RICH/api.txt

   1 How to open session:
   2         use static method  AliRunLoader::Open("galice.root","AlicE","update") or just AliRunLoader::Open() for defaults.
   3         Returns pointer to AliRunLoader on success or fatal termination on error
   4 How to get total number of events in galice.root:
   5         AliRunLoader::GetNumberOfEvents()  (or AliRun::GetEventsPerRun() using f.e. gAlice deprecated)
   6 How to get pointer to RICH:
   7         AliRunLoader()->GetAliRun()->GetDetector("RICH") but before one needs to AliRunLoade()->Set
   8 How to avoid using gAlice:
   9         detector->GetLoader()->GetRunLoader()->GetAliRun() returns gAlice global pointer.
  10 How to retrieve pointer to alice run loader:
  11         use pRICH->GetLoader()->GetRunLoader() (all detector classes inherit from AliDetector which has GetLoader())
  12         use method AliRun::GetRunLoader for gAlice (deprecated)
  13 How to get pointers to different root trees:
  14         TreeE belongs to AliRunLoader, available after AliRunLoader::LoadHeader()
  15         TreeK belongs to AliRunLoader, available after AliRunLoader::LoadKinematics()
  16         TreeH belongs to AliLoader   , available after AliLoader::LoadHits()
  17         TreeS belongs to AliLoader   , available after AliLoader::LoadSDigits()
  18         TreeD belongs to AliLoader   , available after AliLoader::LoadDigits()
  19         TreeR belongs to AliLoader   , available after AliLoader::LoadRecPoints()
  20         all methods return 0 on success.
  21 How to get event of interest:
  22         AliRunLoader::GetEvent(event_number) returns 0 on success
  23 How to deal with the stack of particles?
  24         - first of all, the stack includes primary as well as secondary particles
  25         - pointer to the stack is taken:
  26                 AliRun::Stack() (global gAlice of type AliRun - deprecated way to do)
  27                 AliRunLoader::Stack() but before one needs to load event header by AliRunLoader::LoadHeader() otherwise both methods return 0.
  28                 Moreover loading header gives the information about number of particles only.
  29                 To retrieve the list of particle one also needs to load kinematics by AliRunLoader::LoadKinematics()
  30         - total amount of particles in stack for a given event:
  31                 AliStack::GetNtrack()
  32                 AliRun::GetEvent() (after LoadHeader())
  33         - total amount of primary particles in stack for a given event (after LoadHeader()):
  34                 AliStack::GetNprimary()
  35 How to retrieve hits:
  36         Hits are stored on primary by primary basis. Hits for the given primary is TClonesArray.
  37         To retrieve all hits one needs to do:
  38         -initialize the root tree and containers:   pRich->GetLoader()->LoadHits();  (AliLoader::LoadHits() returns 0 on success)
  39         -read number of entries in TreeH:           pRich->GetLoader()->TreeH()->GetEntries()
  40         -then for each entry:                       pRich->GetLoader()->TreeH()->GetEntry(i)
  41 How to retrieve sdigits?
  42         Sdigits stored in tree S with the branch of TClonesArray, all sdigits in a single TClonesArray
  43         So the tree has only one entry.
  44         One needs to say:
  45         -pRich->GetLoader()->LoadSDigits(); this one open file, get the tree and invoke AliRICH::SetTreeAddress()
  46 How to retrieve digits?
  47         Digits stored in tree D with the 7 branches of TClonesArray, one per chamber, all digits of a given chamber in a single TClonesArray
  48         So the tree has only one entry.
  49         -One needs to say:
  50           pRich->GetLoader()->LoadDigits(); this one opens file, gets the tree and invoke AliRICH::SetTreeAddress() which in turn corresponds
  51           branches of the tree to the digits containers in memory. There are 7 containers, one per chamber, all of them belong to AliRICH.
