T0/AliT0Digitizer.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 /* $Id$ */
  18
  19 /******************************************************************
  20  *    Produde digits from hits
  21  *       digits is TObject and includes
  22  *      We are writing array if C & A  TDC
  23  *      C & A  ADC (will need for slow simulation)
  24  *      TOF first particle C & A
  25  *      mean time and time difference (vertex position)
  26  *
  27  *      Alla.Maevskaya@cern.ch
  28  ****************************************************************/
  29
  30
  31 #include <TArrayI.h>
  32 #include <TFile.h>
  33 #include <TGraph.h>
  34 #include <TH1F.h>
  35 #include <TMath.h>
  36 #include <TRandom.h>
  37 #include <TTree.h>
  38
  39 #include "AliLog.h"
  40 #include "AliT0Digitizer.h"
  41 #include "AliT0.h"
  42 #include "AliT0hit.h"
  43 #include "AliT0digit.h"
  44 #include "AliRunDigitizer.h"
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include <AliLoader.h>
  47 #include <AliRunLoader.h>
  48 #include <stdlib.h>
  49 #include "AliT0Parameters.h"
  50
  51 ClassImp(AliT0Digitizer)
  52
  53 //___________________________________________
  54   AliT0Digitizer::AliT0Digitizer()  :AliDigitizer(),
  55                                      fT0(0),
  56                                      fHits(0),
  57                                      fdigits(0),
  58                                      ftimeCFD(new TArrayI(24)),
  59                                      ftimeLED (new TArrayI(24)),
  60                                      fADC(new TArrayI(24)),
  61                                      fADC0 (new TArrayI(24)),
  62                                      fSumMult(0),
  63                                      fAmpLED(0),
  64                                      fAmpQTC(0),
  65                                      fParam(0)
  66
  67
  68 {
  69 // Default ctor - don't use it
  70   ;
  71 }
  72
  73 //___________________________________________
  74 AliT0Digitizer::AliT0Digitizer(AliRunDigitizer* manager)
  75   :AliDigitizer(manager),
  76    fT0(0),
  77    fHits(0),
  78    fdigits(0),
  79    ftimeCFD(new TArrayI(24)),
  80    ftimeLED (new TArrayI(24)),
  81    fADC(new TArrayI(24)),
  82    fADC0 (new TArrayI(24)),
  83    fSumMult(0),
  84    fAmpLED(0),
  85    fAmpQTC(0),
  86    fParam(0)
  87 {
  88 // ctor which should be used
  89
  90   AliDebug(1,"processed");
  91   fParam = AliT0Parameters::Instance();
  92   fParam->Init();
  93
  94   for (Int_t i=0; i<24; i++){
  95     TGraph* gr = fParam ->GetAmpLED(i);
  96     Int_t np = gr->GetN();
  97     Double_t *x = gr->GetX();
  98     Double_t *y = gr->GetY();
  99
 100     Double_t *x1 = new Double_t[np];
 101     Double_t *y1 = new Double_t[np];
 102     for (Int_t ii=0; ii<np; ii++) {
 103       y1[ii]=y[np-ii-1];
 104       x1[ii]=x[np-ii-1];
 105     }
 106
 107     TGraph *grInverse = new TGraph(np,y1,x1);
 108     fAmpLED.AddAtAndExpand(grInverse,i);
 109   }
 110   for (Int_t i=0; i<24; i++){
 111     TGraph* grq = fParam ->GetQTC(i);
 112     Int_t npq = grq->GetN();
 113     Double_t *xq = grq->GetX();
 114     Double_t *yq = grq->GetY();
 115     Double_t *x1q = new Double_t[npq];
 116     Double_t *y1q = new Double_t[npq];
 117     for (Int_t ii=1; ii<npq; ii++) {
 118       y1q[ii]=yq[ii-1];
 119       x1q[ii]=xq[ii-1];
 120     }
 121   TGraph *grInverseQTC = new TGraph(npq,y1q,x1q);
 122   fAmpQTC.AddAtAndExpand(grInverseQTC,i);
 123   }
 124 }
 125
 126 //------------------------------------------------------------------------
 127 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
 128 {
 129 // Destructor
 130
 131   AliDebug(1,"T0");
 132
 133   delete ftimeCFD;
 134   delete fADC;
 135   delete ftimeLED;
 136   delete  fADC0;
 137   //  delete fAmpLED;
 138 }
 139
 140 //------------------------------------------------------------------------
 141 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
 142 {
 143 // Initialization
 144   AliDebug(1," Init");
 145  return kTRUE;
 146 }
 147
 148 //---------------------------------------------------------------------
 149 void AliT0Digitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 150 {
 151
 152   /*
 153     Produde digits from hits
 154         digits is TObject and includes
 155         We are writing array if C & A  TDC
 156         C & A  ADC (will need for slow simulation)
 157         TOF first particle C & A
 158         mean time and time difference (vertex position)
 159
 160   */
 161
 162   //output loader
 163   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 164   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
 165
 166   AliDebug(1,"start...");
 167   //input loader
 168   //
 169   // From hits to digits
 170   //
 171   Int_t hit, nhits;
 172   Int_t countE[24];
 173   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 174   Float_t sl, qt;
 175   Int_t  bestATDC=0;
 176   Int_t  bestCTDC=0;
 177   Float_t qtCh=0;
