equalizing time delays on TimeMeaner
[u/mrichter/AliRoot.git] / T0 / AliT0Digitizer.cxx
1
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5  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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9  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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14  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
15  **************************************************************************/
16
17 /* $Id$ */
18
19 #include <TArrayI.h>
20 #include <TDirectory.h>
21 #include <TError.h>
22 #include <TFile.h>
23 #include <TGraph.h>
24 #include <TH1F.h>
25 #include <TMath.h>
26 #include <TRandom.h>
27 #include <TTree.h> 
28
29 #include "AliLog.h"
30 #include "AliT0Digitizer.h"
31 #include "AliT0.h"
32 #include "AliT0hit.h"
33 #include "AliT0digit.h"
34 #include "AliRunDigitizer.h"
35 #include <AliDetector.h>
36 #include "AliRun.h"
37 #include <AliLoader.h>
38 #include <AliRunLoader.h>
39 #include <stdlib.h>
40 #include <Riostream.h>
41 #include <Riostream.h>
42 #include "AliT0Parameters.h"
43 #include "AliCDBLocal.h"
44 #include "AliCDBStorage.h"
45 #include "AliCDBManager.h"
46 #include "AliCDBEntry.h"
47
48 ClassImp(AliT0Digitizer)
49
50 //___________________________________________
51   AliT0Digitizer::AliT0Digitizer()  :AliDigitizer(),
52                                      fT0(0),
53                                      fHits(0),
54                                      fdigits(0),
55                                      ftimeCFD(new TArrayI(24)), 
56                                      ftimeLED (new TArrayI(24)), 
57                                      fADC(new TArrayI(24)), 
58                                      fADC0 (new TArrayI(24)),
59                                      fSumMult(0),
60                                      fAmpLED(0),
61                                      fParam(0)
62
63
64 {
65 // Default ctor - don't use it
66   ;
67 }
68
69 //___________________________________________
70 AliT0Digitizer::AliT0Digitizer(AliRunDigitizer* manager) 
71   :AliDigitizer(manager),
72    fT0(0),
73    fHits(0),
74    fdigits(0),
75    ftimeCFD(new TArrayI(24)), 
76    ftimeLED (new TArrayI(24)), 
77    fADC(new TArrayI(24)), 
78    fADC0 (new TArrayI(24)),
79    fSumMult(0),
80    fAmpLED(0),
81    fParam(0)
82 {
83 // ctor which should be used
84
85   AliDebug(1,"processed");
86   fParam = AliT0Parameters::Instance();
87   fParam->Init();
88
89   for (Int_t i=0; i<24; i++){
90     TGraph* gr = fParam ->GetAmpLEDRec(i);
91     Int_t np = gr->GetN();
92     Double_t *x = gr->GetX();
93     Double_t *y = gr->GetY();
94
95     Double_t *x1 = new Double_t[np];
96     Double_t *y1 = new Double_t[np];
97     for (Int_t ii=0; ii<np; ii++) {
98       y1[ii]=y[np-ii-1]; x1[ii]=x[np-ii-1];
99     }
100     
101     TGraph *grInverse = new TGraph(np,y1,x1);
102     delete [] x1;
103     delete [] y1;
104     fAmpLED.AddAtAndExpand(grInverse,i);
105   }
106 }
107 //------------------------------------------------------------------------
108 AliT0Digitizer::~AliT0Digitizer()
109 {
110 // Destructor
111
112   AliDebug(1,"T0");
113
114   delete ftimeCFD;
115   delete fADC;
116   delete ftimeLED;
117   delete  fADC0;
118   //  delete fAmpLED;
119 }
120
121 //------------------------------------------------------------------------
122 Bool_t AliT0Digitizer::Init()
123 {
124 // Initialization
125   AliDebug(1," Init");
126  return kTRUE;
127 }
128  
129 //---------------------------------------------------------------------
130 void AliT0Digitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
131 {
132
133   /*
134     Produde digits from hits
135         digits is TObject and includes
136         We are writing array if C & A  TDC
137         C & A  ADC (will need for slow simulation)
138         TOF first particle C & A
139         mean time and time difference (vertex position)
140         
141   */
142
143   //output loader 
144   AliRunLoader *outRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
145   AliLoader * pOutStartLoader = outRL->GetLoader("T0Loader");
146
147   AliDebug(1,"start...");
148   //input loader
149   //
150   // From hits to digits
151   //
152   Int_t hit, nhits;
153   Int_t countE[24];
154   Int_t volume, pmt, trCFD, trLED; 
155   Float_t sl, qt;
156   Int_t  bestATDC, bestCTDC, qtCh;
157   Float_t time[24], besttime[24], timeGaus[24] ;
158   //Q->T-> coefficients !!!! should be asked!!!