  52         -Then one needs to take the tree entry (only one) to the memory:
  53           pRich->GetLoader()->TreeD()->GetEntry(0)
  54         -Finally pRich->Digits(chamber_number) returns the pointer to TClonesArray of AliRICHdigit
  55 What are the debug methods avail:
  56         AliLog::SetGlobalDebugLevel(AliLog::kDebug)
  57 How to get info for a given particle number:
  58         Header and Kinematics trees must be loaded, then possible to retrieve pointer to Stack of particles
  59         Int_t AliRunLoader::LoadHeader(); Int_t AliRunLoader::LoadKinematics()
  60         AliStack *AliRunLoader::Stack()
  61         TParticle *AliStack::Particle(tid)
  62         TParticle::Print()
  63 How to deal with AliRunDigitizer:
  64         AliRunDigitizer::Exec() just call AliRunDigitizer::Digitize()
  65 What are the meanings of different VMC flags:
  66         gMC->IsTrackAlive()
  67         gMC->IsTrackStop()
  68         gMC->IsTrackDisappeared()
  69 How to get pad number for a local position:
  70         use static TVector AliRICHParam::Loc2Pad(TVector2 position);
  71 Why list of chambers belongs to AliRICHParam:
  72
  73 How to check if a given stack particle is primary:
  74         Stack is TClonesArray of TParticle. TParticle::GetMother(0) returns -1 if it's primary (no mother)
  75 How to loop over all possible object:
  76   for(Int_t iEventN=0;iEventN < GetLoader()->GetRunLoader()->GetAliRun()->GetEventsPerRun();iEventN++){//events loop
  77     for(Int_t iEntryN=0;iEntryN < GetLoader()->TreeH()->GetEntries();iEntryN++){//TreeH loop
  78       GetLoader()->TreeH()->GetEntry(iEntryN);//get current entry (prim)
  79       for(Int_t iHitN=0;iHitN<Hits()->GetEntries();iHitN++){//hits loop
  80         AliVHMPIDHit *pHit=(AliVHMPIDHit*)Hits()->At(iHitN);//get current hit
  81
  82       }//hits loop
  83     }//TreeH loop
  84   }//events loop
  85
  86
  87 RICH full simulation-reconstruction sequence
  88
  89 hits->sdigit:
  90         Responsible method is AliRICH::Hits2SDigits
  91         One hit may affect one or more pads.
  92         Hit position is taken on the anode wires plane as the most of avalanche is developed there.
  93         This position is not directly available, track intersections with entrance and exit of amplification gap are only stored.
  94         So the position in the middle of the gap is calculated as average out of pHit->In() and pHit->Out() positions.
  95         Then, total charge collected for this hit is calculated by AliRICHParam::Hit2Qdc.
  96         Area of disintegration is a list of pads affected by current hit. This is a parameter of Mathienson
  97 sdigits->digits:
  98         The necessety of sdigits is dictated by the fact that transport engine transports tracks in a continuous sequence track by track.
  99   It means that it may happen that the same pad is affected by few tracks. But this might be known only after the transport of full event is finished.
 100
 101 digits->clusters
 102         A set of neighboring digits compose cluster. The aim of this transformation is to construct a list of clusters out of digits list.
