ZDC/AliZDCDigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //                      ZDC digitizer class                                  //
  21 //                                                                           //
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24 // --- Standard libraries
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <stdio.h>
  27
  28 // --- ROOT system
  29 #include <TTree.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TNtuple.h>
  32 #include <TRandom.h>
  33
  34 // --- AliRoot header files
  35 #include "AliRun.h"
  36 #include "AliHeader.h"
  37 #include "AliGenHijingEventHeader.h"
  38 #include "AliGenCocktailEventHeader.h"
  39 #include "AliDigitizationInput.h"
  40 #include "AliRunLoader.h"
  41 #include "AliLoader.h"
  42 #include "AliGRPObject.h"
  43 #include "AliCDBManager.h"
  44 #include "AliCDBEntry.h"
  45 #include "AliZDCSDigit.h"
  46 #include "AliZDCDigit.h"
  47 #include "AliZDCFragment.h"
  48 #include "AliZDCv3.h"
  49 #include "AliZDCDigitizer.h"
  50
  51 class AliCDBStorage;
  52 class AliZDCPedestals;
  53
  54 ClassImp(AliZDCDigitizer)
  55
  56
  57 //____________________________________________________________________________
  58 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer() :
  59   fIsCalibration(0),
  60   fIsSignalInADCGate(kFALSE),
  61   fFracLostSignal(0.),
  62   fPedData(0),
  63   fSpectators2Track(kFALSE),
  64   fBeamEnergy(0.),
  65   fBeamType(""),
  66   fIspASystem(kFALSE),
  67   fIsRELDISgen(kFALSE)
  68 {
  69   // Default constructor
  70   for(Int_t i=0; i<2; i++) fADCRes[i]=0.;
  71 }
  72
  73 //____________________________________________________________________________
  74 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer(AliDigitizationInput* digInput):
  75   AliDigitizer(digInput),
  76   fIsCalibration(0), //By default the simulation doesn't create calib. data
  77   fIsSignalInADCGate(kFALSE),
  78   fFracLostSignal(0.),
  79   fPedData(GetPedData()),
  80   fSpectators2Track(kFALSE),
  81   fBeamEnergy(0.),
  82   fBeamType(""),
  83   fIspASystem(kFALSE),
  84   fIsRELDISgen(kFALSE)
  85 {
  86   // Get calibration data
  87   if(fIsCalibration!=0) printf("\n\t AliZDCDigitizer -> Creating calibration data (pedestals)\n");
  88   for(Int_t i=0; i<5; i++){
  89     for(Int_t j=0; j<5; j++)
  90        fPMGain[i][j] = 0.;
  91   }
  92 }
  93
  94 //____________________________________________________________________________
  95 AliZDCDigitizer::~AliZDCDigitizer()
  96 {
  97 // Destructor
  98 // Not implemented
  99 }
 100
 101
 102 //____________________________________________________________________________
 103 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer(const AliZDCDigitizer &digitizer):
 104   AliDigitizer(),
 105   fIsCalibration(digitizer.fIsCalibration),
 106   fIsSignalInADCGate(digitizer.fIsSignalInADCGate),
 107   fFracLostSignal(digitizer.fFracLostSignal),
 108   fPedData(digitizer.fPedData),
 109   fSpectators2Track(digitizer.fSpectators2Track),
 110   fBeamEnergy(digitizer.fBeamEnergy),
 111   fBeamType(digitizer.fBeamType),
 112   fIspASystem(digitizer.fIspASystem),
 113   fIsRELDISgen(digitizer.fIsRELDISgen)
 114 {
 115   // Copy constructor
 116
 117   for(Int_t i=0; i<5; i++){
 118      for(Int_t j=0; j<5; j++){
 119         fPMGain[i][j]   = digitizer.fPMGain[i][j];
 120      }
 121   }
 122   for(Int_t i=0; i<2; i++) fADCRes[i] = digitizer.fADCRes[i];
 123
 124
 125 }
 126
 127 //____________________________________________________________________________
 128 Bool_t AliZDCDigitizer::Init()
 129 {
 130   // Initialize the digitizer
 131
 132
 133   //printf(" **** Initializing AliZDCDigitizer fBeamEnergy = %1.0f GeV\n\n", fBeamEnergy);
