PHOS/AliPHOSPIDv1.cxx

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