 103   The calling sequence is:
 104   AliReconstruction::Run()
 105
 106         AliRICHReconstructor::Reconstruct() creates an empty clusters list,  loops on chambers, retrieves a list of digits for a given chamber, gives it to the method Dig2Clu() and finally serializes
 107                                         the list
 108
 109         AliRICHReconstructor::Dig2Clu() which knows no details about
 110
 111
 112 clusters+tracks->theta cerenkov
 113
 114
 115
 116
 117
 118
 119
 120
 121
 122
 123
 124 Generalized structure of AliReconstruction:
 125
 126 Run()
 127 {
 128   if(there is galice.root)                                        <-|
 129     AliRunLoader::Open(....)                                        |
 130   else                                                              | this is done in InitRunLoader()
 131     if(raw data process requested)                                  |
 132       create galice.root on the base of AliRawReader::NextEvent   <-|
 133
 134   for(all detectors){                                             <-|
 135    if(detector not selected to run) skip this detector              | this is done in RunLocalReconstruction()
 136    reconstructor=get detector's reconstructor                       |
 137                                                                     |
 138    if(detector HasLocalReconstruction) skip this detector           | IMPORTANT! if HasLocalReconstruction() returns YES use RunLocalEventReconstruction instead
 139    if(run upon raw data)                                            |
 140      reconstructor->Reconstruct(fRunLoader, fRawReader);            |
 141    else                                                             | <- this approach is currently used by RICH as all branches are mounted in AliRICH.cxx
 142      reconstructor->Reconstruct(fRunLoader);                        |
 143   }                                                               <-|
 144
 145   for(all events){
 146
 147     for(all detectors){                                                 |
 148       if(detector not selected to run) skip this detector               |
 149       reconstructor=get detector's reconstructor                        |
 150       loader=get detector's loader                                      | this is done in RunLocalEventReconstruction()
 151       if(raw data process requested and detector HasDigitConversion){   |
 152         loader->LoadDigits("update");                                   | open file and invoke  detector->SetTreeAddress();
 153         loader->CleanDigits();                                          |
 154         loader->MakeDigitsContainer();                                  | create tree
 155         reconstructor->Reconstruct(fRawReader,loader->TreeD());         | expected to fill TreeD out of raw reader
 156         loader->WriteDigits("overwrite");                               |
 157         loader->UnloadDigits();                                         |
 158       }                                                                 |
 159       if(detector do not HasLocalReconstruction) skip this detector     | IMPORTANT! assumed that this detector is already processed in RunLocalReconstruction()
 160       loader->LoadRecPoints("update");                                  |
 161       loader->CleanRecPoints();                                         |
 162       loader->MakeRecPointsContainer();                                 |
 163       if(fRawReader && reconstructor do not HasDigitConversion()){      |
 164         reconstructor->Reconstruct(fRawReader, loader->TreeR());        | expected to fill TreeR out of raw reader
 165       }else{                                                            |
 166         loader->LoadDigits("read");                                     |
 167         reconstructor->Reconstruct(loader->TreeD(),loader->TreeR());    | the only operations inside are pDigTree->GetEntry(0) and pCluTree->Fill();
 168         loader->UnloadDigits();                                         |
 169       }                                                                 |
 170       loader->WriteRecPoints("OVERWRITE");                              |
 171       loader->UnloadRecPoints();                                        |
 172     }//detectors loop                                                   |
 173
 174   }//events loop
 175 }
 176
 177
 178 RICH calibration and alignment.
 179
 180 Abstract
 181 RICH calibration and alignment strategy is described with emphasis put on those aspects of the procedure which are relevant for reconstruction and thus the final detector
 182 figure of merit. In particular, the refractive index calibration technique based on mass plot shifts analysis and chamber alignment with respect to core detectors
 183 are explained in details. External sources of calibration and alignment data are also mentioned as well as the way RICH intends to handle those data, including initial CDB
 184 creator.
 185
 186 Calibration.
 187 Looking on RICH chamber structure, full description of which is available elsewhere (ref RichTDR), easy to compile the table of all possible parameters affecting reconstruction.
 188 The first one of major importance is a freon refractive index. Although the full optical path visible by photons includes freon vessel, proximity and amplification gaps filled
 189 with methane and quartz window separating above mentioned volumes, only freon refractive index is subject for calibration.  Refractive index of SiO2 window is not practically
 190 affected by any external parameters, while influence of methane temperature to it's refractive index is negligible. So it's enough to measure there optical curves just once.
 191 In the rest, the only changeable parameter is refractive index of freon. Temperature influence on freon refractive index was measured experimentally. The parametrization
 192 found to be:
 193   n=n0-0.0005(T-20)                        where T is freon temperature in degrees Celsius
 194   n0=Sqrt(1+ 0.554*lamda^2/(lamda^2-5796)) where lamda is photon wavelength in nm taken at 20 degrees Celsius
 195 Preliminary, the parametrization itself is considered to be permanent one. The only parameter to store and retrieve is freon temperature. Since this value is available from
 196 DCS DB and expected to be served by a SHUTTLE program which is not yet ready, the following temporarily solution has been adopted.
 197 In local CDB storage (default directory is $ALICE_ROOT) two versions of freon refractive index are written by external macro RichCdb.C :
 198 Run0_0_v0_s0.root contains DiMauro's parametrization and the temperature is set to 20 degrees. To be used as default for simulation and reconstruction.