 134   AliCDBEntry*  entry = AliCDBManager::Instance()->Get("GRP/GRP/Data");
 135   if(!entry) AliFatal("No calibration data loaded!");
 136   AliGRPObject* grpData = 0x0;
 137   if(entry){
 138     TMap* m = dynamic_cast<TMap*>(entry->GetObject());  // old GRP entry
 139     if(m){
 140       //m->Print();
 141       grpData = new AliGRPObject();
 142       grpData->ReadValuesFromMap(m);
 143     }
 144     else{
 145       grpData = dynamic_cast<AliGRPObject*>(entry->GetObject());  // new GRP entry
 146     }
 147     entry->SetOwner(0);
 148     AliCDBManager::Instance()->UnloadFromCache("GRP/GRP/Data");
 149   }
 150   if(!grpData){
 151     AliError("No GRP entry found in OCDB! \n ");
 152     return kFALSE;
 153   }
 154
 155   fBeamType = grpData->GetBeamType();
 156   if(fBeamType==AliGRPObject::GetInvalidString()){
 157     AliError("\t UNKNOWN beam type from GRP obj -> PMT gains not set in ZDC digitizer!!!\n");
 158   }
 159
 160   // If beam energy is not set from Config.C (RELDIS / spectator generators)
 161   if(fBeamEnergy<0.01){
 162     fBeamEnergy = grpData->GetBeamEnergy();
 163     if(fBeamEnergy==AliGRPObject::GetInvalidFloat()){
 164       AliWarning("GRP/GRP/Data entry:  missing value for the beam energy ! Using 0.");
 165       AliError("\t UNKNOWN beam type from GRP obj -> PMT gains not set in ZDC digitizer!!!\n");
 166       fBeamEnergy = 0.;
 167     }
 168   }
 169
 170   /*if(fIspASystem){
 171     fBeamType = "p-A";
 172     AliInfo(" AliZDCDigitizer -> Manually setting beam type to p-A\n");
 173     }*/
 174
 175   // Setting beam type for spectator generator and RELDIS generator
 176   if(((fBeamType.CompareTo("UNKNOWN")) == 0) || fIsRELDISgen){
 177      fBeamType = "A-A";
 178      AliInfo(" AliZDCDigitizer -> Manually setting beam type to A-A\n");
 179   }
 180   printf("\t  AliZDCDigitizer ->  beam type %s  - beam energy = %f GeV\n", fBeamType.Data(), fBeamEnergy);
 181
 182   if(fBeamEnergy>0.1){
 183     ReadPMTGains();
 184     //CalculatePMTGains();
 185   }
 186   else{
 187     AliWarning("\n Beam energy is 0 -> ZDC PMT gains can't be set -> NO ZDC DIGITS!!!\n");
 188   }
 189
 190   // ADC Caen V965
 191   fADCRes[0] = 0.0000008; // ADC Resolution high gain: 200 fC/adcCh
 192   fADCRes[1] = 0.0000064; // ADC Resolution low gain:  25  fC/adcCh
 193
 194   return kTRUE;
 195 }
 196
 197 //____________________________________________________________________________
 198 void AliZDCDigitizer::Digitize(Option_t* /*option*/)
 199 {
 200   // Execute digitization
 201
 202   // ------------------------------------------------------------
 203   // !!! 2nd ZDC set added
 204   // *** 1st 3 arrays are digits from REAL (simulated) hits
 205   // *** last 2 are copied from simulated digits
 206   // --- pm[0][...] = light in ZN side C  [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 207   // --- pm[1][...] = light in ZP side C [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 208   // --- pm[2][...] = light in ZEM [x, 1, 2, x, x]
 209   // --- pm[3][...] = light in ZN side A [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 210   // --- pm[4][...] = light in ZP side A [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 211   // ------------------------------------------------------------
 212   Float_t pm[5][5];
 213   for(Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 214     for(Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++){
 215       pm[iSector1][iSector2] = 0;
 216     }
 217
 218   // ------------------------------------------------------------
 219   // ### Out of time ADC added (22 channels)
 220   // --- same codification as for signal PTMs (see above)
