PHOS/AliPHOSPIDv1.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 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Implementation version v1 of the PHOS particle identifier
  20 // Particle identification based on the
  21 //     - RCPV: distance from CPV recpoint to EMCA recpoint.
  22 //     - TOF
  23 //     - PCA: Principal Components Analysis..
  24 // The identified particle has an identification number corresponding
  25 // to a 9 bits number:
  26 //     -Bit 0 to 2: bit set if RCPV > CpvEmcDistance (each bit corresponds
  27 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  28 //     -Bit 3 to 5: bit set if TOF  < TimeGate (each bit corresponds
  29 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  30 //     -Bit 6 to 9: bit set if Principal Components are
  31 //      inside an ellipse defined by the parameters a, b, c, x0 and y0.
  32 //      (each bit corresponds to a different efficiency-purity point of the
  33 //      photon identification)
  34 //      The PCA (Principal components analysis) needs a file that contains
  35 //      a previous analysis of the correlations between the particles. This
  36 //      file is $ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root. Analysis done for
  37 //      energies between 0.5 and 100 GeV.
  38 //      A calibrated energy is calculated. The energy of the reconstructed
  39 //      cluster is corrected with the formula A + B * E  + C * E^2, whose
  40 //      parameters where obtained through the study of the reconstructed
  41 //      energy distribution of monoenergetic photons.
  42 //
  43 //      All the parameters (RCPV(2 rows-3 columns),TOF(1r-3c),PCA(5r-4c)
  44 //      and calibration(1r-3c))are stored in a file called
  45 //      $ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.dat. Each time that AliPHOSPIDv1 is
  46 //      initialized, this parameters are copied to a Matrix (9,4), a
  47 //      TMatrixD object.
  48 //
  49 // use case:
  50 //  root [0] AliPHOSPIDv1 * p = new AliPHOSPIDv1("galice1.root")
  51 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  52 //          // reading headers from file galice1.root and create  RecParticles
  53             // TrackSegments and RecPoints are used
  54 //          // set file name for the branch RecParticles
  55 //  root [1] p->ExecuteTask("deb all time")
  56 //          // available options
  57 //          // "deb" - prints # of reconstructed particles
  58 //          // "deb all" -  prints # and list of RecParticles
  59 //          // "time" - prints benchmarking results
  60 //
  61 //  root [2] AliPHOSPIDv1 * p2 = new AliPHOSPIDv1("galice1.root","v1",kTRUE)
  62 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  63 //                //Split mode.
  64 //  root [3] p2->ExecuteTask()
  65 //
  66
  67
  68 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Gines Martinez (SUBATECH) &
  69 //            Gustavo Conesa April 2002
  70 //            PCA redesigned by Gustavo Conesa October 2002:
  71 //            The way of using the PCA has changed. Instead of 2
  72 //            files with the PCA, each one with different energy ranges
  73 //            of application, we use the wide one (0.5-100 GeV), and instead
  74 //            of fixing 3 ellipses for different ranges of energy, it has been
  75 //            studied the dependency of the ellipses parameters with the
  76 //            energy, and they are implemented in the code as a funtion
  77 //            of the energy.
  78 //
  79 //
  80 //
  81 // --- ROOT system ---
  82 #include "TROOT.h"
  83 #include "TTree.h"
  84 #include "TFile.h"
  85 #include "TF2.h"
  86 #include "TFormula.h"
  87 #include "TCanvas.h"
  88 #include "TFolder.h"
  89 #include "TSystem.h"
  90 #include "TBenchmark.h"
  91 #include "TMatrixD.h"
  92 #include "TPrincipal.h"
  93 #include "TSystem.h"
  94
  95 // --- Standard library ---
  96
  97
  98 // --- AliRoot header files ---
  99
 100 #include "AliGenerator.h"
 101 #include "AliPHOS.h"
 102 #include "AliPHOSPIDv1.h"
 103 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
 104 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
 105 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
 106 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
 107 #include "AliPHOSRecParticle.h"
 108 #include "AliPHOSGeometry.h"
 109 #include "AliPHOSGetter.h"
 110
 111 ClassImp( AliPHOSPIDv1)
 112
 113 //____________________________________________________________________________
 114 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1():AliPHOSPID()
 115 {
 116   // default ctor
 117
 118   InitParameters() ;
 119   fDefaultInit = kTRUE ;
 120 }
 121
 122 //____________________________________________________________________________
 123 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const AliPHOSPIDv1 & pid ):AliPHOSPID(pid)
 124 {
 125   // ctor
 126   InitParameters() ;
 127   Init() ;