 199 Run0_0_v0_s1.root contains DiMauro's parametrization and the temperature is set to 50 degrees. To be used in special uncalibrated reconstruction to test calibration procedure.
 200 Both of them are valid in run range from run number 0 to run number 0, thus in no way affecting any normal operations.
 201
 202 Refractive index of freon (C6F14) is taken in AliRICHRecon for 3 different photon energies by means of 2 methods: Set
 203
 204
 205
 206 Alignment.
 207 Information about detector position and orientation is needed during reconstruction phase. This information affects track-cluster matching procedure, the relevant peace of
 208 code comes to AliRICHTracker::PropogateBack(). Matching procedure consists in prolongation of the track reconstructed in core detectors up to each RICH chamber plane in
 209 a sequence. The plane used is the entrance to RICH radiators. If the intersection exists and inside the sensitive area, the point of intersection is to be transformed to RICH
 210 local reference system. Note, that in this check, the dead zones in-between radiators are not taken into account. This operation requiring MARS to LORS transformations is done
 211 in AliRICHHelix::RichIntersection(). Plane to be intersected is defined by a point belonging to that plane served by AliRICHParam::Center(ChamberNumber) and a vector normal
 212 to the plane served by AliRICHParam::Norm(ChamberNumber). Transformations itself are done in AliRICHParam::Mars2Lors() and AliRICHParam::Lors2Mars(). Internaly in AliRICHParam,
 213 each chamber is represented by TGeoHMatrix. It's worth to stress again that geometry related operations are needed to be done for 3 different planes per chamber, namely entrance
 214 to radiator, anode wires plane and photocathode plane. So AliRICHParam sustains 7*3=21 planes. Also important to say, that direct usage of TGeoHMatrix::MasterToLocal()
 215 and vice versa is not possible due to special nature of RICH LORS. According to the decision made about 3 years ago, RICH local reference system is centered in low left
 216 hand corner of the chamber if one looks from outside to direction pointing to intersection point.
 217 So the most obvious candidate for alignable objects to be stored are these 21 TGeoHMatrix objects.
 218 The approach suggested in AliAlignObj is not quite feasible mainly due to the fact it relays on incrementing procedure using import from geometry.root. RICH geometry is defined
 219 in a way that there is no volumes exactly corresponding to the RICH planes.
 220
 221 Geometry of RICH chambers.
 222 After the decision to rotate the whole RICH setup from 12 o'clock position to 2 o'clock position we have the following situation:
 223
 224 Theta = 109.5 degrees for chambers 1,3
 225 Theta =  90.0 degrees for chambers 2,4,6
 226 Theta =  70.5 degrees for chambers 5,7
 227
 228 Phi   =  50.0 degrees for chambers 6,7
 229 Phi   =  30.0 degrees for chambers 3,4,5
 230 Phi   =  10.0 degrees for chambers 1,2
 231
 232
 233 Old parametrization by AliRICHChamber:
 234 RICH chamber 1 (454.877118 ,  80.207109 , -163.565361)(rho,theta,phi)=(490.0,109.5,10.0)
 235 RICH chamber 2 (482.555799 ,  85.087607 ,    0.000000)(rho,theta,phi)=(490.0, 90.0,10.0)
 236 RICH chamber 3 (400.012224 , 230.947165 , -163.565361)(rho,theta,phi)=(490.0,109.5,30.0)
 237 RICH chamber 4 (424.352448 , 245.000000 ,    0.000000)(rho,theta,phi)=(490.0, 90.0,30.0)
 238 RICH chamber 5 (400.012224 , 230.947165 ,  163.565361)(rho,theta,phi)=(490.0, 70.5,30.0)
 239 RICH chamber 6 (314.965929 , 375.361777 ,    0.000000)(rho,theta,phi)=(490.0, 90.0,50.0)
 240 RICH chamber 7 (296.899953 , 353.831585 ,  163.565361)(rho,theta,phi)=(490.0, 70.5,50.0)
 241
 242 New parametrization by TGeoHMatrix:  perfect geometry, no misalignment
 243 RICH 0
 244  -0.328736   -0.173648    0.928321    Tx = 454.877118
 245  -0.057965    0.984808    0.163688    Ty =  80.207109
 246  -0.942641    0.000000   -0.333807    Tz = -163.565361
 247 RICH 1
 248   0.000000   -0.173648    0.984808    Tx = 482.555799
 249   0.000000    0.984808    0.173648    Ty =  85.087607
 250  -1.000000    0.000000    0.000000    Tz =   0.000000
 251 RICH 2
 252  -0.289085   -0.500000    0.816351    Tx = 400.012224
 253  -0.166903    0.866025    0.471321    Ty = 230.947165
 254  -0.942641    0.000000   -0.333807    Tz = -163.565361
 255 RICH 3
 256   0.000000   -0.500000    0.866025    Tx = 424.352448
