PHOS/AliPHOSv1.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 PHOS Manager class
  20 // Layout EMC + PPSD has name GPS2
  21 // Produces cumulated hits (no hits) and digits
  22 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  23
  24
  25 // --- ROOT system ---
  26
  27 #include "TBRIK.h"
  28 #include "TNode.h"
  29 #include "TRandom.h"
  30
  31
  32 // --- Standard library ---
  33
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <string.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <strstream.h>
  38
  39 // --- AliRoot header files ---
  40
  41 #include "AliPHOSv1.h"
  42 #include "AliPHOSHit.h"
  43 #include "AliPHOSDigit.h"
  44 #include "AliPHOSReconstructioner.h"
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliConst.h"
  47
  48 ClassImp(AliPHOSv1)
  49
  50 //____________________________________________________________________________
  51 AliPHOSv1::AliPHOSv1()
  52 {
  53   // ctor
  54   fNTmpHits = 0 ;
  55   fTmpHits  = 0 ;
  56 }
  57
  58 //____________________________________________________________________________
  59 AliPHOSv1::AliPHOSv1(const char *name, const char *title):
  60   AliPHOSv0(name,title)
  61 {
  62   // ctor : title is used to identify the layout
  63   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  64   // We use 2 arrays of hits :
  65   //
  66   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
  67   //     the current primary particle being tracked
  68   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
  69   //
  70   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
  71   //     is used for the digitization part.
  72
  73   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
  74   fDigitThreshold      = 1. ;   // 1 GeV
  75
  76   // We do not want to save in TreeH the raw hits
  77   // But save the cumulated hits instead (need to create the branch myself)
  78   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
  79  // and the TreeD at the end of the event (branch is set in FinishEvent() ).
  80
  81   fTmpHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
  82
  83   fNTmpHits = fNhits = 0 ;
  84
  85   fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
  86
  87
  88   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
  89
  90 }
  91
  92 //____________________________________________________________________________
  93 AliPHOSv1::AliPHOSv1(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner, const char *name, const char *title):
  94   AliPHOSv0(name,title)
  95 {
  96   // ctor : title is used to identify the layout
  97   //        GPS2 = 5 modules (EMC + PPSD)
  98   // We use 2 arrays of hits :
  99   //
 100   //   - fHits (the "normal" one), which retains the hits associated with
 101   //     the current primary particle being tracked
 102   //     (this array is reset after each primary has been tracked).
 103   //
 104   //   - fTmpHits, which retains all the hits of the current event. It
 105   //     is used for the digitization part.
 106
 107   fPinElectronicNoise = 0.010 ;
 108
 109   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 110   //fHits   = new TClonesArray("AliPHOSHit",100) ;
 111
 112   fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1000) ;
 113   fTmpHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000) ;
 114
 115   fNTmpHits = fNhits = 0 ;
 116
 117   fIshunt     =  1 ; // All hits are associated with primary particles
 118
 119   // gets an instance of the geometry parameters class
 120   fGeom =  AliPHOSGeometry::GetInstance(title, "") ;
 121
 122   if (fGeom->IsInitialized() )
 123     cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry intialized for " << fGeom->GetName() << endl ;
 124   else
 125    cout << "AliPHOS" << Version() << " : PHOS geometry initialization failed !" << endl ;
 126
 127   // Defining the PHOS Reconstructioner
 128
 129  fReconstructioner = Reconstructioner ;
 130
 131
 132 }
 133
 134 //____________________________________________________________________________
 135 AliPHOSv1::~AliPHOSv1()
 136 {
 137   // dtor
 138
 139   if ( fTmpHits) {
 140     fTmpHits->Delete() ;
 141     delete fTmpHits ;
 142     fTmpHits = 0 ;
 143   }
 144
 145   if ( fEmcRecPoints ) {
 146     fEmcRecPoints->Delete() ;
 147     delete fEmcRecPoints ;
 148     fEmcRecPoints = 0 ;
 149   }
 150
 151   if ( fPpsdRecPoints ) {
 152     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 153     delete fPpsdRecPoints ;
 154     fPpsdRecPoints = 0 ;
 155   }
 156
 157   if ( fTrackSegments ) {
 158     fTrackSegments->Delete() ;
 159     delete fTrackSegments ;
 160     fTrackSegments = 0 ;
 161   }
 162
 163 }
 164
 165 //____________________________________________________________________________
 166 void AliPHOSv1::AddHit(Int_t shunt, Int_t primary, Int_t tracknumber, Int_t Id, Float_t * hits)
 167 {
 168   // Add a hit to the hit list.