159   Float_t timeDelayCFD[24];
160   Int_t threshold =50; //photoelectrons
161   Float_t zdetA, zdetC;
162   Int_t sumMultCoeff = 100;
163   TH1F *hr;
164
165
166   
167   Int_t ph2Mip = fParam->GetPh2Mip();     
168   Int_t channelWidth = fParam->GetChannelWidth() ;  
169   Float_t delayVertex = fParam->GetTimeDelayTVD();
170    
171   zdetC = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/C/PMT1"));
172   zdetA  = TMath::Abs(fParam->GetZPosition("T0/A/PMT15"));
173   
174   AliT0hit  *startHit;
175   TBranch *brHits=0;
176   
177   Int_t nFiles=fManager->GetNinputs();
178   for (Int_t inputFile=0; inputFile<nFiles;  inputFile++) {
179     if (inputFile < nFiles-1) {
180       AliWarning(Form("ignoring input stream %d", inputFile));
181       continue;
182       
183     }
184     
185     Float_t besttimeC=99999.;
186     Float_t besttimeA=99999.;
187     Int_t pmtBestC=9999;
188     Int_t pmtBestA=9999;
189     Int_t timeDiff=999, meanTime=0;
190     Int_t sumMult =0;   fSumMult=0;
191     bestATDC = 99999;  bestCTDC = 99999;
192  
193
194     ftimeCFD -> Reset();
195     fADC -> Reset();
196     fADC0 -> Reset();
197     ftimeLED ->Reset();
198     for (Int_t i0=0; i0<24; i0++)
199       {
200         time[i0]=besttime[i0]=timeGaus[i0]=99999; countE[i0]=0;
201       }
202     AliRunLoader * inRL = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
203     AliLoader * pInStartLoader = inRL->GetLoader("T0Loader");
204     if (!inRL->GetAliRun()) inRL->LoadgAlice();
205     AliT0 *fT0  = (AliT0*)inRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
206
207        //read Hits 
208     pInStartLoader->LoadHits("READ");//probably it is necessary to load them before
209     TClonesArray *fHits = fT0->Hits ();
210     TTree *th = pInStartLoader->TreeH();
211     brHits = th->GetBranch("T0");
212     if (brHits) {
213       fT0->SetHitsAddressBranch(brHits);
214     }else{
215       AliError("Branch T0 hit not found");
216       exit(111);
217     } 
218     Int_t ntracks    = (Int_t) th->GetEntries();
219     
220     if (ntracks<=0) return;
221     // Start loop on tracks in the hits containers
222     for (Int_t track=0; track<ntracks;track++) {
223       brHits->GetEntry(track);
224       nhits = fHits->GetEntriesFast();
225       for (hit=0;hit<nhits;hit++) 
226         {
227           startHit   = (AliT0hit*) fHits->UncheckedAt(hit);
228           if (!startHit) {
229             AliError("The unchecked hit doesn't exist");
230             break;
231           }
232           pmt=startHit->Pmt();
233           Int_t numpmt=pmt-1;
234           Double_t e=startHit->Etot();
235           volume = startHit->Volume();
236           
237           //      if(e>0 && RegisterPhotoE(numpmt,e)) {
238           if(e>0 ) {
239             countE[numpmt]++;
240             besttime[numpmt] = startHit->Time();
241             if(besttime[numpmt]<time[numpmt])
242               {
243                 time[numpmt]=besttime[numpmt];
244               }
245           } //photoelectron accept 
246         } //hits loop
247     } //track loop
248     
249     //spread time A&C by 25ps   && besttime
250     Float_t c = 0.0299792; // cm/ps
251     
252     Float_t koef=(zdetA-zdetC)/c; //correction position difference by cable
253     for (Int_t ipmt=0; ipmt<12; ipmt++){
254       if(countE[ipmt] > threshold) {
255         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25)+koef;
256         if(timeGaus[ipmt]<besttimeC){
257           besttimeC=timeGaus[ipmt]; //timeC
258           pmtBestC=ipmt;}
259       }
260     }
261     for ( Int_t ipmt=12; ipmt<24; ipmt++){
262       if(countE[ipmt] > threshold) {
263         timeGaus[ipmt]=gRandom->Gaus(time[ipmt],25); 
264         if(timeGaus[ipmt]<besttimeA) {
265           besttimeA=timeGaus[ipmt]; //timeA
266           pmtBestA=ipmt;}
267       } 
268     }
269