 257   0.000000    0.866025    0.500000    Ty = 245.000000
 258  -1.000000    0.000000    0.000000    Tz =   0.000000
 259 RICH 4
 260   0.289085   -0.500000    0.816351    Tx = 400.012224
 261   0.166903    0.866025    0.471321    Ty = 230.947165
 262  -0.942641    0.000000    0.333807    Tz = 163.565361
 263 RICH 5
 264   0.000000   -0.766044    0.642788    Tx = 314.965929
 265   0.000000    0.642788    0.766044    Ty = 375.361777
 266  -1.000000    0.000000    0.000000    Tz =   0.000000
 267 RICH 6
 268   0.214567   -0.766044    0.605918    Tx = 296.899953
 269   0.255711    0.642788    0.722105    Ty = 353.831585
 270  -0.942641    0.000000    0.333807    Tz = 163.565361
 271
 272
 273 Map of all RICH PC planes, coordinates are in spherical system= distance from IP in cm, Theta and Phi in degrees:
 274 _______________________________   _______________________________
 275 | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|
 276 |  63.26                 78.07|   |  82.59                 97.41|
 277 |  58.02                 57.32|   |  57.22                 57.22|
 278 |                             |   |                             |
 279 |          498.00             |   |          498.00             | Sensitive area  (130.60,126.16)
 280 |           70.50             |   |           90.00             | Lors Center     ( 65.30, 63.08)
 281 |           50.00             |   |           50.00             |
 282 |                             |   |                             |
 283 | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|
 284 |  63.26                 78.07|   |  82.59                 97.41|
 285 |  41.98      6          42.68|   |  42.78      5          42.78|
 286 -------------------------------   -------------------------------
 287
 288 _______________________________   _______________________________   _______________________________
 289 | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|
 290 |  63.26                 78.07|   |  82.59                 97.41|   | 101.93                116.74|
 291 |  38.02                 37.32|   |  37.22                 37.22|   |  37.32                 38.02|
 292 |                             |   |                             |   |                             |
 293 |          498.00             |   |          498.00             |   |          498.00             |
 294 |           70.50             |   |           90.00             |   |          109.50             |
 295 |           30.00             |   |           30.00             |   |           30.00             |
 296 |                             |   |                             |   |                             |
 297 | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|
 298 |  63.26                 78.07|   |  82.59                 97.41|   | 101.93                116.74|
 299 |  21.98      4          22.68|   |  22.78      3          22.78|   |  37.32     2           38.02|
 300 -------------------------------   -------------------------------   -------------------------------
 301
 302                                   _______________________________   _______________________________
 303                                   | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|
 304                                   |  82.59                 97.41|   | 101.93                116.74|
 305                                   |  17.22                 17.22|   |  17.32                 18.02|
 306                                   |                             |   |                             |
 307                                   |          498.00             |   |          498.00             |
 308                                   |           90.00             |   |          109.50             |
 309                                   |           10.00             |   |           10.00             |
 310                                   |                             |   |                             |
 311                                   | 506.21                506.21|   | 506.21                506.21|
 312                                   |  82.59                 97.41|   | 101.93                116.74|
 313                                   |   2.78      1           2.78|   |   2.68      0           1.98|
 314                                   -------------------------------   -------------------------------
 315