 178   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 179   //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 180   Float_t timeDelayCFD[24];
 181   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 182   Float_t zdetA, zdetC;
 183   Int_t sumMultCoeff = 100;
 184   Int_t refpoint=0;
 185
 186   Int_t ph2Mip = fParam->GetPh2Mip();
 187   Float_t channelWidth = fParam->GetChannelWidth() ;
 188   Float_t delayVertex = fParam->GetTimeDelayTVD();
 189
 190
 191   zdetC = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/C/PMT1"));
 192   zdetA  = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/A/PMT15"));
 193
 194   //  printf(" !!!!!Z det A = %f C = % f",zdetA,zdetC);
 195   AliT0hit  *startHit;
 196   TBranch *brHits=0;
 197
 198   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 199   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 200     if (inputFile < nFiles-1) {
 201       AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 202       continue;
 203
 204     }
 205
 206     Float_t besttimeC=99999.;
 207     Float_t besttimeA=99999.;
 208     Int_t pmtBestC=99999;
 209     Int_t pmtBestA=99999;
 210     Int_t timeDiff=99999, meanTime=99999;
 211     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
 212     bestATDC = 99999;  bestCTDC = 99999;
 213
 214
 215     ftimeCFD -> Reset();
 216     fADC -> Reset();
 217     fADC0 -> Reset();
 218     ftimeLED ->Reset();
 219     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 220       {
 221         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=999999; countE[i0]=0;
 222       }
 223     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 224     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
 225     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 226     fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 227
 228        //read Hits
 229     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 230     fHits = fT0->Hits ();
 231     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 232     brHits = th->GetBranch("T0");
 233     if (brHits) {
 234       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
 235     }else{
 236       AliWarning("Branch T0 hit not found for this event");
 237       // fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 238       //               ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 239       continue;
 240     }
 241     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 242
 243     if (ntracks<=0) return;
 244     // Start loop on tracks in the hits containers
 245     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 246       brHits->GetEntry(track);
 247       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 248       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 249         {
 250           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 251           if (!startHit) {
 252             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 253             break;
 254           }
 255           pmt=startHit->Pmt();
 256           Int_t numpmt=pmt-1;
 257           Double_t e=startHit->Etot();
 258           volume = startHit->Volume();
 259
 260           if(e>0 ) {
 261             countE[numpmt]++;
 262             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 263             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 264               {
 265                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 266               }
 267           } //photoelectron accept
 268         } //hits loop
 269     } //track loop
 270
 271     //spread time A&C by 25ps   && besttime
 272     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 273
 274     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 275     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 276       if(countE[ipmt] > threshold) {
 277         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 278         if(timeGaus[ipmt]<besttimeC){
 279           besttimeC=timeGaus[ipmt]; //timeC
 280           pmtBestC=ipmt;}
 281       }
 282     }
 283     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 284       if(countE[ipmt] > threshold) {
 285         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 286         if(timeGaus[ipmt]<besttimeA) {
 287           besttimeA=timeGaus[ipmt]; //timeA
 288           pmtBestA=ipmt;}
 289       }
 290     }
 291
 292     timeDelayCFD[0] = fParam->GetTimeDelayCFD(0);
 293
 294     for (Int_t i=0; i<24; i++)
 295       {
 296         Float_t  al = countE[i];
 297         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
 298           //fill ADC
 299           // QTC procedure:
 300           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
 301           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
 302           // channel 25ps
 303           qt= al/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 304           // before will we have calibration for high multiplicity
 305           //      if (qt > 115.) qt =115.; //must be fix!!!
