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