Added methods needed by AliReconstruction (Reconstruct and FillESD)
[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOS.cxx
1 /**************************************************************************
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3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
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14  **************************************************************************/
15 /* $Id$ */
16
17 //_________________________________________________________________________
18 // Base Class for PHOS description:
19 //   PHOS consists of a PbWO4 calorimeter (EMCA) and a gazeous charged 
20 //    particles detector (CPV or PPSD).
21 //   The only provided method here is CreateMaterials, 
22 //    which defines the materials common to all PHOS versions.   
23 // 
24 //*-- Author: Laurent Aphecetche & Yves Schutz (SUBATECH) 
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 "AliESDCaloTrack.h" 
39 #include "AliESD.h"
40 #include "AliPHOS.h"
41 #include "AliPHOSGetter.h"
42 #include "AliPHOSQAChecker.h"
43 #include "AliRun.h"
44 #include "AliPHOSDigitizer.h"
45 #include "AliPHOSSDigitizer.h"
46 #include "AliPHOSReconstructioner.h"
47 ClassImp(AliPHOS)
48 //____________________________________________________________________________
49 AliPHOS:: AliPHOS() : AliDetector()
50 {
51   // Default ctor
52   fName="PHOS";
53   fQATask = 0;
54   fTreeQA = 0;
55 }
56
57 //____________________________________________________________________________
58 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name, title) 
59 {
60   //   ctor : title is used to identify the layout
61   
62   fQATask = 0;
63   fTreeQA = 0;
64 }
65
66 //____________________________________________________________________________
67 AliPHOS::~AliPHOS() 
68 {  
69   
70 }
71
72 //____________________________________________________________________________
73 void AliPHOS::Copy(AliPHOS & phos)
74 {
75   TObject::Copy(phos) ; 
76   //  fQATask = AliPHOSQAChecker::Copy(*(phos.fQATask)) ; 
77   phos.fTreeQA = fTreeQA->CloneTree() ; 
78 }
79
80 //____________________________________________________________________________
81 AliDigitizer* AliPHOS::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
82 {
83   return new AliPHOSDigitizer(manager);
84 }
85
86 //____________________________________________________________________________
87 void AliPHOS::CreateMaterials()
88 {
89   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
90   // media number in idtmed are 699 to 798.
91
92   // --- The PbWO4 crystals ---
93   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
94   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
95   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
96   Float_t dX = 8.28 ;
97
98   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
99
100
101   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
102   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
103   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
104   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
105   Float_t dP = 1.032 ;
106
107   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
108
109   // --- Aluminium ---
110   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
111   // ---         Absorption length is ignored ^
112
113  // --- Tyvek (CnH2n) ---
114   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
115   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
116   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
117   Float_t dT = 0.331 ;
118
119   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
120
121   // --- Polystyrene foam ---
122   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
123   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
124   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
125   Float_t dF = 0.12 ;
126
127   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
128
129  // --- Titanium ---
130   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
131   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
132   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
133   Float_t dTIT = 4.5 ;
134
135   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
136
137  // --- Silicon ---
138   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
139
140
141
142   // --- Foam thermo insulation ---
143   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
144   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
145   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
146   Float_t dTI = 0.04 ;
147
148   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
149
150   // --- Textolitn ---
151   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
152   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
153   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
154   Float_t dTX    = 1.75 ;
155
156   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
157
158   //--- FR4  ---
159   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ; 
160   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ; 
161   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
162   Float_t dFR = 1.8 ; 
163
164   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
165
166   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---                                       
167   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ; 
168   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ; 
169   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ; 
170   Float_t dCM = 0.935 ; 
171
172   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
173
174   // --- Copper ---                                                                    
175   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
176  
177   // --- G10 : Printed Circuit material ---                                                  
178   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
179   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
180   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
181   Float_t dG10  = 1.7 ;
182   
183   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
184
185   // --- Lead ---                                                                     
186   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
187
188  // --- The gas mixture ---                                                                
189  // Co2
190   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ; 
191   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ; 
192   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ; 
193   Float_t dCO = 0.001977 ; 
194
195   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
196
197  // Ar
198   Float_t dAr = 0.001782 ; 
199   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;   
200  
201  // ArCo2
202   Char_t namate[21]="";
203   Float_t aGM[2] ; 
204   Float_t zGM[2] ; 
205   Float_t wGM[2] ; 
206   Float_t dGM ; 
207
208   Float_t absL, radL, density ;
209   Float_t buf[1] ;
210   Int_t nbuf ;
211
212   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar 
213   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2 
214
215
216   // Create gas mixture 
217
218   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%) 
219  
220   wGM[0] = arContent;
221   wGM[1] = 1. - arContent ;
222   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
223
224   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
225
226   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
227   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
228
229
230   // --- Fiberglass ---
231   Float_t aFG[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
232   Float_t zFG[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
233   Float_t wFG[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
234   Float_t dFG    = 1.9 ;
235
236   AliMixture(18, "Fibergla$", aFG, zFG, dFG, -4, wFG) ;
237
238   // --- Cables in Air box  ---
239   // SERVICES
240
241   Float_t aCA[4] = { 1.,12.,55.8,63.5 };
242   Float_t zCA[4] = { 1.,6.,26.,29. }; 
243   Float_t wCA[4] = { .014,.086,.42,.48 };
244   Float_t dCA    = 0.8 ;  //this density is raw estimation, if you know better - correct
245
246   AliMixture(19, "Cables  $", aCA, zCA, dCA, -4, wCA) ;
247
248
249
250  
251   // --- Air ---
252   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
253   
254  
255   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
256
257   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
258   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ; 
259   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
260   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
261
262   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
263   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
264             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
265