 306           //  fill TDC
 307           timeDelayCFD[i] = fParam->GetTimeDelayCFD(i);
 308           trCFD = Int_t (timeGaus[i]/channelWidth + timeDelayCFD[i]);
 309
 310           TGraph* gr = ((TGraph*)fAmpLED.At(i));
 311           sl = gr->Eval(qt);
 312
 313           TGraph* gr1 = ((TGraph*)fAmpQTC.At(i));
 314           qtCh = gr1->Eval(qt);
 315           fADC0->AddAt(0,i);
 316           if(qtCh)
 317             fADC->AddAt(qtCh,i);
 318           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 319           sumMult += Int_t (qtCh/sumMultCoeff)  ;
 320
 321           // put slewing
 322           TGraph *fu=(TGraph*) fParam ->GetWalk(i);
 323           Float_t slew=fu->Eval(Float_t(qtCh));
 324
 325           //      trCFD=trCFD-Int_t(fMaxValue[i]-slew);
 326           trCFD = trCFD + slew; //for the same channel as cosmic
 327           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 328           trLED = Int_t(trCFD  + sl );
 329           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 330           AliDebug(10,Form("  pmt %i : time in ns %f time in channels %i  LEd %i  ",  i, timeGaus[i],trCFD, trLED ));
 331           AliDebug(10,Form(" qt in MIP %f led-cfd in  %f qt in channels %f   ",qt, sl, qtCh));
 332
 333         }
 334       } //pmt loop
 335
 336     //folding with alignmentz position distribution
 337     if( besttimeC > 10000. && besttimeC <15000)
 338       bestCTDC=Int_t ((besttimeC+timeDelayCFD[pmtBestC])
 339                          /channelWidth);
 340
 341     if( besttimeA > 10000. && besttimeA <15000)
 342       bestATDC=Int_t ((besttimeA+timeDelayCFD[pmtBestA])
 343                         /channelWidth);
 344
 345     if (bestATDC < 99999 && bestCTDC < 99999)
 346       {
 347         timeDiff=Int_t (((besttimeC-besttimeA)+1000*delayVertex)
 348                         /channelWidth);
 349         meanTime=Int_t (((besttimeC+besttimeA)/2. )/channelWidth);
 350       }
 351
 352     if (sumMult > threshold){
 353       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 354                          /channelWidth);
 355       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %i ",
 356                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 357     }
 358
 359     fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 360                        ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 361
 362
 363       AliDebug(10,Form(" Digits wrote refpoint %i bestATDC %i bestCTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ",refpoint ,bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 364     pOutStartLoader->UnloadHits();
 365   } //input streams loop
 366
 367     //load digits
 368     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 369     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 370     if (treeD == 0x0) {
 371       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 372       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 373     }
 374     treeD->Reset();
 375     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 376     // Make a branch in the tree
 377     fT0->MakeBranch("D");
 378      treeD->Fill();
 379
 380      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 381
 382      fT0->ResetDigits();
 383      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 384
 385 }