 169   // A PHOS hit is the sum of all hits in a single crystal
 170   //   or in a single PPSD gas cell
 171
 172   Int_t hitCounter ;
 173   TClonesArray &ltmphits = *fTmpHits ;
 174   AliPHOSHit *newHit ;
 175   AliPHOSHit *curHit ;
 176   Bool_t deja = kFALSE ;
 177
 178   // In any case, fills the fTmpHit TClonesArray (with "accumulated hits")
 179
 180   newHit = new AliPHOSHit(shunt, primary, tracknumber, Id, hits) ;
 181
 182   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 183   //  TClonesArray &lhits = *fHits;
 184
 185   for ( hitCounter = 0 ; hitCounter < fNTmpHits && !deja ; hitCounter++ ) {
 186     curHit = (AliPHOSHit*) ltmphits[hitCounter] ;
 187   if( *curHit == *newHit ) {
 188     *curHit = *curHit + *newHit ;
 189     deja = kTRUE ;
 190     }
 191   }
 192
 193   if ( !deja ) {
 194     new(ltmphits[fNTmpHits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 195     fNTmpHits++ ;
 196   }
 197
 198   // We do not want to save in TreeH the raw hits
 199   //   new(lhits[fNhits]) AliPHOSHit(*newHit) ;
 200   //   fNhits++ ;
 201
 202   // Please note that the fTmpHits array must survive up to the
 203   // end of the events, so it does not appear e.g. in ResetHits() (
 204   // which is called at the end of each primary).
 205
 206   delete newHit;
 207
 208 }
 209
 210 //___________________________________________________________________________
 211 Int_t AliPHOSv1::Digitize(Float_t Energy)
 212 {
 213   // Applies the energy calibration
 214
 215   Float_t fB = 100000000. ;
 216   Float_t fA = 0. ;
 217   Int_t chan = Int_t(fA + Energy*fB ) ;
 218   return chan ;
 219 }
 220
 221 //___________________________________________________________________________
 222 void AliPHOSv1::FinishEvent()
 223 {
 224   // Makes the digits from the sum of summed hit in a single crystal or PPSD gas cell
 225   // Adds to the energy the electronic noise
 226   // Keeps digits with energy above fDigitThreshold
 227
 228   // Save the cumulated hits instead of raw hits (need to create the branch myself)
 229   // It is put in the Digit Tree because the TreeH is filled after each primary
 230   // and the TreeD at the end of the event.
 231
 232
 233   Int_t i ;
 234   Int_t relid[4];
 235   Int_t j ;
 236   TClonesArray &lDigits = *fDigits ;
 237   AliPHOSHit  * hit ;
 238   AliPHOSDigit * newdigit ;
 239   AliPHOSDigit * curdigit ;
 240   Bool_t deja = kFALSE ;
 241
 242   for ( i = 0 ; i < fNTmpHits ; i++ ) {
 243     hit = (AliPHOSHit*)fTmpHits->At(i) ;
 244     newdigit = new AliPHOSDigit( hit->GetPrimary(), hit->GetId(), Digitize( hit->GetEnergy() ) ) ;
 245     deja =kFALSE ;
 246     for ( j = 0 ; j < fNdigits ;  j++) {
 247       curdigit = (AliPHOSDigit*) lDigits[j] ;
 248       if ( *curdigit == *newdigit) {
 249         *curdigit = *curdigit + *newdigit ;
 250         deja = kTRUE ;
 251       }
 252     }
 253     if ( !deja ) {
 254       new(lDigits[fNdigits]) AliPHOSDigit(* newdigit) ;
 255       fNdigits++ ;
 256     }
 257
 258     delete newdigit ;
 259   }
 260
 261   // Noise induced by the PIN diode of the PbWO crystals
 262
 263   Float_t energyandnoise ;
 264   for ( i = 0 ; i < fNdigits ; i++ ) {
 265     newdigit =  (AliPHOSDigit * ) fDigits->At(i) ;
 266     fGeom->AbsToRelNumbering(newdigit->GetId(), relid) ;
 267
 268     if (relid[1]==0){   // Digits belong to EMC (PbW0_4 crystals)
 269       energyandnoise = newdigit->GetAmp() + Digitize(gRandom->Gaus(0., fPinElectronicNoise)) ;
 270
 271       if (energyandnoise < 0 )
 272         energyandnoise = 0 ;
 273
 274       if ( newdigit->GetAmp() < fDigitThreshold ) // if threshold not surpassed, remove digit from list
 275         fDigits->RemoveAt(i) ;
 276     }
 277   }
 278
 279   fDigits->Compress() ;
 280
 281   fNdigits =  fDigits->GetEntries() ;
 282   for (i = 0 ; i < fNdigits ; i++) {
 283     newdigit = (AliPHOSDigit *) fDigits->At(i) ;
 284     newdigit->SetIndexInList(i) ;
 285   }
 286
 287 }
 288
 289 //___________________________________________________________________________
 290 void AliPHOSv1::MakeBranch(Option_t* opt)
 291 {
 292   // Create new branche in the current Root Tree in the digit Tree
 293
 294   AliDetector::MakeBranch(opt) ;
