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 "AliDigitizationInput.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(AliDigitizationInput* digInput)
  73   :AliDigitizer(digInput),
  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      if(gr) {
  95       Int_t np = gr->GetN();
  96       Double_t *x = gr->GetX();
  97       Double_t *y = gr->GetY();
  98
  99       Double_t *x1 = new Double_t[np];
 100       Double_t *y1 = new Double_t[np];
 101       for (Int_t ii=0; ii<np; ii++) {
 102         y1[ii]=y[np-ii-1];
 103         x1[ii]=x[np-ii-1];
 104       }
 105       TGraph *grInverse = new TGraph(np,y1,x1);
 106       fAmpLED.AddAtAndExpand(grInverse,i);
 107       if (x1) delete [] x1;
 108       if (y1) delete [] y1;
 109     }
 110   }
 111   for (Int_t i=0; i<24; i++){
 112     TGraph* grq = fParam ->GetQTC(i);
 113     if(grq){
 114       Int_t npq = grq->GetN();
 115       Double_t *xq = grq->GetX();
 116       Double_t *yq = grq->GetY();
 117       Double_t *x1q = new Double_t[npq];
 118       Double_t *y1q = new Double_t[npq];
 119       for (Int_t ii=1; ii<npq; ii++) {
 120         y1q[ii]=yq[ii-1];
 121         x1q[ii]=xq[ii-1];
 122       }
 123       TGraph *grInverseQTC = new TGraph(npq,y1q,x1q);
 124       fAmpQTC.AddAtAndExpand(grInverseQTC,i);
 125       if (x1q)  delete [] x1q;
 126       if (y1q)  delete [] y1q;
 127
 128     }
 129   }
 130 }
 131
 132
 133 //------------------------------------------------------------------------
 134 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
 135 {
 136 // Destructor
 137
 138   AliDebug(1,"T0");
 139
 140   delete ftimeCFD;
 141   delete fADC;
 142   delete ftimeLED;
 143   delete  fADC0;
 144   //  delete fAmpLED;
 145 }
 146
 147 //------------------------------------------------------------------------
 148 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
 149 {
 150 // Initialization
 151   AliDebug(1," Init");
 152  return kTRUE;
 153 }
 154
 155 //---------------------------------------------------------------------
 156 void AliT0Digitizer::Digitize(Option_t* /*option*/)
 157 {
 158
 159   /*
 160     Produde digits from hits
 161         digits is TObject and includes
 162         We are writing array if C & A  TDC
 163         C & A  ADC (will need for slow simulation)
 164         TOF first particle C & A
 165         mean time and time difference (vertex position)
 166
 167   */
 168
 169   //output loader
 170   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetOutputFolderName());
 171   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
 172
 173   AliDebug(1,"start...");
 174   //input loader
 175   //
 176   // From hits to digits
 177   //
 178   Int_t hit, nhits;
 179   Int_t countE[24];
 180   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED;
 181   Float_t sl=0, qt=0;
 182   Int_t  bestATDC=0;
 183   Int_t  bestCTDC=0;
 184   Float_t qtCh=0;
 185   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
 186   //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
 187   Float_t timeDelayCFD[24];
 188   Int_t threshold =50; //photoelectrons
 189   Float_t zdetA, zdetC;
 190   Int_t sumMultCoeff = 100;
 191   Int_t refpoint=0;
 192
 193   Int_t ph2Mip = fParam->GetPh2Mip();
 194   Float_t channelWidth = fParam->GetChannelWidth() ;
 195   Float_t delayVertex = fParam->GetTimeDelayTVD();
 196
 197
 198   zdetC = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/C/PMT1"));
 199   zdetA  = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/A/PMT15"));
 200
 201   //  printf(" !!!!!Z det A = %f C = % f",zdetA,zdetC);
 202   AliT0hit  *startHit;
 203   TBranch *brHits=0;
 204
 205   Int_t nFiles=fDigInput->GetNinputs();
 206   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
 207     if (inputFile < nFiles-1) {
 208       AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
 209       continue;
 210
 211     }
 212     Float_t slew = 0;
 213     Float_t besttimeC=99999.;
 214     Float_t besttimeA=99999.;
 215     Int_t pmtBestC=99999;
 216     Int_t pmtBestA=99999;
 217     Int_t timeDiff=99999, meanTime=99999;
 218     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
 219     bestATDC = 99999;  bestCTDC = 99999;
 220
 221
 222     ftimeCFD -> Reset();
 223     fADC -> Reset();
 224     fADC0 -> Reset();
 225     ftimeLED ->Reset();
 226     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
 227       {
 228         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=999999; countE[i0]=0;
 229       }
 230     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(inputFile));
 231     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
 232     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
 233     fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 234
 235        //read Hits
 236     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
 237     fHits = fT0->Hits ();
 238     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
 239     brHits = th->GetBranch("T0");
 240     if (brHits) {
 241       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
 242     }else{
 243       AliWarning("Branch T0 hit not found for this event");
 244       // fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 245       //               ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 246       continue;
 247     }
 248     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
 249
 250     if (ntracks<=0) return;
 251     // Start loop on tracks in the hits containers
 252     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
 253       brHits->GetEntry(track);
 254       nhits = fHits->GetEntriesFast();