 128
 129 }
 130
 131 //____________________________________________________________________________
 132 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName):AliPHOSPID(alirunFileName, eventFolderName)
 133 {
 134   //ctor with the indication on where to look for the track segments
 135
 136   InitParameters() ;
 137   Init() ;
 138   fDefaultInit = kFALSE ;
 139 }
 140
 141 //____________________________________________________________________________
 142 AliPHOSPIDv1::~AliPHOSPIDv1()
 143 {
 144   // dtor
 145
 146   delete [] fX ;       // Principal input
 147   delete [] fPPhoton ; // Photon Principal components
 148   delete [] fPPi0 ;    // Pi0 Principal components
 149 }
 150 //____________________________________________________________________________
 151 const TString AliPHOSPIDv1::BranchName() const
 152 {
 153
 154   return GetName() ;
 155 }
 156
 157 //____________________________________________________________________________
 158 void AliPHOSPIDv1::Init()
 159 {
 160   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 161   // Add the PID task to the list of PHOS tasks
 162
 163   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data()) ;
 164
 165   if ( !gime->PID() )
 166     gime->PostPID(this) ;
 167 }
 168
 169 //____________________________________________________________________________
 170 void AliPHOSPIDv1::InitParameters()
 171 {
 172   // Initialize PID parameters
 173   fRecParticlesInRun = 0 ;
 174   fNEvent            = 0 ;
 175   fRecParticlesInRun = 0 ;
 176   SetParameters() ; // fill the parameters matrix from parameters file
 177   SetEventRange(0,-1) ;
 178 }
 179
 180 //________________________________________________________________________
 181 void  AliPHOSPIDv1::Exec(Option_t *option)
 182 {
 183   // Steering method to perform particle reconstruction and identification
 184   // for the event range from fFirstEvent to fLastEvent.
 185   // This range is optionally set by SetEventRange().
 186   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 187
 188   if(strstr(option,"tim"))
 189     gBenchmark->Start("PHOSPID");
 190
 191   if(strstr(option,"print")) {
 192     Print() ;
 193     return ;
 194   }
 195
 196
 197   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle()) ;
 198
 199   if (fLastEvent == -1)
 200     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 201   else
 202     fLastEvent = TMath::Min(fLastEvent,gime->MaxEvent());
 203   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 204
 205   Int_t ievent ;
 206   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 207     gime->Event(ievent,"TR") ;
 208     if(gime->TrackSegments() && //Skip events, where no track segments made
 209        gime->TrackSegments()->GetEntriesFast()) {
 210       MakeRecParticles() ;
 211       WriteRecParticles();
 212       if(strstr(option,"deb"))
 213         PrintRecParticles(option) ;
 214       //increment the total number of rec particles per run
 215       fRecParticlesInRun += gime->RecParticles()->GetEntriesFast() ;
 216     }
 217   }
 218   if(strstr(option,"tim")){
 219     gBenchmark->Stop("PHOSPID");
 220     Info("Exec", "took %f seconds for PID %f seconds per event",
 221          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID"),
 222          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID")/nEvents) ;
 223   }
 224
 225   Unload();
 226 }
 227
 228 //____________________________________________________________________________
 229 const TString AliPHOSPIDv1::GetFileNamePrincipal(TString particle) const
 230 {
 231   //Get file name that contains the PCA for a particle ("photon or pi0")
 232   particle.ToLower();
 233   TString name;
 234   if      (particle=="photon") name = fFileNamePrincipalPhoton ;
 235   else if (particle=="pi0"   ) name = fFileNamePrincipalPi0    ;
 236   else    Error("GetFileNamePrincipal","Wrong particle name: %s (choose from pi0/photon)\n",particle.Data());
 237   return name;
 238 }
 239
 240 //____________________________________________________________________________
 241 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterCalibration(Int_t i) const
 242 {
 243   // Get the i-th parameter "Calibration"
 244   Float_t param = 0.;
 245   if (i>2 || i<0)
 246     Error("GetParameterCalibration","Invalid parameter number: %d",i);
 247   else
 248     param = (*fParameters)(0,i);
 249   return param;
 250 }
 251
 252 //____________________________________________________________________________
 253 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetCalibratedEnergy(Float_t e) const
 254 {
 255 //      It calibrates Energy depending on the recpoint energy.
 256 //      The energy of the reconstructed cluster is corrected with
 257 //      the formula A + B* E  + C* E^2, whose parameters where obtained
 258 //      through the study of the reconstructed energy distribution of
 259 //      monoenergetic photons.