 295
 296   char branchname[10];
 297   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 298   char *cdD = strstr(opt,"D");
 299   if (fDigits && gAlice->TreeD() && cdD) {
 300     gAlice->TreeD()->Branch(branchname, &fDigits, fBufferSize);
 301   }
 302
 303   // Create new branche PHOSCH in the current Root Tree in the digit Tree for accumulated Hits
 304   if ( ! (gAlice->IsLegoRun()) ) { // only when not in lego plot mode
 305     if ( fTmpHits && gAlice->TreeD()  && cdD) {
 306       char branchname[10] ;
 307       sprintf(branchname, "%sCH", GetName()) ;
 308       gAlice->TreeD()->Branch(branchname, &fTmpHits, fBufferSize) ;
 309     }
 310   }
 311
 312 }
 313
 314
 315 //_____________________________________________________________________________
 316 void AliPHOSv1::Reconstruction(AliPHOSReconstructioner * Reconstructioner)
 317 {
 318   // 1. Reinitializes the existing RecPoint, TrackSegment, and RecParticles Lists and
 319   // 2. Creates TreeR with a branch for each list
 320   // 3. Steers the reconstruction processes
 321   // 4. Saves the 3 lists in TreeR
 322   // 5. Write the Tree to File
 323
 324   fReconstructioner = Reconstructioner ;
 325
 326   char branchname[10] ;
 327
 328   // 1.
 329
 330   //  gAlice->MakeTree("R") ;
 331   Int_t splitlevel = 0 ;
 332
 333   if (fEmcRecPoints) {
 334     fEmcRecPoints->Delete() ;
 335     delete fEmcRecPoints ;
 336     fEmcRecPoints = 0 ;
 337   }
 338
 339   //  fEmcRecPoints= new AliPHOSRecPoint::RecPointsList("AliPHOSEmcRecPoint", 1000) ; if TClonesArray
 340   fEmcRecPoints= new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(2000) ;
 341
 342   if ( fEmcRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 343     sprintf(branchname,"%sEmcRP",GetName()) ;
 344
 345     // gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fEmcRecPoints, fBufferSize); if TClonesArray
 346     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fEmcRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 347   }
 348
 349   if (fPpsdRecPoints) {
 350     fPpsdRecPoints->Delete() ;
 351     delete fPpsdRecPoints ;
 352     fPpsdRecPoints = 0 ;
 353   }
 354
 355   //  fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList("AliPHOSPpsdRecPoint", 1000) ; if TClonesArray
 356   fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(2000) ;
 357
 358   if ( fPpsdRecPoints && gAlice->TreeR() ) {
 359     sprintf(branchname,"%sPpsdRP",GetName()) ;
 360
 361      // gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fPpsdRecPoints, fBufferSize); if TClonesArray
 362     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, "TObjArray", &fPpsdRecPoints, fBufferSize, splitlevel) ;
 363   }
 364
 365   if (fTrackSegments) {
 366    fTrackSegments->Delete() ;
 367     delete fTrackSegments ;
 368     fTrackSegments = 0 ;
 369   }
 370
 371   fTrackSegments = new AliPHOSTrackSegment::TrackSegmentsList("AliPHOSTrackSegment", 2000) ;
 372   if ( fTrackSegments && gAlice->TreeR() ) {
 373     sprintf(branchname,"%sTS",GetName()) ;
 374     gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fTrackSegments, fBufferSize) ;
 375   }
 376
 377   if (fRecParticles) {
 378     fRecParticles->Delete() ;
 379     delete fRecParticles ;
 380     fRecParticles = 0 ;
 381   }
 382   fRecParticles = new AliPHOSRecParticle::RecParticlesList("AliPHOSRecParticle", 2000) ;
 383   if ( fRecParticles && gAlice->TreeR() ) {
 384      sprintf(branchname,"%sRP",GetName()) ;
 385      gAlice->TreeR()->Branch(branchname, &fRecParticles, fBufferSize) ;
 386   }
 387
 388   // 3.
 389
 390   fReconstructioner->Make(fDigits, fEmcRecPoints, fPpsdRecPoints, fTrackSegments, fRecParticles);
 391
 392   // 4. Expand or Shrink the arrays to the proper size
 393
 394   Int_t size ;
 395
 396   size = fEmcRecPoints->GetEntries() ;
 397   fEmcRecPoints->Expand(size) ;
 398
 399   size = fPpsdRecPoints->GetEntries() ;
 400   fPpsdRecPoints->Expand(size) ;
 401
 402   size = fTrackSegments->GetEntries() ;
 403   fTrackSegments->Expand(size) ;
 404
 405   size = fRecParticles->GetEntries() ;
 406   fRecParticles->Expand(size) ;
 407
 408   gAlice->TreeR()->Fill() ;
 409   cout << "filled" << endl ;
 410   // 5.
