START/AliSTARTDigitizer.cxx

   1
   2 /**************************************************************************
   3  * Copyright(c) 1998-2000, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  *                                                                        *
   5  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   6  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   7  *                                                                        *
   8  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   9  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  10  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  11  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  12  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  13  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  14  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  15  **************************************************************************/
  16
  17
  18 #include <TTree.h>
  19 #include <TFile.h>
  20 #include <TDirectory.h>
  21 #include <TRandom.h>
  22 #include <TArrayI.h>
  23 #include <TError.h>
  24 #include <TH1F.h>
  25 #include <TGraph.h>
  26
  27 #include "AliLog.h"
  28 #include "AliSTARTDigitizer.h"
  29 #include "AliSTART.h"
  30 #include "AliSTARThit.h"
  31 #include "AliSTARTdigit.h"
  32 #include "AliRunDigitizer.h"
  33 #include <AliDetector.h>
  34 #include "AliRun.h"
  35 #include <AliLoader.h>
  36 #include <AliRunLoader.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38 #include <Riostream.h>
  39 #include <Riostream.h>
  40 #include "AliSTARTParameters.h"
  41 #include "AliCDBLocal.h"
  42 #include "AliCDBStorage.h"
  43 #include "AliCDBManager.h"
  44 #include "AliCDBEntry.h"
  45
  46 ClassImp(AliSTARTDigitizer)
  47
  48 //___________________________________________
  49   AliSTARTDigitizer::AliSTARTDigitizer()  :AliDigitizer()
  50 {
  51 // Default ctor - don't use it
  52   ;
  53 }
  54
  55 //___________________________________________
  56 AliSTARTDigitizer::AliSTARTDigitizer(AliRunDigitizer* manager)
  57   :AliDigitizer(manager),
  58    fSTART(0),
  59    fHits(0),
  60    fdigits(0),
  61    ftimeCFD(0),
  62    ftimeLED(0),
  63    fADC(0),
  64    fADC0(0)
  65 {
  66 // ctor which should be used
  67
  68   AliDebug(1,"processed");
  69
  70   fSTART = 0;
  71   fHits = 0;
  72   fdigits = 0;
  73
  74   ftimeCFD = new TArrayI(24);
  75   fADC = new TArrayI(24);
  76   ftimeLED = new TArrayI(24);
  77   fADC0 = new TArrayI(24);
  78
  79
  80 }
  81
  82 //------------------------------------------------------------------------
  83 AliSTARTDigitizer::~AliSTARTDigitizer()
  84 {
  85 // Destructor
  86
  87   AliDebug(1,"START");
  88
  89   delete ftimeCFD;
  90   delete fADC;
  91   delete ftimeLED;
  92   delete  fADC0;
  93 }
  94
  95  //------------------------------------------------------------------------
  96 Bool_t AliSTARTDigitizer::Init()
  97 {
  98 // Initialization
  99   AliDebug(1," Init");
 100  return kTRUE;
 101 }
 102
 103
 104 //---------------------------------------------------------------------
 105
 106 void AliSTARTDigitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 107 {
 108
 109   /*
 110     Produde digits from hits
 111         digits is TObject and includes
 112         We are writing array if left & right  TDC
 113         left & right  ADC (will need for slow simulation)
 114         TOF first particle left & right
 115         mean time and time difference (vertex position)
 116
 117   */
 118
 119   //output loader
 120   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 121   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("STARTLoader");
 122
 123   AliDebug(1,"start...");
 124   //input loader
 125   //
 126   // From hits to digits
 127   //
 128  Int_t hit, nhits;
 129   Int_t countE[24];
 130   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 131   Float_t sl, qt;
 132   Int_t  bestRightTDC, bestLeftTDC, qtCh;
 133   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 134     //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 135   Float_t gain[24],timeDelayCFD[24], timeDelayLED[24];
 136   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 137   Float_t zdetA, zdetC;
 138    Int_t sumMultCoeff = 25;
 139   TObjArray slewingLED;
 140   TObjArray slewingRec;
 141   AliSTARTParameters* param = AliSTARTParameters::Instance();
 142   param->Init();
 143
 144   Int_t ph2Mip = param->GetPh2Mip();
 145   Int_t channelWidth = param->GetChannelWidth() ;
 146   Float_t delayVertex = param->GetTimeDelayTVD();
 147   for (Int_t i=0; i<24; i++){
 148     timeDelayCFD[i] = param->GetTimeDelayCFD(i);
 149     timeDelayLED[i] = param->GetTimeDelayLED(i);
 150     gain[i] = param->GetGain(i);
 151     TGraph* gr = param ->GetSlew(i);
 152     slewingLED.AddAtAndExpand(gr,i);
