PHOS/AliPHOSReconstructor.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 //--
  20 //-- Yves Schutz (SUBATECH)
  21 // Reconstruction class. Redesigned from the old AliReconstructionner class and
  22 // derived from STEER/AliReconstructor.
  23 //
  24 // --- ROOT system ---
  25 #include "TGeoManager.h"
  26 #include "TGeoMatrix.h"
  27
  28 // --- Standard library ---
  29
  30 // --- AliRoot header files ---
  31 #include "AliLog.h"
  32 #include "AliAltroMapping.h"
  33 #include "AliESDEvent.h"
  34 #include "AliESDCaloCluster.h"
  35 #include "AliESDCaloCells.h"
  36 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  37 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  38 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  39 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  40 #include "AliPHOSTracker.h"
  41 #include "AliRawReader.h"
  42 #include "AliPHOSCalibData.h"
  43 #include "AliCDBEntry.h"
  44 #include "AliCDBManager.h"
  45 #include "AliPHOSTrigger.h"
  46 #include "AliPHOSGeometry.h"
  47 #include "AliPHOSDigit.h"
  48 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  49 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  50 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  51 #include "AliPHOSRawFitterv0.h"
  52 #include "AliPHOSRawFitterv1.h"
  53 #include "AliPHOSRawFitterv2.h"
  54 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  55 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  56
  57 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  58
  59 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  60 TClonesArray*     AliPHOSReconstructor::fgDigitsArray = 0;   // Array of PHOS digits
  61 TObjArray*        AliPHOSReconstructor::fgEMCRecPoints = 0;   // Array of EMC rec.points
  62 AliPHOSCalibData * AliPHOSReconstructor::fgCalibData  = 0 ;
  63
  64
  65 //____________________________________________________________________________
  66 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  67   fGeom(NULL),fClusterizer(NULL),fTSM(NULL),fPID(NULL)
  68 {
  69   // ctor
  70   fGeom        = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  71   fClusterizer = new AliPHOSClusterizerv1      (fGeom);
  72   fTSM         = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
  73   fPID         = new AliPHOSPIDv1              (fGeom);
  74   fgDigitsArray = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
  75   fgEMCRecPoints= new TObjArray(100) ;
  76   if (!fgCalibData)
  77     fgCalibData = new AliPHOSCalibData(-1); //use AliCDBManager's run number
  78
  79 }
  80
  81 //____________________________________________________________________________
  82   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  83 {
  84   // dtor
  85   delete fGeom;
  86   delete fClusterizer;
  87   delete fTSM;
  88   delete fPID;
  89   delete fgDigitsArray;
  90   delete fgEMCRecPoints;
  91 }
  92
  93 //____________________________________________________________________________
  94 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
  95 {
  96   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
  97   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
  98   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
  99   // the global tracking.
 100
 101   fClusterizer->InitParameters();
 102   fClusterizer->SetInput(digitsTree);
 103   fClusterizer->SetOutput(clustersTree);
 104   if ( Debug() )
 105     fClusterizer->Digits2Clusters("deb all") ;
 106   else
 107     fClusterizer->Digits2Clusters("") ;
 108 }
 109
 110 //____________________________________________________________________________
 111 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 112                                    AliESDEvent* esd) const
 113 {
 114   // This method produces PHOS rec-particles,
 115   // then it creates AliESDtracks out of them and
 116   // write tracks to the ESD
 117
 118
 119   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 120   fTSM->SetESD(esd) ;
 121   fTSM->SetInput(clustersTree);
 122   if ( Debug() )
 123     fTSM->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 124   else
 125     fTSM->Clusters2TrackSegments("") ;
 126
 127   fPID->SetEnergyCorrectionOn(GetRecoParam()->GetEMCEnergyCorrectionOn());
 128
 129   fPID->SetInput(clustersTree, fTSM->GetTrackSegments()) ;
 130   fPID->SetESD(esd) ;
 131   if ( Debug() )
 132     fPID->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 133   else
 134     fPID->TrackSegments2RecParticles("") ;
 135
 136   TClonesArray *recParticles  = fPID->GetRecParticles();
 137   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntriesFast();
 138
 139   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ;
 140   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
 141
 142   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 143
 144   // Read digits array
 145
 146   TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 147   if (!branch) {
 148     AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 149     return;
 150   }
 151   branch->SetAddress(&fgDigitsArray);
 152   branch->GetEntry(0);
 153
 154   // Get the clusters array
 155
 156   TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 157   if (!emcbranch) {
 158     AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 159     return;
 160   }
 161
 162   emcbranch->SetAddress(&fgEMCRecPoints);
 163   emcbranch->GetEntry(0);
 164
 165   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 166
 167   AliPHOSTrigger tr ;
 168   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 169   tr.SetSimulation(kFALSE);
 170   tr.Trigger(fgDigitsArray);
 171
 172   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 173   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 174   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 175   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 176