 411
 412   gAlice->TreeR()->Write() ;
 413   cout << "writen" << endl ;
 414
 415   // Deleting reconstructed objects
 416   ResetReconstruction();
 417
 418 }
 419
 420 //____________________________________________________________________________
 421 void AliPHOSv1::ResetDigits()
 422 {
 423   // May sound strange, but cumulative hits are store in digits Tree
 424   AliDetector::ResetDigits();
 425   if(  fTmpHits ) {
 426     fTmpHits->Delete();
 427     fNTmpHits = 0 ;
 428   }
 429 }
 430 //____________________________________________________________________________
 431 void AliPHOSv1::ResetReconstruction()
 432 {
 433   // Deleting reconstructed objects
 434
 435   if ( fEmcRecPoints )   fEmcRecPoints->Delete();
 436   if ( fPpsdRecPoints )  fPpsdRecPoints->Delete();
 437   if ( fTrackSegments )  fTrackSegments->Delete();
 438   if ( fRecParticles )   fRecParticles->Delete();
 439
 440 }
 441 //____________________________________________________________________________
 442
 443 //____________________________________________________________________________
 444 void AliPHOSv1::SetTreeAddress()
 445 {
 446   //  TBranch *branch;
 447   AliPHOS::SetTreeAddress();
 448
 449  //  //Branch address for TreeR: RecPpsdRecPoint
 450 //   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 451 //   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 452 //     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 453 //     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 454   //  }
 455 }
 456
 457 //____________________________________________________________________________
 458
 459 void AliPHOSv1::StepManager(void)
 460 {
 461   // Accumulates hits as long as the track stays in a single crystal or PPSD gas Cell
 462
 463   Int_t          relid[4] ;      // (box, layer, row, column) indices
 464   Float_t        xyze[4] ;       // position wrt MRS and energy deposited
 465   TLorentzVector pos ;
 466   Int_t copy ;
 467
 468   Int_t tracknumber =  gAlice->CurrentTrack() ;
 469   Int_t primary =  gAlice->GetPrimary( gAlice->CurrentTrack() );
 470   TString name = fGeom->GetName() ;
 471   if ( name == "GPS2" ) { // the CPV is a PPSD
 472     if( gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("GCEL") ) // We are inside a gas cell
 473     {
 474       gMC->TrackPosition(pos) ;
 475       xyze[0] = pos[0] ;
 476       xyze[1] = pos[1] ;
 477       xyze[2] = pos[2] ;
 478       xyze[3] = gMC->Edep() ;
 479
 480       if ( xyze[3] != 0 ) { // there is deposited energy
 481         gMC->CurrentVolOffID(5, relid[0]) ;  // get the PHOS Module number
 482         gMC->CurrentVolOffID(3, relid[1]) ;  // get the Micromegas Module number
 483       // 1-> Geom->GetNumberOfModulesPhi() *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() upper
 484       //  >  fGeom->GetNumberOfModulesPhi()  *  fGeom->GetNumberOfModulesZ() lower
 485         gMC->CurrentVolOffID(1, relid[2]) ;  // get the row number of the cell
 486         gMC->CurrentVolID(relid[3]) ;        // get the column number
 487
 488         // get the absolute Id number
 489
 490         Int_t absid ;
 491         fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 492
 493         // add current hit to the hit list
 494         AddHit(fIshunt, primary, tracknumber, absid, xyze);
 495
 496       } // there is deposited energy
 497      } // We are inside the gas of the CPV
 498    } // GPS2 configuration
 499
 500    if(gMC->CurrentVolID(copy) == gMC->VolId("PXTL") )  //  We are inside a PBWO crystal
 501      {
 502        gMC->TrackPosition(pos) ;
 503        xyze[0] = pos[0] ;
 504        xyze[1] = pos[1] ;
 505        xyze[2] = pos[2] ;
 506        xyze[3] = gMC->Edep() ;
 507
 508        if ( xyze[3] != 0 ) {
 509           gMC->CurrentVolOffID(10, relid[0]) ; // get the PHOS module number ;
 510           relid[1] = 0   ;                    // means PBW04
 511           gMC->CurrentVolOffID(4, relid[2]) ; // get the row number inside the module
 512           gMC->CurrentVolOffID(3, relid[3]) ; // get the cell number inside the module
 513
 514           // get the absolute Id number
 515
 516           Int_t absid ;
 517           fGeom->RelToAbsNumbering(relid, absid) ;
 518
 519           // add current hit to the hit list
 520
 521           AddHit(fIshunt, primary,tracknumber, absid, xyze);
 522
 523        } // there is deposited energy
 524      } // we are inside a PHOS Xtal
 525 }
 526