 153
 154     TGraph* gr1 = param ->GetSlewRec(i);
 155     slewingRec.AddAtAndExpand(gr1,i);
 156
 157     TGraph* grEff = param ->GetPMTeff(i);
 158     fEffPMT.AddAtAndExpand(grEff,i);
 159   }
 160   zdetC = param->GetZposition(0);
 161   zdetA = param->GetZposition(1);
 162
 163   AliSTARThit  *startHit;
 164   TBranch *brHits=0;
 165
 166   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 167   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 168     if (inputFile < nFiles-1) {
 169         AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 170         continue;
 171
 172     }
 173
 174     Float_t besttimeright=99999.;
 175     Float_t besttimeleft=99999.;
 176     Int_t pmtBestRight=9999;
 177     Int_t pmtBestLeft=9999;
 178     Int_t timeDiff=999, meanTime=0;
 179     Int_t sumMult =0;// fSumMult=0;
 180     bestRightTDC = 99999;  bestLeftTDC = 99999;
 181
 182     ftimeCFD -> Reset();
 183     fADC -> Reset();
 184     fADC0 -> Reset();
 185     ftimeLED ->Reset();
 186     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 187       {
 188         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=99999; countE[i0]=0;
 189       }
 190     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 191     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("STARTLoader");
 192     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 193     AliSTART *fSTART  = (AliSTART*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("START");
 194
 195        //read Hits
 196     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 197     TClonesArray *fHits = fSTART->Hits ();
 198     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 199     brHits = th->GetBranch("START");
 200     if (brHits) {
 201       fSTART->SetHitsAddressBranch(brHits);
 202     }else{
 203       AliError("Branch START hit not found");
 204       exit(111);
 205     }
 206     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 207
 208     if (ntracks<=0) return;
 209     // Start loop on tracks in the hits containers
 210     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 211       brHits->GetEntry(track);
 212       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 213       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 214         {
 215           startHit   = (AliSTARThit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 216           if (!startHit) {
 217             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 218             break;
 219           }
 220           pmt=startHit->Pmt();
 221           Int_t numpmt=pmt-1;
 222                   Double_t e=startHit->Etot();
 223           volume = startHit->Volume();
 224
 225           if(e>0 && RegisterPhotoE(numpmt,e)) {
 226             countE[numpmt]++;
 227             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 228             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 229               {
 230                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 231               }
 232           } //photoelectron accept
 233         } //hits loop
 234     } //track loop
 235
 236     //spread time right&left by 25ps   && besttime
 237     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 238
 239     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 240     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 241       if(countE[ipmt] > threshold) {
 242         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 243         if(timeGaus[ipmt]<besttimeleft){
 244           besttimeleft=timeGaus[ipmt]; //timeleft
 245           pmtBestLeft=ipmt;}
 246      }
 247     }
 248      for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 249       if(countE[ipmt] > threshold) {
 250         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 251         if(timeGaus[ipmt]<besttimeright) {
 252           besttimeright=timeGaus[ipmt]; //timeright
 253           pmtBestRight=ipmt;}
 254       }
 255     }
 256    //folding with alignmentz position distribution
 257     if( besttimeleft > 10000. && besttimeleft <15000)
 258       bestLeftTDC=Int_t ((besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])
 259                          /channelWidth);
 260
 261     if( besttimeright > 10000. && besttimeright <15000)
 262       bestRightTDC=Int_t ((besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestRight])
 263                         /channelWidth);
 264
 265     if (bestRightTDC < 99999 && bestLeftTDC < 99999)
 266       {
 267         timeDiff=Int_t (((besttimeleft-besttimeright)+1000*delayVertex)
 268                         /channelWidth);
 269         meanTime=Int_t (((besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft]+
 270                           besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])/2.)
