  41 #include "AliEMCALDigit.h"
  42 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  43 #include "AliEMCALRawUtils.h"
  44 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  45 #include "AliEMCALRecParam.h"
  46 #include "AliRawReader.h"
  47 #include "AliCaloRawStreamV3.h"
  48
  49 ClassImp(AliEMCALQADataMakerRec)
  50
  51 //____________________________________________________________________________
  52   AliEMCALQADataMakerRec::AliEMCALQADataMakerRec() :
  53     AliQADataMakerRec(AliQAv1::GetDetName(AliQAv1::kEMCAL), "EMCAL Quality Assurance Data Maker"),
  54     fSuperModules(4) // FIXME!!! number of SuperModules; 4 for 2009; update default to 12 for later runs..
  55 {
  56   // ctor
  57 }
  58
  59 //____________________________________________________________________________
  60 AliEMCALQADataMakerRec::AliEMCALQADataMakerRec(const AliEMCALQADataMakerRec& qadm) :
  61   AliQADataMakerRec(), fSuperModules()
  62 {
  63   //copy ctor
  64   SetName((const char*)qadm.GetName()) ;
  65   SetTitle((const char*)qadm.GetTitle());
  66   fSuperModules = qadm.GetSuperModules();
  67 }
  68
  69 //__________________________________________________________________
  70 AliEMCALQADataMakerRec& AliEMCALQADataMakerRec::operator = (const AliEMCALQADataMakerRec& qadm )
  71 {
  72   // Equal operator.
  73   this->~AliEMCALQADataMakerRec();
  74   new(this) AliEMCALQADataMakerRec(qadm);
  75   return *this;
  76 }
  77
  78 //____________________________________________________________________________
  79 void AliEMCALQADataMakerRec::EndOfDetectorCycle(AliQAv1::TASKINDEX_t task, TObjArray ** list)
  80 {
  81   //Detector specific actions at end of cycle
  82   // do the QA checking
  83   AliQAChecker::Instance()->Run(AliQAv1::kEMCAL, task, list) ;
  84 }
  85
  86 //____________________________________________________________________________
  87 void AliEMCALQADataMakerRec::InitESDs()
  88 {
  89   //Create histograms to controll ESD
  90   const Bool_t expert   = kTRUE ;
  91   const Bool_t image    = kTRUE ;
  92
  93   TH1F * h1 = new TH1F("hESDCaloClusterE",  "ESDs CaloCluster energy in EMCAL;Energy [MeV];Counts",    200, 0., 20.) ;
  94   h1->Sumw2() ;
  95   Add2ESDsList(h1, kESDCaloClusE, !expert, image)  ;
  96
  97   TH1I * h2 = new TH1I("hESDCaloClusterM", "ESDs CaloCluster multiplicity in EMCAL;# of Clusters;Entries", 100, 0,  100) ;
  98   h2->Sumw2() ;
  99   Add2ESDsList(h2, kESDCaloClusM, !expert, image)  ;
 100
 101   TH1F * h3 = new TH1F("hESDCaloCellA",  "ESDs CaloCell amplitude in EMCAL;Energy [MeV];Counts",    500, 0., 250.) ;
 102   h3->Sumw2() ;
 103   Add2ESDsList(h3, kESDCaloCellA, !expert, image)  ;
 104
 105   TH1I * h4 = new TH1I("hESDCaloCellM", "ESDs CaloCell multiplicity in EMCAL;# of Clusters;Entries", 200, 0,  1000) ;
 106   h4->Sumw2() ;
 107   Add2ESDsList(h4, kESDCaloCellM, !expert, image) ;
 108
 109 }
 110
 111 //____________________________________________________________________________
 112 void AliEMCALQADataMakerRec::InitDigits()
 113 {
 114   // create Digits histograms in Digits subdir
 115   const Bool_t expert   = kTRUE ;
 116   const Bool_t image    = kTRUE ;
 117
 118   TH1I * h0 = new TH1I("hEmcalDigits",    "Digits amplitude distribution in EMCAL;Amplitude [ADC counts];Counts",    500, 0, 500) ;
 119   h0->Sumw2() ;
 120   Add2DigitsList(h0, 0, !expert, image) ;
 121   TH1I * h1 = new TH1I("hEmcalDigitsMul", "Digits multiplicity distribution in EMCAL;# of Digits;Entries", 200, 0, 2000) ;
 122   h1->Sumw2() ;