 177   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 178   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 179   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 180   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 181   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 182   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 183
 184   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",
 185                    maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 186   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",
 187                    maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 188
 189   // Attention! PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 190   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};
 191   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 192   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};
 193   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 194   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 195   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 196   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 197   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 198   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 199   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 200
 201   TArrayF triggerPosition(6);
 202   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 203   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 204   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 205   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 206   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 207   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 208
 209   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 210   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 211   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 212   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 213   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 214
 215   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 216   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 217   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 218
 219
 220   //########################################
 221   //############# Fill CaloCells ###########
 222   //########################################
 223
 224   Int_t nDigits = fgDigitsArray->GetEntries();
 225   Int_t idignew = 0 ;
 226   AliDebug(1,Form("%d digits",nDigits));
 227
 228   const Int_t knEMC = fGeom->GetNModules()*fGeom->GetNPhi()*fGeom->GetNZ();
 229   AliESDCaloCells &phsCells = *(esd->GetPHOSCells());
 230   phsCells.CreateContainer(nDigits);
 231   phsCells.SetType(AliESDCaloCells::kPHOSCell);
 232
 233   // Add to CaloCells only EMC digits with non-zero energy
 234   for (Int_t idig = 0 ; idig < nDigits ; idig++) {
 235     const AliPHOSDigit * dig = (const AliPHOSDigit*)fgDigitsArray->At(idig);
 236     if(dig->GetId() <= knEMC &&
 237        Calibrate(dig->GetEnergy(),dig->GetId()) > GetRecoParam()->GetEMCMinE() ){
 238       phsCells.SetCell(idignew,dig->GetId(), Calibrate(dig->GetEnergy(),dig->GetId()), dig->GetTime());
 239       idignew++;
 240     }
 241   }
 242   phsCells.SetNumberOfCells(idignew);
 243   phsCells.Sort();
 244
 245   //########################################
 246   //############## Fill CaloClusters #######
 247   //########################################
 248
 249   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 250     AliPHOSRecParticle  *rp    = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 251     if (Debug())
 252       rp->Print();
 253     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 254     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(fTSM->GetTrackSegments()
 255                                                                     ->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 256
 257     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(fgEMCRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 258     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 259
 260     Float_t xyz[3];
 261     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 262       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 263
 264     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 265
 266     // Create cell lists
 267
 268     Int_t     cellMult   = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 269     Int_t    *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 270     Float_t  *rpElist    = emcRP->GetEnergiesList() ;
 271     UShort_t *absIdList  = new UShort_t[cellMult];
 272     Double_t *fracList   = new Double_t[cellMult];
 273
 274     for (Int_t iCell=0; iCell<cellMult; iCell++) {
 275       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(fgDigitsArray->At(digitsList[iCell]));
 276       absIdList[iCell] = (UShort_t)(digit->GetId());
 277       if (digit->GetEnergy() > 0)
 278         fracList[iCell] = rpElist[iCell]/(Calibrate(digit->GetEnergy(),digit->GetId()));
 279       else
 280         fracList[iCell] = 0;
 281     }
 282
 283     //Primaries
 284     Int_t  primMult  = 0;
 285     Int_t *primList =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 286
 287     Float_t energy;
 288     if (GetRecoParam()->EMCEcore2ESD())
 289       energy = emcRP->GetCoreEnergy();
 290     else
 291       energy = rp->Energy();
 292
 293     // fills the ESDCaloCluster
 294     ec->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kPHOSCluster);
 295     ec->SetPosition(xyz);                       //rec.point position in MARS
 296     ec->SetE(energy);                           //total or core particle energy
 297     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
 298     ec->SetPid(rp->GetPID()) ;                  //array of particle identification
 299     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 300     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 301     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 302     ec->SetEmcCpvDistance(ts->GetCpvDistance("r")); //Only radius, what about separate x,z????
