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[u/mrichter/AliRoot.git] / VZERO / AliVZERODigitizer.cxx
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14  **************************************************************************/
15  
16 /* $Id$ */
17
18 ///_________________________________________________________________________
19 ///
20 /// This class constructs Digits out of Hits
21 ///
22 ///
23
24 // --- Standard library ---
25
26 // --- ROOT system ---
27 #include <TMath.h>
28 #include <TTree.h>
29 #include <TGeoManager.h>
30 #include <TGeoPhysicalNode.h>
31 #include <AliGeomManager.h>
32 #include <TRandom.h>
33
34 // --- AliRoot header files ---
35 #include "AliVZEROConst.h"
36 #include "AliRun.h"
37 #include "AliVZERO.h"
38 #include "AliVZEROhit.h"
39 #include "AliRunLoader.h"
40 #include "AliLoader.h"
41 #include "AliRunDigitizer.h"
42 #include "AliCDBManager.h"
43 #include "AliCDBStorage.h"
44 #include "AliCDBEntry.h"
45 #include "AliVZEROCalibData.h"
46
47 #include "AliVZEROdigit.h"
48 #include "AliVZERODigitizer.h"
49
50 ClassImp(AliVZERODigitizer)
51
52  AliVZERODigitizer::AliVZERODigitizer()
53    :AliDigitizer(),
54     fCalibData(GetCalibData()),
55     fPhotoCathodeEfficiency(0.18),
56     fPMVoltage(768.0),
57     fPMGain(TMath::Power((fPMVoltage / 112.5) ,7.04277)),
58     fNdigits(0),
59     fDigits(0)
60    
61 {
62   // default constructor
63
64 //    fNdigits = 0;
65 //    fDigits  = 0;
66 //   
67 //    fPhotoCathodeEfficiency =   0.18;
68 //    fPMVoltage              =  768.0;
69 //    fPMGain = TMath::Power((fPMVoltage / 112.5) ,7.04277); 
70    
71 //   fCalibData = GetCalibData();
72 }
73
74 //____________________________________________________________________________ 
75   AliVZERODigitizer::AliVZERODigitizer(AliRunDigitizer* manager)
76                     :AliDigitizer(manager),
77                      fCalibData(GetCalibData()),
78                      fPhotoCathodeEfficiency(0.18),
79                      fPMVoltage(768.0),
80                      fPMGain(TMath::Power((fPMVoltage / 112.5) ,7.04277)),
81                      fNdigits(0),
82                      fDigits(0)
83                                         
84 {
85   // constructor
86   
87 //   fNdigits = 0;
88 //   fDigits  = 0;
89 //   
90 //   fPhotoCathodeEfficiency =   0.18;
91 //   fPMVoltage              =  768.0;
92 //   fPMGain = TMath::Power( (fPMVoltage / 112.5) ,7.04277 );
93   
94 //  fCalibData = GetCalibData();
95   
96 }
97            
98 //____________________________________________________________________________ 
99   AliVZERODigitizer::~AliVZERODigitizer()
100 {
101   // destructor
102   
103   if (fDigits) {
104     fDigits->Delete();
105     delete fDigits;
106     fDigits=0; 
107   }
108 }
109
110 //_____________________________________________________________________________
111 Bool_t AliVZERODigitizer::Init()
112 {
113   // Initialises the digitizer
114
115   // Initialises the Digit array
116   fDigits = new TClonesArray ("AliVZEROdigit", 1000);
117   
118   //  TGeoHMatrix *im = AliGeomManager::GetMatrix("VZERO/V0C");
119   //  im->Print();
120   
121   return kTRUE;
122 }
123
124 //____________________________________________________________________________
125 void AliVZERODigitizer::Exec(Option_t* /*option*/) 
126 {   
127   // Creates digits from hits
128      
129   Int_t       map[80];    // 48 values on V0C + 32 on V0A
130   Int_t       adc[64];    // 32 PMs on V0C + 32 PMs on V0A
131   Float_t     time[80], time_ref[80], time2[64];
132   Float_t     adc_gain[80]; 
133   Float_t     adc_pedestal[64],adc_sigma[64];    
134   fNdigits     =    0;  
135   Float_t     PMGain_smeared[64];  
136   Float_t     cPM[80];
137   
138   // Smearing of the PM tubes intrinsic characteristics
139   
140   for(Int_t ii=0; ii<64; ii++) {
141       PMGain_smeared[ii] = gRandom->Gaus(fPMGain, fPMGain/5); }
142               
143   // Retrieval of ADC gain values and pedestal information from local CDB 
144   // I use only the first 64th values of the calibration array in CDB 
145   // as I have no beam burst structure - odd or even beam burst number
146   
147   // Reminder : We have 16 scintillating cells mounted on 8 PMs 
148   // on Ring 3 and Ring 4 in V0C -  added to produce  ADC outputs 
149   // on these rings... 