 123   Add2DigitsList(h1, 1, !expert, image) ;
 124 }
 125
 126 //____________________________________________________________________________
 127 void AliEMCALQADataMakerRec::InitRecPoints()
 128 {
 129   // create Reconstructed Points histograms in RecPoints subdir
 130   const Bool_t expert   = kTRUE ;
 131   const Bool_t image    = kTRUE ;
 132
 133   TH1F* h0 = new TH1F("hEMCALRpE","EMCAL RecPoint energies;Energy [MeV];Counts",200, 0.,20.); //GeV
 134   h0->Sumw2();
 135   Add2RecPointsList(h0,kRecPE, !expert, image);
 136
 137   TH1I* h1 = new TH1I("hEMCALRpM","EMCAL RecPoint multiplicities;# of Clusters;Entries",100,0,100);
 138   h1->Sumw2();
 139   Add2RecPointsList(h1,kRecPM, !expert, image);
 140
 141   TH1I* h2 = new TH1I("hEMCALRpDigM","EMCAL RecPoint Digit Multiplicities;# of Digits;Entries",20,0,20);
 142   h2->Sumw2();
 143   Add2RecPointsList(h2,kRecPDigM, !expert, image);
 144
 145 }
 146
 147 //____________________________________________________________________________
 148 void AliEMCALQADataMakerRec::InitRaws()
 149 {
 150   // create Raws histograms in Raws subdir
 151    const Bool_t expert   = kTRUE ;
 152    const Bool_t saveCorr = kTRUE ;
 153    const Bool_t image    = kTRUE ;
 154
 155   int nTowersPerSM = 1152; // number of towers in a SuperModule; 24x48
 156   int nTot = fSuperModules * nTowersPerSM; // max number of towers in all SuperModules
 157
 158   // counter info: number of channels per event (bins are SM index)
 159   TProfile * h0 = new TProfile("hLowEmcalSupermodules", "Low Gain EMC: # of towers vs SuperMod;SM Id;# of towers",
 160                                fSuperModules, -0.5, fSuperModules-0.5) ;
 161   Add2RawsList(h0, kNsmodLG, !expert, image, !saveCorr) ;
 162   TProfile * h1 = new TProfile("hHighEmcalSupermodules", "High Gain EMC: # of towers vs SuperMod;SM Id;# of towers",
 163                                fSuperModules, -0.5, fSuperModules-0.5) ;
 164   Add2RawsList(h1, kNsmodHG, !expert, image, !saveCorr) ;
 165
 166   // where did max sample occur? (bins are towers)
 167   TProfile * h2 = new TProfile("hLowEmcalRawtime", "Low Gain EMC: Time at Max vs towerId;Tower Id;Time [ns]",
 168                                nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 169   Add2RawsList(h2, kTimeLG, !expert, image, !saveCorr) ;
 170   TProfile * h3 = new TProfile("hHighEmcalRawtime", "High Gain EMC: Time at Max vs towerId;Tower Id;Time [ns]",
 171                                nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 172   Add2RawsList(h3, kTimeHG, !expert, image, !saveCorr) ;
 173
 174   // how much above pedestal was the max sample?  (bins are towers)
 175   TProfile * h4 = new TProfile("hLowEmcalRawMaxMinusMin", "Low Gain EMC: Max - Min vs towerId;Tower Id;??",
 176                                nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 177   Add2RawsList(h4, kSigLG, !expert, image, !saveCorr) ;
 178   TProfile * h5 = new TProfile("hHighEmcalRawMaxMinusMin", "High Gain EMC: Max - Min vs towerId;Tower Id;??",
 179                                nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 180   Add2RawsList(h5, kSigHG, !expert, image, !saveCorr) ;
 181
 182   // total counter: channels per event
 183   TH1I * h6 = new TH1I("hLowNtot", "Low Gain EMC: Total Number of found towers;# of Towers;Counts", 200, 0, nTot) ;
 184   h6->Sumw2() ;
 185   Add2RawsList(h6, kNtotLG, !expert, image, !saveCorr) ;
 186   TH1I * h7 = new TH1I("hHighNtot", "High Gain EMC: Total Number of found towers;# of Towers;Counts", 200,0, nTot) ;