 260
 261   Float_t p[]={0.,0.,0.};
 262   for (Int_t i=0; i<3; i++) p[i] = GetParameterCalibration(i);
 263   Float_t enerec = p[0] +  p[1]*e + p[2]*e*e;
 264   return enerec ;
 265
 266 }
 267
 268 //____________________________________________________________________________
 269 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterCpv2Emc(Int_t i, TString axis) const
 270 {
 271   // Get the i-th parameter "CPV-EMC distance" for the specified axis
 272   Float_t param = 0.;
 273   if(i>2 || i<0)
 274     Error("GetParameterCpv2Emc","Invalid parameter number: %d",i);
 275   else {
 276     axis.ToLower();
 277     if      (axis == "x") param = (*fParameters)(1,i);
 278     else if (axis == "z") param = (*fParameters)(2,i);
 279     else Error("GetParameterCpv2Emc","Invalid axis name: %s",axis.Data());
 280   }
 281   return  param;
 282 }
 283
 284 //____________________________________________________________________________
 285 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetCpv2EmcDistanceCut(TString axis, Float_t e) const
 286 {
 287   // Get CpvtoEmcDistance Cut depending on the cluster energy, axis and
 288   // Purity-Efficiency point
 289
 290   axis.ToLower();
 291   Float_t p[]={0.,0.,0.};
 292   for (Int_t i=0; i<3; i++) p[i] = GetParameterCpv2Emc(i,axis);
 293   Float_t sig = p[0] + TMath::Exp(p[1] - p[2]*e);
 294   return sig;
 295 }
 296
 297 //____________________________________________________________________________
 298 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetEllipseParameter(TString particle, TString param, Float_t e) const
 299 {
 300   // Calculates the parameter param of the ellipse
 301
 302   particle.ToLower();
 303   param.   ToLower();
 304   Float_t p[4]={0.,0.,0.,0.};
 305   Float_t value = 0.0;
 306   for (Int_t i=0; i<4; i++) p[i] = GetParameterToCalculateEllipse(particle,param,i);
 307   if (particle == "photon") {
 308     if      (param.Contains("a"))  e = TMath::Min((Double_t)e,70.);
 309     else if (param.Contains("b"))  e = TMath::Min((Double_t)e,70.);
 310     else if (param.Contains("x0")) e = TMath::Max((Double_t)e,1.1);
 311   }
 312
 313   value = p[0]/TMath::Sqrt(e) + p[1]*e + p[2]*e*e + p[3];
 314   return value;
 315 }
 316
 317 //_____________________________________________________________________________
 318 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterPhotonBoundary (Int_t i) const
 319 {
 320   // Get the parameter "i" to calculate the boundary on the moment M2x
 321   // for photons at high p_T
 322   Float_t param = 0;
 323   if (i>3 || i<0)
 324     Error("GetParameterPhotonBoundary","Wrong parameter number: %d\n",i);
 325   else
 326     param = (*fParameters)(14,i) ;
 327   return param;
 328 }
 329
 330 //____________________________________________________________________________
 331 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterPi0Boundary (Int_t i) const
 332 {
 333   // Get the parameter "i" to calculate the boundary on the moment M2x
 334   // for pi0 at high p_T
 335   Float_t param = 0;
 336   if (i>2 || i<0)
 337     Error("GetParameterPi0Boundary","Wrong parameter number: %d\n",i);
 338   else
 339     param = (*fParameters)(15,i) ;
 340   return param;
 341 }
 342
 343 //____________________________________________________________________________
 344 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterTimeGate(Int_t i) const
 345 {
 346   // Get TimeGate parameter depending on Purity-Efficiency i:
 347   // i=0 - Low purity, i=1 - Medium purity, i=2 - High purity
 348   Float_t param = 0.;
 349   if(i>2 || i<0)
 350     Error("GetParameterTimeGate","Invalid Efficiency-Purity choice %d",i);
 351   else
 352     param = (*fParameters)(3,i) ;
 353   return param;
 354 }
 355
 356 //_____________________________________________________________________________
 357 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterToCalculateEllipse(TString particle, TString param, Int_t i) const
 358 {
 359   // Get the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 360   // parameter "param" for the particle "particle" ("photon" or "pi0")
 361
 362   particle.ToLower();
 363   param.   ToLower();
 364   Int_t offset = -1;
 365   if      (particle == "photon") offset=0;
 366   else if (particle == "pi0")    offset=5;
 367   else
 368     Error("GetParameterToCalculateEllipse","Wrong particle name: %s (choose from pi0/photon)\n",particle.Data());
 369
 370   Int_t p= -1;
 371   Float_t par = 0;
 372
 373   if     (param.Contains("a")) p=4+offset;
 374   else if(param.Contains("b")) p=5+offset;
 375   else if(param.Contains("c")) p=6+offset;
 376   else if(param.Contains("x0"))p=7+offset;
 377   else if(param.Contains("y0"))p=8+offset;
 378
 379   if      (i>4 || i<0)
 380     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with index", i) ;
 381   else if (p==-1)
 382     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with name %s", param.Data() ) ;
 383   else
 384     par = (*fParameters)(p,i) ;
 385
 386   return par;
 387 }
 388
 389
 390 //____________________________________________________________________________
 391 Float_t  AliPHOSPIDv1::GetDistance(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSRecPoint * cpv, Option_t *  axis)const
 392 {
 393   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the PPSD RecPoint
 394
 395   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 396   TVector3 vecEmc ;
 397   TVector3 vecCpv ;
 398   if(cpv){
 399     emc->GetLocalPosition(vecEmc) ;
 400     cpv->GetLocalPosition(vecCpv) ;
 401     if(emc->GetPHOSMod() == cpv->GetPHOSMod()){
 402       // Correct to difference in CPV and EMC position due to different distance to center.