150    
151   for(Int_t i=0; i<16; i++) { 
152             adc_gain[i] = fCalibData->GetGain(i); 
153             cPM[i]      = fPhotoCathodeEfficiency * PMGain_smeared[i];}
154   
155   for(Int_t j=16; j<48; j=j+2) { 
156             Int_t i=(j+17)/2;
157             adc_gain[j]   = fCalibData->GetGain(i);         
158             adc_gain[j+1] = fCalibData->GetGain(i); 
159             cPM[j]        = fPhotoCathodeEfficiency * PMGain_smeared[i];   
160             cPM[j+1]      = fPhotoCathodeEfficiency * PMGain_smeared[i]; }
161             
162   for(Int_t i=48; i<80; i++){ 
163             adc_gain[i] = fCalibData->GetGain(i-16); 
164             cPM[i]      = fPhotoCathodeEfficiency * PMGain_smeared[i-16];};
165   
166   for(Int_t  i=0; i<64; i++){ adc_pedestal[i] = fCalibData->GetPedestal(i); 
167                               adc_sigma[i]    = fCalibData->GetSigma(i); }; 
168                                 
169 //  for(Int_t i=0; i<64; i++) { printf(" i = %d pedestal = %f sigma = %f \n\n", 
170 //                                       i, adc_pedestal[i], adc_sigma[i] );} 
171             
172   AliRunLoader* outRunLoader = 
173     AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());    
174   if (!outRunLoader) {
175     Error("Exec", "Can not get output Run Loader");
176     return;}
177     
178   AliLoader* outLoader = outRunLoader->GetLoader("VZEROLoader");
179   if (!outLoader) {
180     Error("Exec", "Can not get output VZERO Loader");
181     return;}
182
183   outLoader->LoadDigits("update");
184   if (!outLoader->TreeD()) outLoader->MakeTree("D");
185   outLoader->MakeDigitsContainer();
186   TTree* treeD  = outLoader->TreeD();
187   Int_t bufsize = 16000;
188   treeD->Branch("VZERODigit", &fDigits, bufsize); 
189   
190   for (Int_t iInput = 0; iInput < fManager->GetNinputs(); iInput++) {
191      AliRunLoader* runLoader = 
192      AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
193      AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("VZEROLoader");
194      if (!loader) {
195        Error("Exec", "Can not get VZERO Loader for input %d", iInput);
196        continue;}
197       
198      if (!runLoader->GetAliRun()) runLoader->LoadgAlice();
199
200      AliVZERO* vzero = (AliVZERO*) runLoader->GetAliRun()->GetDetector("VZERO");
201      if (!vzero) {
202        Error("Exec", "No VZERO detector for input %d", iInput);
203        continue;}
204       
205      loader->LoadHits();
206      TTree* treeH = loader->TreeH();
207      if (!treeH) {
208        Error("Exec", "Cannot get TreeH for input %d", iInput);
209        continue; }
210        
211      for(Int_t i=0; i<80; i++) {map[i] = 0; time[i] = 0.0;}
212               
213      TClonesArray* hits = vzero->Hits();
214              
215 //  Now makes Digits from hits
216          
217      Int_t nTracks = (Int_t) treeH->GetEntries();
218      for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTracks; iTrack++) {
219          for (Int_t i=0; i<80; i++) {time_ref[i] = 999999.0;}   
220          vzero->ResetHits();
221          treeH->GetEvent(iTrack);
222          Int_t nHits = hits->GetEntriesFast();
223          for (Int_t iHit = 0; iHit < nHits; iHit++) {
224              AliVZEROhit* hit = (AliVZEROhit *)hits->UncheckedAt(iHit);
225              Int_t nPhot = hit->Nphot();
226              Int_t cell  = hit->Cell();                                    
227              map[cell] += nPhot;
228              Float_t dt_scintillator = gRandom->Gaus(0,0.7);
229              Float_t t = dt_scintillator + 1e9*hit->Tof();
230              if (t > 0.0) {
231                 if(t < time_ref[cell]) time_ref[cell] = t;
232                 time[cell] = TMath::Min(t,time_ref[cell]); }