 271                         /channelWidth);
 272         AliDebug(10,Form(" time right& left %i %i  time diff && mean time in channels %i %i",bestRightTDC,bestLeftTDC, timeDiff, meanTime));
 273       }
 274     for (Int_t i=0; i<24; i++)
 275       {
 276         Float_t  al = countE[i];
 277         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
 278           //fill ADC
 279           // QTC procedure:
 280           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
 281           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
 282           // channel 25ps
 283           qt= 50.*al*gain[i]/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 284           //  fill TDC
 285           trCFD = Int_t (timeGaus[i] + 1000.*timeDelayCFD[i])/channelWidth;
 286           trLED= Int_t (timeGaus[i] + 1000.*timeDelayLED[i]);
 287           sl = ((TGraph*)slewingLED.At(i))->Eval(qt);
 288           trLED = Int_t(( trLED + 1000*sl )/channelWidth);
 289           qtCh=Int_t (1000.*TMath::Log(qt)) / channelWidth;
 290           fADC0->AddAt(0,i);
 291           fADC->AddAt(qtCh,i);
 292           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 293           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 294           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 295           sumMult += Int_t (qt/sumMultCoeff)  ;
 296
 297         AliDebug(10,Form("  pmt %i : time in ns %f time in channels %i   ",
 298                         i, timeGaus[i],trCFD ));
 299         AliDebug(10,Form(" qt in mV %f qt in ns %f qt in channels %i   ",qt,
 300                         TMath::Log(qt), qtCh));
 301         }
 302       } //pmt loop
 303
 304     if (sumMult > threshold){
 305       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 306                          /channelWidth);
 307       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %i ",
 308                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 309     }
 310     if (  besttimeright<99999 || besttimeleft < 99999) {
 311       fSTART->AddDigit(bestRightTDC,bestLeftTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult,
 312                        ftimeCFD,fADC,ftimeLED,fADC0);
 313
 314       AliDebug(10,Form(" Digits wrote bestRightTDC %i bestLeftTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ", bestRightTDC,bestLeftTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 315     }
 316     pOutStartLoader->UnloadHits();
 317   } //input streams loop
 318
 319     //load digits
 320     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 321     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 322     if (treeD == 0x0) {
 323       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 324       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 325     }
 326     treeD->Reset();
 327     fSTART  = (AliSTART*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("START");
 328     // Make a branch in the tree
 329     fSTART->MakeBranch("D");
 330      treeD->Fill();
 331
 332      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 333
 334      fSTART->ResetDigits();
 335      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 336
 337 }
 338
 339
 340 //------------------------------------------------------------------------
 341 Bool_t AliSTARTDigitizer::RegisterPhotoE(Int_t ipmt,Double_t energy)
 342 {
 343
 344
 345   //  Float_t hc=197.326960*1.e6; //mev*nm
 346   Double_t hc=1.973*1.e-6; //gev*nm
 347   Float_t lambda=hc/energy;
 348   Float_t eff = ((TGraph*) fEffPMT.At(ipmt))->Eval(lambda);
 349   Double_t  p = gRandom->Rndm();
 350
 351   if (p > eff)
 352     return kFALSE;
 353
 354   return kTRUE;
 355 }
 356
 357 //----------------------------------------------------------------------------