 403       // we assume, that particle moves from center
 404       Float_t dCPV = geom->GetIPtoOuterCoverDistance();
 405       Float_t dEMC = geom->GetIPtoCrystalSurface() ;
 406       dEMC         = dEMC / dCPV ;
 407       vecCpv = dEMC * vecCpv  - vecEmc ;
 408       if (axis == "X") return vecCpv.X();
 409       if (axis == "Y") return vecCpv.Y();
 410       if (axis == "Z") return vecCpv.Z();
 411       if (axis == "R") return vecCpv.Mag();
 412     }
 413     return 100000000 ;
 414   }
 415   return 100000000 ;
 416 }
 417 //____________________________________________________________________________
 418 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetCPVBit(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSRecPoint * cpv, Int_t effPur, Float_t e) const
 419 {
 420   if(effPur>2 || effPur<0)
 421     Error("GetCPVBit","Invalid Efficiency-Purity choice %d",effPur);
 422
 423   Float_t sigX = GetCpv2EmcDistanceCut("X",e);
 424   Float_t sigZ = GetCpv2EmcDistanceCut("Z",e);
 425
 426   Float_t deltaX = TMath::Abs(GetDistance(emc, cpv,  "X"));
 427   Float_t deltaZ = TMath::Abs(GetDistance(emc, cpv,  "Z"));
 428
 429   if((deltaX>sigX*(effPur+1))|(deltaZ>sigZ*(effPur+1)))
 430     return 1;//Neutral
 431   else
 432     return 0;//Charged
 433 }
 434
 435 //____________________________________________________________________________
 436 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetPrincipalBit(TString particle, const Double_t* p, Int_t effPur, Float_t e)const
 437 {
 438   //Is the particle inside de PCA ellipse?
 439
 440   particle.ToLower();
 441   Int_t    prinbit  = 0 ;
 442   Float_t a        = GetEllipseParameter(particle,"a" , e);
 443   Float_t b        = GetEllipseParameter(particle,"b" , e);
 444   Float_t c        = GetEllipseParameter(particle,"c" , e);
 445   Float_t x0 = GetEllipseParameter(particle,"x0", e);
 446   Float_t y0 = GetEllipseParameter(particle,"y0", e);
 447
 448   Float_t r = TMath::Power((p[0] - x0)/a,2) +
 449               TMath::Power((p[1] - y0)/b,2) +
 450             c*(p[0] -  x0)*(p[1] - y0)/(a*b) ;
 451   //3 different ellipses defined
 452   if((effPur==2) && (r<1./2.)) prinbit= 1;
 453   if((effPur==1) && (r<2.   )) prinbit= 1;
 454   if((effPur==0) && (r<9./2.)) prinbit= 1;
 455
 456   if(r<0)
 457     Error("GetPrincipalBit", "Negative square?") ;
 458
 459   return prinbit;
 460
 461 }
 462 //____________________________________________________________________________
 463 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetHardPhotonBit(AliPHOSEmcRecPoint * emc) const
 464 {
 465   // Set bit for identified hard photons (E > 30 GeV)
 466   // if the second moment M2x is below the boundary
 467
 468   Float_t e   = emc->GetEnergy();
 469   if (e < 30.0) return 0;
 470   Float_t m2x = emc->GetM2x();
 471   Float_t m2xBoundary = GetParameterPhotonBoundary(0) *
 472     TMath::Exp(-TMath::Power(e-GetParameterPhotonBoundary(1),2)/2.0/
 473                 TMath::Power(GetParameterPhotonBoundary(2),2)) +
 474     GetParameterPhotonBoundary(3);
 475   Info("GetHardPhotonBit","E=%f, m2x=%f, boundary=%f",e,m2x,m2xBoundary);
 476   if (m2x < m2xBoundary)
 477     return 1;// A hard photon
 478   else
 479     return 0;// Not a hard photon
 480 }
 481
 482 //____________________________________________________________________________
 483 Int_t  AliPHOSPIDv1::GetHardPi0Bit(AliPHOSEmcRecPoint * emc) const
 484 {
 485   // Set bit for identified hard pi0  (E > 30 GeV)