266   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
267   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
268             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
269
270   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
271   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
272              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
273
274   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
275   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
276              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
277
278   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
279   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
280              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
281
282   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
283   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
284              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
285
286   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705] 
287  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
288              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
289
290  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
291   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
292              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
293
294   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
295   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
296              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
297
298   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
299   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
300              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ; 
301
302
303   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
304   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
305              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
306
307   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
308   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
309              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
310
311   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
312  
313   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
314              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
315
316   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
317  
318   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
319              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
320
321   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
322  
323   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
324              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
325  
326   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
327   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
328              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
329
330   // Fibergalss                                                                     -> idtmed[717]
331   AliMedium(18, "Fiberglass$", 18, 0,
332              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
333
334   // Cables in air                                                                  -> idtmed[718]
335   AliMedium(19, "Cables    $", 19, 0,
336              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
337
338   // Air                                                                            -> idtmed[798] 
339   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
340              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
341
342   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
343
344   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal 
345   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ; 
346   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
347  
348   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
349   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
350   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
351   // --- and in aluminium parts ---
352   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
353   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
354   // --- and in PIN diode
355   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
356   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
357   // --- and in the passive convertor
358   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
359   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
360   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02 
361   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ; 
362   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
363   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
364   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
365   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
366   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
367   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
368   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
369   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
370   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
371   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
372   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
373   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
374
375 }
376
377 //____________________________________________________________________________
378 void AliPHOS::FillESD(AliESD* esd) const 
379 {
380   // Fill the ESD with all RecParticles
381   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::Instance( (fLoader->GetRunLoader()->GetFileName()).Data() ) ;
382   gime->Event(gime->EventNumber(), "P") ; 
383   TClonesArray *recParticles = gime->RecParticles();
384   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntries();
385   for (Int_t recpart=0; recpart<nOfRecParticles; recpart++) {
386     AliESDCaloTrack *ct = new AliESDCaloTrack((AliPHOSRecParticle*)recParticles->At(recpart));
387     esd->AddCaloTrack(ct);
388   }
389   Info("FillESD", "Added %d RecParticles to ESD", nOfRecParticles) ; 
390 }       
391
392 //____________________________________________________________________________
393 void AliPHOS::Hits2SDigits()  
394
395 // create summable digits
396
397   AliPHOSSDigitizer* phosDigitizer = 
398     new AliPHOSSDigitizer(fLoader->GetRunLoader()->GetFileName().Data());
399   phosDigitizer->ExecuteTask("all");
400 }
401
402 //____________________________________________________________________________
403 AliLoader* AliPHOS::MakeLoader(const char* topfoldername)
404 {
405 //different behaviour than standard (singleton getter)
406 // --> to be discussed and made eventually coherent
407  fLoader = new AliPHOSLoader(GetName(),topfoldername);
408  return fLoader;
409 }
410
411 //____________________________________________________________________________
412 void AliPHOS::SetTreeAddress()
413
414   // Links Hits in the Tree to Hits array
415   TBranch *branch;
416   char branchname[20];
417   sprintf(branchname,"%s",GetName());
418   
419   // Branch address for hit tree
420   TTree *treeH = TreeH();
421   if (treeH) {
422     branch = treeH->GetBranch(branchname);
423     if (branch) 
424      { 
425        if (fHits == 0x0) fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000);
426        //Info("SetTreeAddress","<%s> Setting Hits Address",GetName());
427        branch->SetAddress(&fHits);
428      }
429   }
430 }
431
432 //____________________________________________________________________________
433 void AliPHOS::Reconstruct() const 
434
435   AliPHOSReconstructioner rec((fLoader->GetRunLoader()->GetFileName()).Data()) ; 
436   rec.ExecuteTask() ; 
437 }
438
439 //____________________________________________________________________________
440 void AliPHOS::WriteQA()
441 {
442
443   // Make TreeQA in the output file. 
444
445   if(fTreeQA == 0)
446     fTreeQA = new TTree("TreeQA", "QA Alarms") ;    
447   // Create Alarms branches
448   Int_t bufferSize = 32000 ;    
449   Int_t splitlevel = 0 ; 
450
451   TFolder* topfold = GetLoader()->GetTopFolder(); //get top aliroot folder; skowron
452   TString phosqafn(AliConfig::Instance()->GetQAFolderName()+"/"); //get name of QAaut folder relative to top event; skowron
453   phosqafn+=GetName(); //hard wired string!!! add the detector name to the pathname; skowron 
454   TFolder * alarmsF = (TFolder*)topfold->FindObjectAny(phosqafn); //get the folder
455  
456   if (alarmsF == 0x0)
457    {
458      Error("WriteQA","Can not find folder with qa alarms");
459      return;
460    }
461   TString branchName(alarmsF->GetName());
462   TBranch * alarmsBranch = fTreeQA->Branch(branchName,"TFolder", &alarmsF, bufferSize, splitlevel);
463   TString branchTitle = branchName + " QA alarms" ; 
464   alarmsBranch->SetTitle(branchTitle);
465   alarmsBranch->Fill() ; 
466
467   //fTreeQA->Fill() ; 
468 }