 303     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
 304     ec->SetTOF(emcRP->GetTime()); //Time of flight
 305
 306     //Cells contributing to clusters
 307     ec->SetNCells(cellMult);
 308     ec->SetCellsAbsId(absIdList);
 309     ec->SetCellsAmplitudeFraction(fracList);
 310
 311     //Distance to the nearest bad crystal
 312     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 313
 314     //Array of MC indeces
 315     TArrayI arrayPrim(primMult,primList);
 316     ec->AddLabels(arrayPrim);
 317
 318     //Matched ESD track
 319     TArrayI arrayTrackMatched(1);
 320     arrayTrackMatched[0]= ts->GetTrackIndex();
 321     ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 322
 323     esd->AddCaloCluster(ec);
 324     delete ec;
 325     delete [] fracList;
 326     delete [] absIdList;
 327   }
 328   fgDigitsArray ->Delete();
 329   fgEMCRecPoints->Delete();
 330   recParticles  ->Delete();
 331
 332   //Store PHOS misalignment matrixes
 333   FillMisalMatrixes(esd) ;
 334
 335 }
 336
 337 //____________________________________________________________________________
 338 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker() const
 339 {
 340   // creates the PHOS tracker
 341   return new AliPHOSTracker();
 342 }
 343
 344 //____________________________________________________________________________
 345 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 346 {
 347   // Converts raw data to
 348   // PHOS digits
 349   // Works on a single-event basis
 350   rawReader->Reset() ;
 351
 352   AliPHOSRawFitterv0 * fitter ;
 353
 354   const TObjArray* maps = AliPHOSRecoParam::GetMappings();
 355   if(!maps) AliFatal("Cannot retrieve ALTRO mappings!!");
 356
 357   AliAltroMapping *mapping[4];
 358   for(Int_t i = 0; i < 4; i++) {
 359     mapping[i] = (AliAltroMapping*)maps->At(i);
 360   }
 361
 362   if      (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v1")==0)
 363     fitter=new AliPHOSRawFitterv1();
 364   else if (strcmp(GetRecoParam()->EMCFitterVersion(),"v2")==0)
 365     fitter=new AliPHOSRawFitterv2();
 366   else
 367     fitter=new AliPHOSRawFitterv0();
 368
 369   fitter->SubtractPedestals(GetRecoParam()->EMCSubtractPedestals());
 370   fitter->SetAmpOffset     (GetRecoParam()->GetGlobalAltroOffset());
 371   fitter->SetAmpThreshold  (GetRecoParam()->GetGlobalAltroThreshold());
 372
 373   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 374   digits->SetName("DIGITS");
 375   Int_t bufsize = 32000;
 376   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 377
 378   AliPHOSRawDigiProducer rdp(rawReader,mapping);
 379
 380   rdp.SetEmcMinAmp(GetRecoParam()->GetEMCRawDigitThreshold()); // in ADC
 381   rdp.SetCpvMinAmp(GetRecoParam()->GetCPVMinE());
 382   rdp.SetSampleQualityCut(GetRecoParam()->GetEMCSampleQualityCut());
 383   rdp.MakeDigits(digits,fitter);
 384
 385   delete fitter ;
 386
 387   if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() == 1) {
 388     Int_t modMax=-111;
 389     Int_t colMax=-111;
 390     Int_t rowMax=-111;
 391     Float_t eMax=-333;
 392     //!!!for debug!!!
 393
 394     Int_t relId[4];
 395     for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 396       AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 397       if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 398         fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 399         eMax=digit->GetEnergy();
 400         modMax=relId[0];
 401         rowMax=relId[2];
 402         colMax=relId[3];
 403       }
 404     }
 405
 406     AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 407                     modMax,colMax,rowMax,eMax));
 408   }
 409
 410   digitsTree->Fill();
 411   digits->Delete();
 412   delete digits;
 413 }
 414 //==================================================================================
 415 Float_t AliPHOSReconstructor::Calibrate(Float_t amp, Int_t absId)const{
 416   // Calibrate EMC digit, i.e. multiply its Amp by a factor read from CDB
 417
 418   const AliPHOSGeometry *geom = AliPHOSGeometry::GetInstance() ;
 419
 420   //Determine rel.position of the cell absolute ID
 421   Int_t relId[4];
 422   geom->AbsToRelNumbering(absId,relId);
 423   Int_t module=relId[0];
 424   Int_t row   =relId[2];
 425   Int_t column=relId[3];
 426   if(relId[1]){ //CPV
 427     Float_t calibration = fgCalibData->GetADCchannelCpv(module,column,row);
 428     return amp*calibration ;
 429   }
 430   else{ //EMC
 431     Float_t calibration = fgCalibData->GetADCchannelEmc(module,column,row);
 432     return amp*calibration ;
 433   }
 434 }
 435 //==================================================================================
 436 void AliPHOSReconstructor::FillMisalMatrixes(AliESDEvent* esd)const{
 437   //Store PHOS matrixes in ESD Header
 438
 439   //Check, if matrixes was already stored
 440   for(Int_t mod=0 ;mod<5; mod++){
 441     if(esd->GetPHOSMatrix(mod)!=0)
 442       return ;
 443   }
 444
 445   //Create and store matrixes
 446   if(!gGeoManager){
 447     AliError("Can not store misal. matrixes: no gGeoManager! \n") ;
 448     return ;
 449   }
 450   //Note, that owner of copied marixes will be header
 451   char path[255] ;
 452   TGeoHMatrix * m ;
 453   for(Int_t mod=0; mod<5; mod++){
 454     sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d",mod+1) ; //In Geometry modules numbered 1,2,.,5
 455     if (gGeoManager->cd(path)){
 456       m = gGeoManager->GetCurrentMatrix() ;
 457       esd->SetPHOSMatrix(new TGeoHMatrix(*m),mod) ;
 458     }
 459     else{
 460       esd->SetPHOSMatrix(NULL,mod) ;
 461     }
 462   }
 463
 464 }
 465
 466