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;
 133   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 134   //  Float_t channelWidth=25.; //ps
 135     //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 136   Float_t gain[24],timeDelayCFD[24], timeDelayLED[24];
 137   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 138   Int_t qtThreshold=13, qtCh;
 139   Float_t zdetA, zdetC;
 140   TObjArray slewingLED;
 141   AliSTARTParameters* param = AliSTARTParameters::Instance();
 142   Int_t ph2Mip = param->GetPh2Mip();
 143   Int_t channelWidth = param->GetChannelWidth() ;
 144
 145   param->Init();
 146   for (Int_t i=0; i<24; i++){
 147     timeDelayCFD[i] = param->GetTimeDelayCFD(i);
 148     timeDelayLED[i] = param->GetTimeDelayLED(i);
 149     gain[i] = param->GetGain(i);
 150     TGraph* gr = param ->GetSlew(i);
 151     slewingLED.AddAtAndExpand(gr,i);
 152     TGraph* grEff = param ->GetPMTeff(i);
 153     fEffPMT.AddAtAndExpand(grEff,i);
 154   }
 155   zdetC = param->GetZposition(0);
 156   zdetA = param->GetZposition(1);
 157
 158   AliSTARThit  *startHit;
 159   TBranch *brHits=0;
 160
 161   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 162   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 163     if (inputFile < nFiles-1) {
 164         AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 165         continue;
 166
 167     }
 168
 169     Float_t besttimeright=99999.;
 170     Float_t besttimeleft=99999.;
 171     Int_t pmtBestRight=9999;
 172     Int_t pmtBestLeft=9999;
 173     Int_t timeDiff=99999, meanTime=0;
 174     Int_t sumMult =0;
 175     ftimeCFD -> Reset();
 176     fADC -> Reset();
 177     fADC0 -> Reset();
 178     ftimeLED ->Reset();
 179     cout<<" before reading event "<<endl;
 180     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 181       {
 182         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=99999; countE[i0]=0;
 183       }
 184     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 185     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("STARTLoader");
 186     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 187     AliSTART *fSTART  = (AliSTART*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("START");
 188
 189        //read Hits
 190     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 191     TClonesArray *fHits = fSTART->Hits ();
 192     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 193     brHits = th->GetBranch("START");
 194     if (brHits) {
 195       fSTART->SetHitsAddressBranch(brHits);
 196     }else{
 197       AliError("Branch START hit not found");
 198       exit(111);
 199     }
 200     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 201
 202     if (ntracks<=0) return;
 203     // Start loop on tracks in the hits containers
 204     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 205       brHits->GetEntry(track);
 206       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 207       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 208         {
 209           startHit   = (AliSTARThit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 210           if (!startHit) {
 211             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 212             break;
 213           }
 214           pmt=startHit->Pmt();
 215           Int_t numpmt=pmt-1;
 216                   Double_t e=startHit->Etot();
 217           volume = startHit->Volume();
 218
 219           if(e>0 && RegisterPhotoE(numpmt,e)) {
 220             countE[numpmt]++;
 221             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 222             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 223               {
 224                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 225               }
 226           } //photoelectron accept
 227         } //hits loop
 228     } //track loop
 229     cout<<" hits was read "<<endl;
 230
 231     //spread time right&left by 25ps   && besttime
 232      Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 233
 234    Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 235     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 236       if(countE[ipmt] > threshold) {
 237         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 238         if(timeGaus[ipmt]<besttimeleft){
 239           besttimeleft=timeGaus[ipmt]; //timeleft
 240           pmtBestLeft=ipmt;}
 241       }
 242     }
 243     cout<<"left "<<besttimeleft<<" "<<pmtBestLeft<<" koef "<<koef<<endl;
 244     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 245       if(countE[ipmt] > threshold) {
 246         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 247         if(timeGaus[ipmt]<besttimeright) {
 248           besttimeright=timeGaus[ipmt]; //timeright
 249           pmtBestRight=ipmt;}
 250       }
 251     }
 252     cout<<"right"<<besttimeright<<" "<<pmtBestRight<<endl;
 253
 254    //folding with alignmentz position distribution
 255
 256     //    Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c;
 257     //  Float_t  besttimeleftR= besttimeleft;
 258     // besttimeleft=koef+besttimeleft;
 259     cout<<"  besttimeleft "<< besttimeleft<<" delay "<< timeDelayCFD[pmtBestLeft]<<" channelWidth "<<channelWidth<<endl;
 260     bestLeftTDC=Int_t ((besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])
 261                        /channelWidth);
 262     cout<<" bestLeftTDC "<<bestLeftTDC<<" delay "<<timeDelayCFD[pmtBestLeft]<<endl;
 263     bestRightTDC=Int_t ((besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])
 264                         /channelWidth);
 265     timeDiff=Int_t (((besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])-
 266                     (besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])
 267                     )/channelWidth);
 268     meanTime=Int_t (((besttimeright+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft]+
 269                       besttimeleft+1000*timeDelayCFD[pmtBestLeft])/2.)
 270                     /channelWidth);
 271     cout<<"bestLeftTDC"<<bestLeftTDC<<" bestRightTDC "<< bestRightTDC<<
 272       " timeDiff "<<timeDiff<<" meanTime= "<<meanTime<<endl;
 273     AliDebug(2,Form(" time in ns %f ", besttimeleft));
 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           cout<<al<<" "<<qt<<" trCFD "<<trCFD<<" sl "<<sl<<" trLED "<<trLED<<
 296             " qtThreshold "<<qtThreshold<<"  qtCh "<< qtCh<<endl;
 297         }
 298       } //pmt loop
 299
 300         if (sumMult > threshold){
 301           fSumMult =  Int_t (TMath::Log(sumMult));
 302         }
 303     fSTART->AddDigit(bestRightTDC,bestLeftTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult,
 304                      ftimeCFD,fADC,ftimeLED,fADC0);
 305     pOutStartLoader->UnloadHits();
 306   } //input streams loop
 307
 308     //load digits
 309     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 310     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 311     if (treeD == 0x0) {
 312       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 313       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 314     }
 315     treeD->Reset();
 316     fSTART  = (AliSTART*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("START");
 317     // Make a branch in the tree
 318     fSTART->MakeBranch("D");
 319     //     treeD->Print();
 320      treeD->Fill();
 321      cout<<"   treeD->Fill(); "<<endl;
 322
 323      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 324
 325      cout<<"  pOutStartLoader->WriteDigits "<<endl;
 326      fSTART->ResetDigits();
 327      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 328
 329 }
 330
 331
 332 //------------------------------------------------------------------------
 333 Bool_t AliSTARTDigitizer::RegisterPhotoE(Int_t ipmt,Double_t energy)
 334 {
 335
 336
 337   //  Float_t hc=197.326960*1.e6; //mev*nm
 338   Double_t hc=1.973*1.e-6; //gev*nm
 339   Float_t lambda=hc/energy;
 340   Float_t eff = ((TGraph*) fEffPMT.At(ipmt))->Eval(lambda);
 341   Double_t  p = gRandom->Rndm();
 342
 343   if (p > eff)
 344     return kFALSE;
 345
 346   return kTRUE;
 347 }
 348
 349 //----------------------------------------------------------------------------