 486   // if the second moment M2x is above the boundary
 487
 488   Float_t e   = emc->GetEnergy();
 489   if (e < 30.0) return 0;
 490   Float_t m2x = emc->GetM2x();
 491   Float_t m2xBoundary = GetParameterPi0Boundary(0) +
 492                     e * GetParameterPi0Boundary(1);
 493   Info("GetHardPi0Bit","E=%f, m2x=%f, boundary=%f",e,m2x,m2xBoundary);
 494   if (m2x > m2xBoundary)
 495     return 1;// A hard pi0
 496   else
 497     return 0;// Not a hard pi0
 498 }
 499
 500 //____________________________________________________________________________
 501 TVector3 AliPHOSPIDv1::GetMomentumDirection(AliPHOSEmcRecPoint * emc, AliPHOSRecPoint * )const
 502 {
 503   // Calculates the momentum direction:
 504   //   1. if only a EMC RecPoint, direction is given by IP and this RecPoint
 505   //   2. if a EMC RecPoint and CPV RecPoint, direction is given by the line through the 2 recpoints
 506   //  However because of the poor position resolution of PPSD the direction is always taken as if we were
 507   //  in case 1.
 508
 509   TVector3 dir(0,0,0) ;
 510
 511   TVector3 emcglobalpos ;
 512   TMatrix  dummy ;
 513
 514   emc->GetGlobalPosition(emcglobalpos, dummy) ;
 515
 516
 517   dir = emcglobalpos ;
 518   //dir.SetZ( -dir.Z() ) ;   // why ?
 519   dir.SetMag(1.) ;
 520
 521   //account correction to the position of IP
 522   Float_t xo,yo,zo ; //Coordinates of the origin
 523   gAlice->Generator()->GetOrigin(xo,yo,zo) ;
 524   TVector3 origin(xo,yo,zo);
 525   dir = dir - origin ;
 526
 527   return dir ;
 528 }
 529
 530 //____________________________________________________________________________
 531 void  AliPHOSPIDv1::MakeRecParticles()
 532 {
 533   // Makes a RecParticle out of a TrackSegment
 534
 535   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 536   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 537   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 538   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments() ;
 539   if ( !emcRecPoints || !cpvRecPoints || !trackSegments ) {
 540     Fatal("MakeRecParticles", "RecPoints or TrackSegments not found !") ;
 541   }
 542   TClonesArray * recParticles  = gime->RecParticles() ;
 543   recParticles->Clear();
 544
 545   TIter next(trackSegments) ;
 546   AliPHOSTrackSegment * ts ;
 547   Int_t index = 0 ;
 548   AliPHOSRecParticle * rp ;
 549   while ( (ts = (AliPHOSTrackSegment *)next()) ) {
 550
 551     new( (*recParticles)[index] ) AliPHOSRecParticle() ;
 552     rp = (AliPHOSRecParticle *)recParticles->At(index) ;
 553     rp->SetTrackSegment(index) ;
 554     rp->SetIndexInList(index) ;
 555
 556     AliPHOSEmcRecPoint * emc = 0 ;
 557     if(ts->GetEmcIndex()>=0)
 558       emc = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()) ;
 559
 560     AliPHOSRecPoint    * cpv = 0 ;
 561     if(ts->GetCpvIndex()>=0)
 562       cpv = (AliPHOSRecPoint *)   cpvRecPoints->At(ts->GetCpvIndex()) ;
 563
 564     // Now set type (reconstructed) of the particle
 565
 566     // Choose the cluster energy range
 567
 568     if (!emc) {
 569       Fatal("MakeRecParticles", "-> emc(%d) = %d", ts->GetEmcIndex(), emc ) ;
 570     }
 571
 572     Float_t e = emc->GetEnergy() ;
 573
 574     Float_t  lambda[2] ;
 575     emc->GetElipsAxis(lambda) ;
 576
 577     if((lambda[0]>0.01) && (lambda[1]>0.01)){
 578       // Looking PCA. Define and calculate the data (X),
 579       // introduce in the function X2P that gives the components (P).
