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                                      fParam(0)
  65
  66
  67 {
  68 // Default ctor - don't use it
  69   ;
  70 }
  71
  72 //___________________________________________
  73 AliT0Digitizer::AliT0Digitizer(AliRunDigitizer* manager)
  74   :AliDigitizer(manager),
  75    fT0(0),
  76    fHits(0),
  77    fdigits(0),
  78    ftimeCFD(new TArrayI(24)),
  79    ftimeLED (new TArrayI(24)),
  80    fADC(new TArrayI(24)),
  81    fADC0 (new TArrayI(24)),
  82    fSumMult(0),
  83    fAmpLED(0),
  84    fParam(0)
  85 {
  86 // ctor which should be used
  87
  88   AliDebug(1,"processed");
  89   fParam = AliT0Parameters::Instance();
  90   fParam->Init();
  91   Int_t index[25000];
  92   Bool_t down=true;
  93
  94   for (Int_t i=0; i<24; i++){
  95     TGraph* gr = fParam ->GetAmpLEDRec(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]; x1[ii]=x[np-ii-1];
 104     }
 105
 106     TGraph *grInverse = new TGraph(np,y1,x1);
 107     fAmpLED.AddAtAndExpand(grInverse,i);
 108
 109      TGraph* grw = fParam ->GetWalk(i);
 110       Int_t npw = grw->GetN();
 111      Double_t *yw = grw->GetY();
 112     TMath::Sort(npw, yw, index,down);
 113     fMaxValue[i]=Int_t(yw[index[0]]);
 114   }
 115
 116     //    delete [] x1;
 117     //   delete [] y1;
 118 }
 119
 120 //------------------------------------------------------------------------
 121 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
 122 {
 123 // Destructor
 124
 125   AliDebug(1,"T0");
 126
 127   delete ftimeCFD;
 128   delete fADC;
 129   delete ftimeLED;
 130   delete  fADC0;
 131   //  delete fAmpLED;
 132 }
 133
 134 //------------------------------------------------------------------------
 135 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
 136 {
 137 // Initialization
 138   AliDebug(1," Init");
 139  return kTRUE;
 140 }
 141
 142 //---------------------------------------------------------------------
 143 void AliT0Digitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 144 {
 145
 146   /*
 147     Produde digits from hits
 148         digits is TObject and includes
 149         We are writing array if C & A  TDC
 150         C & A  ADC (will need for slow simulation)
 151         TOF first particle C & A
 152         mean time and time difference (vertex position)
 153
 154   */
 155
 156   //output loader
 157   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 158   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
 159
 160   AliDebug(1,"start...");
 161   //input loader
 162   //
 163   // From hits to digits
 164   //
 165   Int_t hit, nhits;
 166   Int_t countE[24];
 167   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 168   Float_t sl, qt;
 169   Int_t  bestATDC, bestCTDC, qtCh;
 170   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 171   //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 172   Float_t timeDelayCFD[24];
 173   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 174   Float_t zdetA, zdetC;
 175   Int_t sumMultCoeff = 100;
 176   Int_t refpoint=0;
 177
 178   Int_t ph2Mip = fParam->GetPh2Mip();
 179   Float_t channelWidth = fParam->GetChannelWidth() ;
 180   Float_t delayVertex = fParam->GetTimeDelayTVD();
 181
 182   zdetC = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/C/PMT1"));
 183   zdetA  = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/A/PMT15"));
 184
 185   AliT0hit  *startHit;
 186   TBranch *brHits=0;
 187
 188   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
 189   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 190     if (inputFile < nFiles-1) {
 191       AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 192       continue;
 193
 194     }
 195
 196     Float_t besttimeC=99999.;
 197     Float_t besttimeA=99999.;
 198     Int_t pmtBestC=9999;
 199     Int_t pmtBestA=9999;
 200     Int_t timeDiff=999, meanTime=0;
 201     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
 202     bestATDC = 99999;  bestCTDC = 99999;
 203
 204
 205     ftimeCFD -> Reset();
 206     fADC -> Reset();
 207     fADC0 -> Reset();
 208     ftimeLED ->Reset();
 209     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 210       {
 211         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=99999; countE[i0]=0;
 212       }
 213     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 214     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
 215     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 216     fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 217
 218        //read Hits
 219     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 220     fHits = fT0->Hits ();
 221     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 222     brHits = th->GetBranch("T0");
 223     if (brHits) {
 224       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
 225     }else{
 226       AliError("Branch T0 hit not found");
 227       exit(111);
 228     }
 229     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 230
 231     if (ntracks<=0) return;
 232     // Start loop on tracks in the hits containers
 233     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 234       brHits->GetEntry(track);
 235       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 236       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 237         {
 238           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 239           if (!startHit) {
 240             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 241             break;