 255       for (hit=0;hit<nhits;hit++)
 256         {
 257           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
 258           if (!startHit) {
 259             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
 260             break;
 261           }
 262           pmt=startHit->Pmt();
 263           Int_t numpmt=pmt-1;
 264           Double_t e=startHit->Etot();
 265           volume = startHit->Volume();
 266
 267           if(e>0 ) {
 268             countE[numpmt]++;
 269             besttime[numpmt] = startHit->Time();
 270             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
 271               {
 272                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
 273               }
 274           } //photoelectron accept
 275         } //hits loop
 276     } //track loop
 277
 278     //spread time A&C by 25ps   && besttime
 279     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
 280
 281     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
 282     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
 283       if(countE[ipmt] > threshold) {
 284         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
 285         if(timeGaus[ipmt]<besttimeC){
 286           besttimeC=timeGaus[ipmt]; //timeC
 287           pmtBestC=ipmt;}
 288       }
 289     }
 290     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
 291       if(countE[ipmt] > threshold) {
 292         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25);
 293         if(timeGaus[ipmt]<besttimeA) {
 294           besttimeA=timeGaus[ipmt]; //timeA
 295           pmtBestA=ipmt;}
 296       }
 297     }
 298
 299     timeDelayCFD[0] = fParam->GetTimeDelayCFD(0);
 300
 301     for (Int_t i=0; i<24; i++)
 302       {
 303         Float_t  al = countE[i];
 304         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
 305           //fill ADC
 306           // QTC procedure:
 307           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
 308           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
 309           // channel 25ps
 310           qt= al/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV
 311           // before will we have calibration for high multiplicity
 312           //      if (qt > 115.) qt =115.; //must be fix!!!
 313           //  fill TDC
 314           timeDelayCFD[i] = fParam->GetTimeDelayCFD(i);
 315           trCFD = Int_t (timeGaus[i]/channelWidth + timeDelayCFD[i]);
 316
 317           TGraph* gr = ((TGraph*)fAmpLED.At(i));
 318           if(gr) sl = gr->Eval(qt);
 319
 320           TGraph* gr1 = ((TGraph*)fAmpQTC.At(i));
 321           if(gr1)  qtCh = gr1->Eval(qt);
 322           fADC0->AddAt(0,i);
 323           if(qtCh)
 324             fADC->AddAt(Int_t(qtCh),i);
 325           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
 326           sumMult += Int_t (qtCh/sumMultCoeff)  ;
 327
 328           // put slewing
 329           TGraph *fu=(TGraph*) fParam ->GetWalk(i);
 330           if(fu)  slew=fu->Eval(Float_t(qtCh));
 331
 332           //      trCFD=trCFD-Int_t(fMaxValue[i]-slew);
 333           trCFD = trCFD + Int_t(slew); //for the same channel as cosmic
 334           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
 335           trLED = Int_t(trCFD  + sl );
 336           ftimeLED->AddAt(trLED,i);
 337           AliDebug(1,Form("  pmt %i : delay %f time in ns %f time in channels %i  LEd %i  ",  i, timeDelayCFD[i], timeGaus[i],trCFD, trLED ));
 338           AliDebug(1,Form(" qt in MIP %f led-cfd in  %f qt in channels %f   ",qt, sl, qtCh));
 339
 340         }
 341       } //pmt loop
 342
 343     //folding with alignmentz position distribution
 344     if( besttimeC > 10000. && besttimeC <15000)
 345       bestCTDC=Int_t ((besttimeC+timeDelayCFD[pmtBestC])
 346                          /channelWidth);
 347
 348     if( besttimeA > 10000. && besttimeA <15000)
 349       bestATDC=Int_t ((besttimeA+timeDelayCFD[pmtBestA])
 350                         /channelWidth);
 351
 352     if (bestATDC < 99999 && bestCTDC < 99999)
 353       {
 354         timeDiff=Int_t (((besttimeC-besttimeA)+1000*delayVertex)
 355                         /channelWidth);
 356         meanTime=Int_t (((besttimeC+besttimeA)/2. )/channelWidth);
 357       }
 358
 359     if (sumMult > threshold){
 360       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
 361                          /channelWidth);
 362       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %f ",
 363                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
 364     }
 365
 366     fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult, refpoint,
 367                        ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
 368
 369
 370       AliDebug(10,Form(" Digits wrote refpoint %i bestATDC %i bestCTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ",refpoint ,bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
 371     pOutStartLoader->UnloadHits();
 372   } //input streams loop
 373
 374     //load digits
 375     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
 376     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
 377     if (treeD == 0x0) {
 378       pOutStartLoader->MakeTree("D");
 379       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
 380     }
 381     treeD->Reset();
 382     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
 383     // Make a branch in the tree
 384     fT0->MakeBranch("D");
 385      treeD->Fill();
 386
 387      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
 388
 389      fT0->ResetDigits();
 390      pOutStartLoader->UnloadDigits();
 391
 392 }