 187   h7->Sumw2() ;
 188   Add2RawsList(h7, kNtotHG, !expert, image, !saveCorr) ;
 189
 190   // pedestal (bins are towers)
 191   TProfile * h8 = new TProfile("hLowEmcalRawPed", "Low Gain EMC: Pedestal vs towerId;Tower Id;Pedestal [ADC counts]",
 192                                nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 193   Add2RawsList(h8, kPedLG, !expert, image, !saveCorr) ;
 194   TProfile * h9 = new TProfile("hHighEmcalRawPed", "High Gain EMC: Pedestal vs towerId;Tower Id;Pedestal [ADC counts]",
 195                                nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 196   Add2RawsList(h9, kPedHG, !expert, image, !saveCorr) ;
 197
 198   // pedestal rms (standard dev = sqrt of variance estimator for pedestal) (bins are towers)
 199   TProfile * h10 = new TProfile("hLowEmcalRawPedRMS", "Low Gain EMC: Pedestal RMS vs towerId;Tower Id;Width [ADC counts]",
 200                                 nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 201   Add2RawsList(h10, kPedRMSLG, !expert, image, !saveCorr) ;
 202   TProfile * h11 = new TProfile("hHighEmcalRawPedRMS", "High Gain EMC: Pedestal RMS vs towerId;Tower Id;Width [ADC counts]",
 203                                 nTot, -0.5, nTot-0.5) ;
 204   Add2RawsList(h11, kPedRMSHG, !expert, image, !saveCorr) ;
 205
 206 }
 207
 208 //____________________________________________________________________________
 209 void AliEMCALQADataMakerRec::MakeESDs(AliESDEvent * esd)
 210 {
 211   // make QA data from ESDs
 212
 213   Int_t nTot = 0 ;
 214   for ( Int_t index = 0; index < esd->GetNumberOfCaloClusters() ; index++ ) {
 215     AliESDCaloCluster * clu = esd->GetCaloCluster(index) ;
 216     if( clu->IsEMCAL() ) {
 217       GetESDsData(kESDCaloClusE)->Fill(clu->E()) ;
 218       nTot++ ;
 219     }
 220   }
 221   GetESDsData(kESDCaloClusM)->Fill(nTot) ;
 222
 223   //fill calo cells
 224   AliESDCaloCells* cells = esd->GetEMCALCells();
 225   GetESDsData(kESDCaloCellM)->Fill(cells->GetNumberOfCells()) ;
 226
 227   for ( Int_t index = 0; index < cells->GetNumberOfCells() ; index++ ) {
 228     GetESDsData(kESDCaloCellA)->Fill(cells->GetAmplitude(index)) ;
 229   }
 230
 231 }
 232
 233 //____________________________________________________________________________
 234 void AliEMCALQADataMakerRec::MakeRaws(AliRawReader* rawReader)
 235 {
 236   //Fill prepared histograms with Raw digit properties
 237
 238   //Raw histogram filling not yet implemented
 239   //
 240   //Need to figure out how to get the info we want without having to
 241   //actually run Raw2Digits twice.
 242   //I suspect what we actually want is a raw digits method, not a true
 243   //emcal raw data method, but this doesn't seem to be allowed in
 244   //AliQADataMakerRec.h
 245
 246   // For now, to avoid redoing the expensive signal fits we just
 247   // look at max vs min of the signal spextra, a la online usage in
 248   // AliCaloCalibPedestal
 249
 250   rawReader->Reset() ;
 251   AliCaloRawStreamV3 in(rawReader,"EMCAL");
 252
 253   // setup
 254   int nTowersPerSM = 1152; // number of towers in a SuperModule; 24x48
 255   int nRows = 24; // number of rows per SuperModule
 256   int sampleMin = 0;
 257   int sampleMax = 0x3ff; // 1023 = 10-bit range
 258
 259   // for the pedestal calculation
 260   Bool_t selectPedestalSamples = kTRUE;
 261   int firstPedestalSample = 0;
 262   int lastPedestalSample = 15;
 263
 264   // SM counters; decl. should be safe, assuming we don't get more than 12 SuperModules..
