PHOS/AliPHOSPIDv1.cxx

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