 580
 581       Float_t  Spher = 0. ;
 582       Float_t  Emaxdtotal = 0. ;
 583
 584       if((lambda[0]+lambda[1])!=0)
 585         Spher=fabs(lambda[0]-lambda[1])/(lambda[0]+lambda[1]);
 586
 587       Emaxdtotal=emc->GetMaximalEnergy()/emc->GetEnergy();
 588
 589       fX[0] = lambda[0] ;
 590       fX[1] = lambda[1] ;
 591       fX[2] = emc->GetDispersion() ;
 592       fX[3] = Spher ;
 593       fX[4] = emc->GetMultiplicity() ;
 594       fX[5] = Emaxdtotal ;
 595       fX[6] = emc->GetCoreEnergy() ;
 596
 597       fPrincipalPhoton->X2P(fX,fPPhoton);
 598       fPrincipalPi0   ->X2P(fX,fPPi0);
 599
 600     }
 601     else{
 602       fPPhoton[0]=-100.0;  //We do not accept clusters with
 603       fPPhoton[1]=-100.0;  //one cell as a photon-like
 604       fPPi0[0]   =-100.0;
 605       fPPi0[1]   =-100.0;
 606     }
 607
 608     Float_t time =emc->GetTime() ;
 609
 610     // Loop of Efficiency-Purity (the 3 points of purity or efficiency
 611     // are taken into account to set the particle identification)
 612     for(Int_t effPur = 0; effPur < 3 ; effPur++){
 613
 614       // Looking at the CPV detector. If RCPV greater than CpvEmcDistance,
 615       // 1st,2nd or 3rd bit (depending on the efficiency-purity point )
 616       // is set to 1
 617       if(GetCPVBit(emc, cpv, effPur,e) == 1 )
 618         rp->SetPIDBit(effPur) ;
 619
 620       // Looking the TOF. If TOF smaller than gate,  4th, 5th or 6th
 621       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 622       if(time< (*fParameters)(2,effPur))
 623         rp->SetPIDBit(effPur+3) ;
 624
 625       //Photon PCA
 626       //If we are inside the ellipse, 7th, 8th or 9th
 627       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 628       if(GetPrincipalBit("photon",fPPhoton,effPur,e) == 1)
 629         rp->SetPIDBit(effPur+6) ;
 630
 631       //Pi0 PCA
 632       //If we are inside the ellipse, 10th, 11th or 12th
 633       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 634       if(GetPrincipalBit("pi0"   ,fPPi0   ,effPur,e) == 1)
 635         rp->SetPIDBit(effPur+9) ;
 636     }
 637     if(GetHardPhotonBit(emc))
 638       rp->SetPIDBit(12) ;
 639     if(GetHardPi0Bit   (emc))
 640       rp->SetPIDBit(13) ;
 641
 642     //Set momentum, energy and other parameters
 643     Float_t  encal = GetCalibratedEnergy(e);
 644     TVector3 dir   = GetMomentumDirection(emc,cpv) ;
 645     dir.SetMag(encal) ;
 646     rp->SetMomentum(dir.X(),dir.Y(),dir.Z(),encal) ;
 647     rp->SetCalcMass(0);
 648     rp->Name(); //If photon sets the particle pdg name to gamma
 649     rp->SetProductionVertex(0,0,0,0);
 650     rp->SetFirstMother(-1);
 651     rp->SetLastMother(-1);
 652     rp->SetFirstDaughter(-1);
 653     rp->SetLastDaughter(-1);
 654     rp->SetPolarisation(0,0,0);
 655     //Set the position in global coordinate system from the RecPoint
 656     AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 657     AliPHOSTrackSegment * ts  = gime->TrackSegment(rp->GetPHOSTSIndex()) ;
 658     AliPHOSEmcRecPoint  * erp = gime->EmcRecPoint(ts->GetEmcIndex()) ;
 659     TVector3 pos ;
 660     geom->GetGlobal(erp, pos) ;
 661     rp->SetPos(pos);
 662
 663     index++ ;
 664   }
 665 }
 666
 667 //____________________________________________________________________________
 668 void  AliPHOSPIDv1::Print() const
 669 {
 670   // Print the parameters used for the particle type identification
 671
 672     Info("Print", "=============== AliPHOSPIDv1 ================") ;
 673     printf("Making PID\n") ;
 674     printf("    Pricipal analysis file from 0.5 to 100 %s\n", fFileNamePrincipalPhoton.Data() )   ;
 675     printf("    Name of parameters file     %s\n", fFileNameParameters.Data() )  ;
 676     printf("    Matrix of Parameters: 14x4\n") ;
 677     printf("        Energy Calibration  1x3 [3 parametres to calibrate energy: A + B* E + C * E^2]\n") ;
 678     printf("        RCPV 2x3 rows x and z, columns function cut parameters\n") ;
 679     printf("        TOF  1x3 [High Eff-Low Pur,Medium Eff-Pur, Low Eff-High Pur]\n") ;
 680     printf("        PCA  5x4 [5 ellipse parametres and 4 parametres to calculate them: A/Sqrt(E) + B* E + C * E^2 + D]\n") ;