270     timeDelayCFD[0] = fParam->GetTimeDelayCFD(0);
271     Int_t meanTimeDelay=200;
272
273     for (Int_t i=0; i<24; i++)
274       {
275         Float_t  al = countE[i]; 
276         if (al>threshold && timeGaus[i]<50000 ) {
277           //fill ADC
278           // QTC procedure:
279           // phe -> mV 0.3; 1MIP ->500phe -> ln (amp (mV)) = 5;
280           // max 200ns, HIJING  mean 50000phe -> 15000mv -> ln = 15 (s zapasom)
281           // channel 25ps
282           qt= 50.*al/ph2Mip;  // 50mv/Mip amp in mV 
283           //  fill TDC
284           timeDelayCFD[i] = fParam->GetTimeDelayCFD(i);
285           trCFD = Int_t (timeGaus[i]/channelWidth + (timeDelayCFD[i]-timeDelayCFD[0])); 
286           TGraph* gr = ((TGraph*)fAmpLED.At(i));
287           sl = gr->Eval(qt);
288
289           trLED = Int_t(( timeGaus[i] + 1000*sl )/channelWidth);
290           qtCh=Int_t (1000.*TMath::Log(qt)) / channelWidth;
291           fADC0->AddAt(0,i);
292           fADC->AddAt(qtCh,i);
293           ftimeLED->AddAt(trLED,i); 
294           //      sumMult += Int_t ((al*gain[i]/ph2Mip)*50) ;
295           sumMult += Int_t (qt/sumMultCoeff)  ;
296          
297           // put slewing 
298           TGraph *fu=(TGraph*) fParam ->GetWalk(i) ;
299           Float_t slew=fu->Eval(Float_t(qtCh));
300           hr=fu->GetHistogram();
301           Float_t maxValue=hr->GetMaximum(50);
302           trCFD=trCFD-Int_t((maxValue-slew)/channelWidth);
303           ftimeCFD->AddAt(Int_t (trCFD),i);
304           AliDebug(10,Form("  pmt %i : time in ns %f time in channels %i   ",
305                            i, timeGaus[i],trCFD ));
306           AliDebug(10,Form(" qt in mV %f qt in ns %f qt in channels %i   ",qt, 
307                            TMath::Log(qt), qtCh));
308
309         }
310       } //pmt loop
311
312     //folding with alignmentz position distribution  
313     if( besttimeC > 10000. && besttimeC <15000)
314       bestCTDC=Int_t ((besttimeC+timeDelayCFD[pmtBestC])
315                          /channelWidth);
316  
317     if( besttimeA > 10000. && besttimeA <15000)
318       bestATDC=Int_t ((besttimeA+timeDelayCFD[pmtBestA])
319                         /channelWidth);
320
321     if (bestATDC < 99999 && bestCTDC < 99999)
322       {
323         timeDiff=Int_t (((besttimeC-besttimeA)+1000*delayVertex)
324                         /channelWidth);
325         meanTime=Int_t (((besttimeC+besttimeA)/2. + meanTimeDelay)/channelWidth);
326       }
327         AliDebug(10,Form(" time A& C %i %i  time diff && mean time in channels %i %i",bestATDC,bestCTDC, timeDiff, meanTime));
328
329     if (sumMult > threshold){
330       fSumMult =  Int_t (1000.* TMath::Log(Double_t(sumMult) / Double_t(sumMultCoeff))
331                          /channelWidth);
332       AliDebug(10,Form("summult mv %i   mult  in chammens %i in ps %i ", 
333                       sumMult, fSumMult, fSumMult*channelWidth));
334     }
335
336       fT0->AddDigit(bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult,
337                        ftimeCFD,fADC0,ftimeLED,fADC);
338      
339       AliDebug(10,Form(" Digits wrote bestATDC %i bestCTDC %i  meanTime %i  timeDiff %i fSumMult %i ", bestATDC,bestCTDC,meanTime,timeDiff,fSumMult ));
340     pOutStartLoader->UnloadHits();
341   } //input streams loop
342   
343     //load digits    
344     pOutStartLoader->LoadDigits("UPDATE");
345     TTree *treeD  = pOutStartLoader->TreeD();
346     if (treeD == 0x0) {
347       pOutStartLoader->MakeTree("D");
348       treeD = pOutStartLoader->TreeD();
349     }
350     treeD->Reset();
351     fT0  = (AliT0*)outRL ->GetAliRun()->GetDetector("T0");
352     // Make a branch in the tree 
353     fT0->MakeBranch("D");
354      treeD->Fill();
355   
356      pOutStartLoader->WriteDigits("OVERWRITE");
357      
358      fT0->ResetDigits();
359      pOutStartLoader->UnloadDigits();
360      
361 }