 265   int nTotalSMLG[12] = {0};
 266   int nTotalSMHG[12] = {0};
 267
 268   // indices for the reading
 269   int iSM = 0;
 270   int sample = 0;
 271   int gain = 0;
 272   int time = 0;
 273   // counters, on sample level
 274   int i = 0; // the sample number in current event.
 275   int maxTime = 0;
 276   int startBin = 0;
 277
 278   // calc. quantities
 279   double meanPed = 0, squaredMean = 0, rmsPed = 0;
 280
 281   // start loop over input stream
 282   while (in.NextDDL()) {
 283     while (in.NextChannel()) {
 284
 285       // counters
 286       int max = sampleMin, min = sampleMax; // min and max sample values
 287
 288       // for the pedestal calculation
 289       int sampleSum = 0; // sum of samples
 290       int squaredSampleSum = 0; // sum of samples squared
 291       int nSum = 0; // number of samples in sum
 292
 293       while (in.NextBunch()) {
 294         const UShort_t *sig = in.GetSignals();
 295         startBin = in.GetStartTimeBin();
 296         for (i = 0; i < in.GetBunchLength(); i++) {
 297           sample = sig[i];
 298           time = startBin--;
 299
 300           // check if it's a min or max value
 301           if (sample < min) min = sample;
 302           if (sample > max) {
 303             max = sample;
 304             maxTime = time;
 305           }
 306
 307           // should we add it for the pedestal calculation?
 308           if ( (firstPedestalSample<=time && time<=lastPedestalSample) || // sample time in range
 309                !selectPedestalSamples ) { // or we don't restrict the sample range.. - then we'll take all
 310             sampleSum += sample;
 311             squaredSampleSum += sample*sample;
 312             nSum++;
 313           }
 314
 315         } // loop over samples in bunch
 316       } // loop over bunches
 317
 318       // calculate pedesstal estimate: mean of possibly selected samples
 319       if (nSum > 0) {
 320         meanPed = sampleSum / (1.0 * nSum);
 321         squaredMean = squaredSampleSum / (1.0 * nSum);
 322         // The variance (rms squared) is equal to the mean of the squares minus the square of the mean..
 323         rmsPed = sqrt(squaredMean - meanPed*meanPed);
 324       }
 325       else {
 326         meanPed = 0;
 327         squaredMean = 0;
 328         rmsPed  = 0;
 329       }
 330
 331       //If we're here then we're done with this tower
 332       gain = -1; // init to not valid value
 333       if ( in.IsLowGain() ) {
 334         gain = 0;
 335       }
 336       else if ( in.IsHighGain() ) {
 337         gain = 1;
 338       }
 339
 340       // it should be enough to check the SuperModule info for each DDL really, but let's keep it here for now
 341       iSM = in.GetModule(); //The modules are numbered starting from 0
 342
 343       if (iSM>=0 && iSM<fSuperModules) { // valid module reading, can go on with filling
 344
 345         int towerId = iSM*nTowersPerSM + in.GetColumn()*nRows + in.GetRow();
 346
 347         if (gain == 0) {
 348           //fill the low gain histograms, and counters
 349           nTotalSMLG[iSM]++; // one more channel found
 350           GetRawsData(kSigLG)->Fill(towerId, max - min);
 351           GetRawsData(kTimeLG)->Fill(towerId, maxTime);
 352           if (nSum>0) { // only fill pedestal info in case it could be calculated
 353             GetRawsData(kPedLG)->Fill(towerId, meanPed);
 354             GetRawsData(kPedRMSLG)->Fill(towerId, rmsPed);
 355           }
 356         } // gain==0