 681     Printf("    Pi0 PCA  5x3 [5 ellipse parametres and 3 parametres to calculate them: A + B* E + C * E^2]\n") ;
 682     fParameters->Print() ;
 683 }
 684
 685
 686
 687 //____________________________________________________________________________
 688 void AliPHOSPIDv1::PrintRecParticles(Option_t * option)
 689 {
 690   // Print table of reconstructed particles
 691
 692   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 693
 694   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles() ;
 695
 696   TString message ;
 697   message  = "\nevent " ;
 698   message += gAlice->GetEvNumber() ;
 699   message += "       found " ;
 700   message += recParticles->GetEntriesFast();
 701   message += " RecParticles\n" ;
 702
 703   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 704     message += "\n  PARTICLE         Index    \n" ;
 705
 706     Int_t index ;
 707     for (index = 0 ; index < recParticles->GetEntries() ; index++) {
 708       AliPHOSRecParticle * rp = (AliPHOSRecParticle * ) recParticles->At(index) ;
 709       message += "\n" ;
 710       message += rp->Name().Data() ;
 711       message += " " ;
 712       message += rp->GetIndexInList() ;
 713       message += " " ;
 714       message += rp->GetType()  ;
 715     }
 716   }
 717   Info("Print", message.Data() ) ;
 718 }
 719
 720 //____________________________________________________________________________
 721 void  AliPHOSPIDv1::SetParameters()
 722 {
 723   // PCA : To do the Principal Components Analysis it is necessary
 724   // the Principal file, which is opened here
 725   fX       = new double[7]; // Data for the PCA
 726   fPPhoton = new double[7]; // Eigenvalues of the PCA
 727   fPPi0    = new double[7]; // Eigenvalues of the Pi0 PCA
 728
 729   // Read photon principals from the photon file
 730
 731   fFileNamePrincipalPhoton = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root" ;
 732   TFile f( fFileNamePrincipalPhoton.Data(), "read" ) ;
 733   fPrincipalPhoton = dynamic_cast<TPrincipal*> (f.Get("principal")) ;
 734   f.Close() ;
 735
 736   // Read pi0 principals from the pi0 file
 737
 738   fFileNamePrincipalPi0    = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA_pi0_40-120.root" ;
 739   TFile fPi0( fFileNamePrincipalPi0.Data(), "read" ) ;
 740   fPrincipalPi0    = dynamic_cast<TPrincipal*> (fPi0.Get("principal")) ;
 741   fPi0.Close() ;
 742
 743   // Open parameters file and initialization of the Parameters matrix.
 744   // In the File Parameters.dat are all the parameters. These are introduced
 745   // in a matrix of 16x4
 746   //
 747   // All the parameters defined in this file are, in order of row:
 748   // line   0   : calibration
 749   // lines  1,2 : CPV rectangular cat for X and Z
 750   // line   3   : TOF cut
 751   // lines  4-8 : parameters to calculate photon PCA ellipse
 752   // lines  9-13: parameters to calculate pi0 PCA ellipse
 753   // lines 14-15: parameters to calculate border for high-pt photons and pi0
 754
 755   fFileNameParameters = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.dat");
 756   fParameters = new TMatrix(16,4) ;
 757   const Int_t maxLeng=255;
 758   char string[maxLeng];
 759
 760   // Open a text file with PID parameters
 761   FILE *fd = fopen(fFileNameParameters.Data(),"r");
 762   if (!fd)
 763     Fatal("SetParameter","File %s with a PID parameters cannot be opened\n",
 764           fFileNameParameters.Data());
 765
 766   Int_t i=0;
 767   // Read parameter file line-by-line and skip empty line and comments
 768   while (fgets(string,maxLeng,fd) != NULL) {
 769     if (string[0] == '\n' ) continue;
 770     if (string[0] == '!'  ) continue;
 771     sscanf(string, "%f %f %f %f",
 772            &(*fParameters)(i,0), &(*fParameters)(i,1),
 773            &(*fParameters)(i,2), &(*fParameters)(i,3));
 774     i++;
 775     //printf("line %d: %s",i,string);
 776   }
 777   fclose(fd);
 778 }
 779
 780 //____________________________________________________________________________
 781 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterCalibration(Int_t i,Float_t param)
 782 {
 783   // Set parameter "Calibration" i to a value param
 784   if(i>2 || i<0)