 242           }
 243           pmt=startHit->Pmt();
 244           Int_t numpmt=pmt-1;
 245           Double_t e=startHit->Etot();
 246           volume = startHit->Volume();
 247
 248           //      if(e>0 && RegisterPhotoE(numpmt,e)) {
 249           if(e>0 ) {
 250             countE[numpmt]++;
 251             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 252             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 253               {
 254                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 255               }
 256           } //photoelectron accept
 257         } //hits loop
 258     } //track loop
 259
 260     //spread time A&C by 25ps   && besttime
 261     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 262
 263     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 264     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 265       if(countE[ipmt] > threshold) {
 266         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 267         if(timeGaus[ipmt]<besttimeC){
 268           besttimeC=timeGaus[ipmt]; //timeC
 269           pmtBestC=ipmt;}
 270       }
 271     }
 272     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 273       if(countE[ipmt] > threshold) {
 274         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 275         if(timeGaus[ipmt]<besttimeA) {
 276           besttimeA=timeGaus[ipmt]; //timeA
 277           pmtBestA=ipmt;}
 278       }
 279     }
 280
 281     timeDelayCFD[0] = fParam->GetTimeDelayCFD(0);
 282
 283     for (Int_t i=0; i<24; i++)
 284       {
 285         Float_t  al = countE[i];
 286         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
 287           //fill ADC
 288           // QTC procedure:
 289           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
 290           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
 291           // channel 25ps
 292           qt= 50.*al/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 293           //  fill TDC
 294           timeDelayCFD[i] = fParam->GetTimeDelayCFD(i);
 295           trCFD = Int_t (timeGaus[i]/channelWidth + timeDelayCFD[i]);
 296           TGraph* gr = ((TGraph*)fAmpLED.At(i));
 297           sl = gr->Eval(qt);
 298
 299           trLED = Int_t(( timeGaus[i] + 1000*sl )/channelWidth);
 300           qtCh=Int_t (1000.*TMath::Log(qt) / channelWidth);
 301           fADC0->AddAt(0,i);
 302           fADC->AddAt(qtCh,i);
 303           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 304           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 305           sumMult += Int_t (qt/sumMultCoeff)  ;
 306
 307           // put slewing
 308           TGraph *fu=(TGraph*) fParam ->GetWalk(i) ;
 309           Float_t slew=fu->Eval(Float_t(qtCh));
 310
 311           //      trCFD=trCFD-Int_t(fMaxValue[i]-slew);
 312           trCFD = trCFD-Int_t(fMaxValue[i]-slew) + 2000; //for the same channel as cosmic
 313           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 314           AliDebug(10,Form("  pmt %i : time in ns %f time in channels %i  LEd %i  ",  i, timeGaus[i],trCFD, trLED ));
 315           AliDebug(10,Form(" qt in mV %f qt in ns %f qt in channels %i   ",qt,
 316                            TMath::Log(qt), qtCh));
 317
 318         }
 319       } //pmt loop
 320
 321     //folding with alignmentz position distribution
 322     if( besttimeC > 10000. && besttimeC <15000)
 323       bestCTDC=Int_t ((besttimeC+timeDelayCFD[pmtBestC])
 324                          /channelWidth);
 325
 326     if( besttimeA > 10000. && besttimeA <15000)
 327       bestATDC=Int_t ((besttimeA+timeDelayCFD[pmtBestA])
 328                         /channelWidth);
 329
 330     if (bestATDC < 99999 && bestCTDC < 99999)
 331       {
 332         timeDiff=Int_t (((besttimeC-besttimeA)+1000*delayVertex)
 333                         /channelWidth);
 334         meanTime=Int_t (((besttimeC+besttimeA)/2. )/channelWidth);
 335       }
 336         AliDebug(10,Form(" time A& C %i %i  time diff && mean time in channels %i %i",bestATDC,bestCTDC, timeDiff, meanTime));
 337
 338     if (sumMult > threshold){
 339       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 340                          /channelWidth);
 341       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %i ",
 342                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 343     }
 344
 345     fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 346                        ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 347
 348
 349       AliDebug(10,Form(" Digits wrote refpoint %i bestATDC %i bestCTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ",refpoint ,bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 350     pOutStartLoader->UnloadHits();
 351   } //input streams loop
 352
 353     //load digits
 354     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 355     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 356     if (treeD == 0x0) {
 357       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 358       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 359     }
 360     treeD->Reset();
 361     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 362     // Make a branch in the tree
 363     fT0->MakeBranch("D");
 364      treeD->Fill();
 365
 366      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 367
 368      fT0->ResetDigits();
 369      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 370
 371 }