233          }           // hit   loop      
234      }             // track loop
235
236      loader->UnloadHits();
237
238   }               // input loop
239
240 // Now builds the scintillator cell response (80 cells i.e. 80 responses)
241          
242    for (Int_t i=0; i<80; i++) {    
243        Float_t q1 = Float_t ( map[i] )* cPM[i] * kQe;
244        Float_t noise = gRandom->Gaus(10.5,3.22);
245        Float_t pmResponse  =  q1/kC*TMath::Power(ktheta/kthau,1/(1-ktheta/kthau)) 
246         + noise*1e-3;   
247        map[i] = Int_t( pmResponse * adc_gain[i]);
248        if(map[i] > (110/2)) {map[i] = Int_t(gRandom->Gaus(map[i], 110/6));}
249      }
250       
251 // Now transforms 80 cell responses into 64 photomultiplier responses
252 // Also adds the ADC pedestals taken out of the calibration data base
253         
254    for (Int_t j=0; j<16; j++){
255         adc[j]  = static_cast<Int_t>(map [j] + gRandom->Gaus(adc_pedestal[j], adc_sigma[j]));
256         time2[j]= time[j];}
257         
258    for (Int_t j=48; j<80; j++){
259         adc[j-16]  = static_cast<Int_t>(map [j] 
260                                         + gRandom->Gaus(adc_pedestal[j-16],adc_sigma[j-16]));
261         time2[j-16]= time[j]; }
262         
263    for (Int_t j=0; j<16; j++){
264         adc[16+j] = static_cast<Int_t>(map [16+2*j]+ map [16+2*j+1] 
265                                        + gRandom->Gaus(adc_pedestal[16+j], adc_sigma[16+j]));
266         Float_t min_time = TMath::Min(time [16+2*j],time [16+2*j+1]);
267         time2[16+j] = min_time;
268         if(min_time==0.0){time2[16+j]=TMath::Max(time[16+2*j],time[16+2*j+1]);}
269    }
270         
271
272 // Now add digits to the digit Tree 
273         
274    for (Int_t i=0; i<64; i++) {      
275       if(adc[i] > 0) {
276 //           printf(" Event, cell, adc, tof = %d %d %d %f\n", 
277 //                    outRunLoader->GetEventNumber(),i, map[i], time2[i]*10.0);
278 //           multiply by 10 to have 100 ps per channel :
279              AddDigit(i, adc[i], Int_t(time2[i]*10.0)) ;}      
280    }
281     
282   treeD->Fill();
283   outLoader->WriteDigits("OVERWRITE");  
284   outLoader->UnloadDigits();     
285   ResetDigit();
286 }
287
288 //____________________________________________________________________________
289 void AliVZERODigitizer::AddDigit(Int_t PMnumber, Int_t adc, Int_t time) 
290  { 
291  
292 // Adds Digit 
293  
294   TClonesArray &ldigits = *fDigits;  
295   new(ldigits[fNdigits++]) AliVZEROdigit(PMnumber,adc,time);
296 }
297 //____________________________________________________________________________
298 void AliVZERODigitizer::ResetDigit()
299 {
300 //
301 // Clears Digits
302 //
303   fNdigits = 0;
304   if (fDigits) fDigits->Delete();
305 }
306
307 //____________________________________________________________________________
308 AliVZEROCalibData* AliVZERODigitizer::GetCalibData() const
309
310 {
311   AliCDBManager *man = AliCDBManager::Instance();
312
313   AliCDBEntry *entry=0;
314
315   entry = man->Get("VZERO/Calib/Data");
316
317 //   if(!entry){
318 //     AliWarning("Load of calibration data from default storage failed!");
319 //     AliWarning("Calibration data will be loaded from local storage ($ALICE_ROOT)");
320 //     Int_t runNumber = man->GetRun();
321 //     entry = man->GetStorage("local://$ALICE_ROOT")
322 //       ->Get("VZERO/Calib/Data",runNumber);
323 //      
324 //   }
325
326   // Retrieval of data in directory VZERO/Calib/Data:
327
328
329   AliVZEROCalibData *calibdata = 0;
330
331   if (entry) calibdata = (AliVZEROCalibData*) entry->GetObject();
332   if (!calibdata)  AliFatal("No calibration data from calibration database !");
333
334   return calibdata;
335
336 }
337