 357         else if (gain == 1) {
 358           //fill the high gain ones
 359           nTotalSMHG[iSM]++; // one more channel found
 360           GetRawsData(kSigHG)->Fill(towerId, max - min);
 361           GetRawsData(kTimeHG)->Fill(towerId, maxTime);
 362           if (nSum>0) { // only fill pedestal info in case it could be calculated
 363             GetRawsData(kPedHG)->Fill(towerId, meanPed);
 364             GetRawsData(kPedRMSHG)->Fill(towerId, rmsPed);
 365           }
 366         }
 367       } // SM index OK
 368
 369     }// end while over channel
 370
 371   }//end while over DDL's, of input stream
 372
 373   // let's also fill the SM and event counter histograms
 374   int nTotalHG = 0;
 375   int nTotalLG = 0;
 376   for (iSM=0; iSM<fSuperModules; iSM++) {
 377     nTotalLG += nTotalSMLG[iSM];
 378     nTotalHG += nTotalSMHG[iSM];
 379     GetRawsData(kNsmodLG)->Fill(iSM, nTotalSMLG[iSM]);
 380     GetRawsData(kNsmodHG)->Fill(iSM, nTotalSMHG[iSM]);
 381   }
 382   GetRawsData(kNtotLG)->Fill(nTotalLG);
 383   GetRawsData(kNtotHG)->Fill(nTotalHG);
 384
 385   // just in case the next rawreader consumer forgets to reset; let's do it here again..
 386   rawReader->Reset() ;
 387
 388   return;
 389 }
 390
 391 //____________________________________________________________________________
 392 void AliEMCALQADataMakerRec::MakeDigits()
 393 {
 394   // makes data from Digits
 395
 396   GetDigitsData(1)->Fill(fDigitsArray->GetEntriesFast()) ;
 397   TIter next(fDigitsArray) ;
 398   AliEMCALDigit * digit ;
 399   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(next())) ) {
 400     GetDigitsData(0)->Fill( digit->GetAmp()) ;
 401   }
 402
 403 }
 404
 405 //____________________________________________________________________________
 406 void AliEMCALQADataMakerRec::MakeDigits(TTree * digitTree)
 407 {
 408   // makes data from Digit Tree
 409   if (fDigitsArray)
 410     fDigitsArray->Clear() ;
 411   else
 412     fDigitsArray = new TClonesArray("AliEMCALDigit", 1000) ;
 413
 414   TBranch * branch = digitTree->GetBranch("EMCAL") ;
 415   if ( ! branch ) {
 416     AliWarning("EMCAL branch in Digit Tree not found") ;
 417   } else {
 418     branch->SetAddress(&fDigitsArray) ;
 419     branch->GetEntry(0) ;
 420     MakeDigits() ;
 421   }
 422
 423 }
 424
 425 //____________________________________________________________________________
 426 void AliEMCALQADataMakerRec::MakeRecPoints(TTree * clustersTree)
 427 {
 428   // makes data from RecPoints
 429   TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("EMCALECARP");
 430   if (!emcbranch) {
 431     AliError("can't get the branch with the EMCAL clusters !");
 432     return;
 433   }
 434
 435   TObjArray * emcrecpoints = new TObjArray(100) ;
 436   emcbranch->SetAddress(&emcrecpoints);
 437   emcbranch->GetEntry(0);
 438
 439   GetRecPointsData(kRecPM)->Fill(emcrecpoints->GetEntriesFast()) ;
 440   TIter next(emcrecpoints) ;
 441   AliEMCALRecPoint * rp ;
 442   while ( (rp = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(next())) ) {
 443     GetRecPointsData(kRecPE)->Fill( rp->GetEnergy()) ;
 444     GetRecPointsData(kRecPDigM)->Fill(rp->GetMultiplicity());
 445   }
 446   emcrecpoints->Delete();
 447   delete emcrecpoints;
 448
 449 }
 450
 451 //____________________________________________________________________________
 452 void AliEMCALQADataMakerRec::StartOfDetectorCycle()
 453 {
 454   //Detector specific actions at start of cycle
 455
 456 }
 457