 221   // ------------------------------------------------------------
 222   // Float_t pmoot[5][5];
 223   // for(Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 224   //   for(Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++){
 225   //     pmoot[iSector1][iSector2] = 0;
 226   //   }
 227
 228   // impact parameter and number of spectators
 229   Float_t impPar = 0;
 230   Int_t specNTarg = 0, specPTarg = 0;
 231   Int_t specNProj = 0, specPProj = 0;
 232   Float_t signalTime0 = 0.;
 233
 234   // loop over input streams
 235   for(Int_t iInput = 0; iInput<fDigInput->GetNinputs(); iInput++){
 236
 237     // get run loader and ZDC loader
 238     AliRunLoader* runLoader =
 239       AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(iInput));
 240     AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 241     if(!loader) continue;
 242
 243     // load sdigits
 244     loader->LoadSDigits();
 245     TTree* treeS = loader->TreeS();
 246     if(!treeS) continue;
 247     AliZDCSDigit sdigit;
 248     AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 249     treeS->SetBranchAddress("ZDC", &psdigit);
 250
 251     // loop over sdigits
 252     for(Int_t iSDigit=0; iSDigit<treeS->GetEntries(); iSDigit++){
 253       treeS->GetEntry(iSDigit);
 254       //
 255       if(!psdigit) continue;
 256       if((sdigit.GetSector(1) < 0) || (sdigit.GetSector(1) > 4)){
 257         AliError(Form("\nsector[0] = %d, sector[1] = %d\n",
 258                       sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1)));
 259         continue;
 260       }
 261       // Checking if signal is inside ADC gate
 262       if(iSDigit==0) signalTime0 = sdigit.GetTrackTime();
 263       else{
 264         // Assuming a signal lenght of 20 ns, signal is in gate if
 265         // signal ENDS in signalTime0+50. -> sdigit.GetTrackTime()+20<=signalTime0+50.
 266         if(sdigit.GetTrackTime()<=signalTime0+30.) fIsSignalInADCGate = kTRUE;
 267         if(sdigit.GetTrackTime()>signalTime0+30.){
 268           fIsSignalInADCGate = kFALSE;
 269           // Vedi quaderno per spiegazione approx. usata nel calcolo della fraz. di segnale perso
 270           fFracLostSignal = (sdigit.GetTrackTime()-30)*(sdigit.GetTrackTime()-30)/280.;
 271         }
 272       }
 273
 274       Float_t sdSignal = sdigit.GetLightPM();
 275       if(fIsSignalInADCGate == kFALSE){
 276         AliDebug(2,Form("\t Signal time %f -> fraction %f of ZDC signal for det.(%d, %d) out of ADC gate\n",
 277                 sdigit.GetTrackTime(),fFracLostSignal,sdigit.GetSector(0),sdigit.GetSector(1)));
 278         sdSignal = (1-fFracLostSignal)*sdSignal;
 279       }
 280
 281       pm[(sdigit.GetSector(0))-1][sdigit.GetSector(1)] += sdigit.GetLightPM();
 282       //Ch. debug
 283       /*printf("\t Detector %d, Tower %d -> pm[%d][%d] = %.0f \n",
 284           sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1),sdigit.GetSector(0)-1,
 285           sdigit.GetSector(1), pm[sdigit.GetSector(0)-1][sdigit.GetSector(1)]);
 286       */
 287
 288     }
 289
 290     loader->UnloadSDigits();
 291
 292     // get the impact parameter and the number of spectators in case of hijing
 293     if(!runLoader->GetAliRun()) runLoader->LoadgAlice();
 294     AliHeader* header = runLoader->GetHeader();
 295     if(!header) continue;
 296     AliGenEventHeader* genHeader = header->GenEventHeader();
 297     if(!genHeader) continue;
 298     AliGenHijingEventHeader *hijingHeader = 0;
 299     if(genHeader->InheritsFrom(AliGenHijingEventHeader::Class())) hijingHeader = dynamic_cast <AliGenHijingEventHeader*> (genHeader);
 300     else if(genHeader->InheritsFrom(AliGenCocktailEventHeader::Class())){