 785     Error("SetParameterCalibration","Invalid parameter number: %d",i);
 786   else
 787     (*fParameters)(0,i) = param ;
 788 }
 789
 790 //____________________________________________________________________________
 791 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterCpv2Emc(Int_t i, TString axis, Float_t cut)
 792 {
 793   // Set the parameters to calculate Cpv-to-Emc Distance Cut depending on
 794   // Purity-Efficiency point i
 795
 796   if(i>2 || i<0)
 797     Error("SetParameterCpv2Emc","Invalid parameter number: %d",i);
 798   else {
 799     axis.ToLower();
 800     if      (axis == "x") (*fParameters)(1,i) = cut;
 801     else if (axis == "z") (*fParameters)(2,i) = cut;
 802     else Error("SetParameterCpv2Emc","Invalid axis name: %s",axis.Data());
 803   }
 804 }
 805
 806 //____________________________________________________________________________
 807 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterPhotonBoundary(Int_t i,Float_t param)
 808 {
 809   // Set parameter "Hard photon boundary" i to a value param
 810   if(i>4 || i<0)
 811     Error("SetParameterPhotonBoundary","Invalid parameter number: %d",i);
 812   else
 813     (*fParameters)(14,i) = param ;
 814 }
 815
 816 //____________________________________________________________________________
 817 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterPi0Boundary(Int_t i,Float_t param)
 818 {
 819   // Set parameter "Hard pi0 boundary" i to a value param
 820   if(i>1 || i<0)
 821     Error("SetParameterPi0Boundary","Invalid parameter number: %d",i);
 822   else
 823     (*fParameters)(15,i) = param ;
 824 }
 825
 826 //_____________________________________________________________________________
 827 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterTimeGate(Int_t i, Float_t gate)
 828 {
 829   // Set the parameter TimeGate depending on Purity-Efficiency point i
 830   if (i>2 || i<0)
 831     Error("SetParameterTimeGate","Invalid Efficiency-Purity choice %d",i);
 832   else
 833     (*fParameters)(3,i)= gate ;
 834 }
 835
 836 //_____________________________________________________________________________
 837 void  AliPHOSPIDv1::SetParameterToCalculateEllipse(TString particle, TString param, Int_t i, Float_t par)
 838 {
 839   // Set the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 840   // parameter "param" for a particle "particle"
 841
 842   particle.ToLower();
 843   param.   ToLower();
 844   Int_t p= -1;
 845   Int_t offset=0;
 846
 847   if      (particle == "photon") offset=0;
 848   else if (particle == "pi0")    offset=5;
 849   else
 850     Error("SetParameterToCalculateEllipse","Wrong particle name: %s (choose from pi0/photon)\n",particle.Data());
 851
 852   if     (param.Contains("a")) p=4+offset;
 853   else if(param.Contains("b")) p=5+offset;
 854   else if(param.Contains("c")) p=6+offset;
 855   else if(param.Contains("x0"))p=7+offset;
 856   else if(param.Contains("y0"))p=8+offset;
 857   if((i>4)||(i<0))
 858     Error("SetEllipseParameter", "No parameter with index %d", i) ;
 859   else if(p==-1)
 860     Error("SetEllipseParameter", "No parameter with name %s", param.Data() ) ;
 861   else
 862     (*fParameters)(p,i) = par ;
 863 }
 864
 865 //____________________________________________________________________________
 866 void AliPHOSPIDv1::Unload()
 867 {
 868   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 869   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 870   gime->PhosLoader()->UnloadTracks() ;
 871   gime->PhosLoader()->UnloadRecParticles() ;
 872 }
 873
 874 //____________________________________________________________________________
 875 void  AliPHOSPIDv1::WriteRecParticles()
 876 {
 877
 878   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 879
 880   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles() ;
 881   recParticles->Expand(recParticles->GetEntriesFast() ) ;
 882   TTree * treeP =  gime->TreeP();
 883
 884   //First rp
 885   Int_t bufferSize = 32000 ;
 886   TBranch * rpBranch = treeP->Branch("PHOSRP",&recParticles,bufferSize);
 887   rpBranch->SetTitle(BranchName());
 888
 889   rpBranch->Fill() ;
 890
 891   gime->WriteRecParticles("OVERWRITE");
 892   gime->WritePID("OVERWRITE");
 893 }
 894