 301       TList* listOfHeaders = ((AliGenCocktailEventHeader*) genHeader)->GetHeaders();
 302       if(listOfHeaders) hijingHeader = dynamic_cast <AliGenHijingEventHeader*> (listOfHeaders->FindObject("Hijing"));
 303       else{
 304         AliWarning(" No list of headers from generator -> skipping event\n");
 305         continue;
 306       }
 307     }
 308     if(!hijingHeader) continue;
 309
 310     if(fSpectators2Track==kTRUE){
 311       impPar = hijingHeader->ImpactParameter();
 312       specNProj = hijingHeader->ProjSpectatorsn();
 313       specPProj = hijingHeader->ProjSpectatorsp();
 314       specNTarg = hijingHeader->TargSpectatorsn();
 315       specPTarg = hijingHeader->TargSpectatorsp();
 316       AliInfo(Form("\t AliZDCDigitizer: b = %1.2f fm\n"
 317       " \t    PROJECTILE:  #spectator n %d, #spectator p %d\n"
 318       " \t    TARGET:  #spectator n %d, #spectator p %d\n",
 319       impPar, specNProj, specPProj, specNTarg, specPTarg));
 320
 321       // Applying fragmentation algorithm and adding spectator signal
 322       Int_t freeSpecNProj=0, freeSpecPProj=0;
 323       if(specNProj!=0 || specPProj!=0) Fragmentation(impPar, specNProj, specPProj, freeSpecNProj, freeSpecPProj);
 324       Int_t freeSpecNTarg=0, freeSpecPTarg=0;
 325       if(specNTarg!=0 || specPTarg!=0) Fragmentation(impPar, specNTarg, specPTarg, freeSpecNTarg, freeSpecPTarg);
 326       if(freeSpecNProj!=0) SpectatorSignal(1, freeSpecNProj, pm);
 327       if(freeSpecPProj!=0) SpectatorSignal(2, freeSpecPProj, pm);
 328       AliInfo(Form("\t AliZDCDigitizer -> Adding spectator signal for PROJECTILE: %d free  n and %d free p\n",freeSpecNProj,freeSpecPProj));
 329       if(freeSpecNTarg!=0) SpectatorSignal(3, freeSpecNTarg, pm);
 330       if(freeSpecPTarg!=0) SpectatorSignal(4, freeSpecPTarg, pm);
 331       AliInfo(Form("\t AliZDCDigitizer -> Adding spectator signal for TARGET: %d free  n and %d free p\n",freeSpecNTarg,freeSpecPTarg));
 332     }
 333   }
 334
 335
 336   // get the output run loader and loader
 337   AliRunLoader* runLoader =
 338     AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetOutputFolderName());
 339   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 340   if(!loader) {
 341     AliError("no ZDC loader found");
 342     return;
 343   }
 344
 345   // create the output tree
 346   const char* mode = "update";
 347   if(runLoader->GetEventNumber() == 0) mode = "recreate";
 348   loader->LoadDigits(mode);
 349   loader->MakeTree("D");
 350   TTree* treeD = loader->TreeD();
 351   AliZDCDigit digit;
 352   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 353   const Int_t kBufferSize = 4000;
 354   treeD->Branch("ZDC", "AliZDCDigit", &pdigit, kBufferSize);
 355
 356   // Create digits
 357   Int_t sector[2];
 358   Int_t digi[2], digioot[2];
 359   for(sector[0]=1; sector[0]<6; sector[0]++){
 360     for(sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++){
 361         if((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 362         for(Int_t res=0; res<2; res++){
 363            digi[res] = Phe2ADCch(sector[0], sector[1], pm[sector[0]-1][sector[1]], res)
 364                     + Pedestal(sector[0], sector[1], res);
 365         }
 366         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digi);
 367         treeD->Fill();
 368
 369         //Ch. debug
 370         //printf("\t DIGIT added -> det %d quad %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 371         //     sector[0], sector[1], digi[0], digi[1]); // Chiara debugging!
 372
 373     }
 374   } // Loop over detector
 375   // Adding in-time digits for 2 reference PTM signals (after signal ch.)
 376   // (for the moment the ref. signal is completely invented assuming a PMgain of 5*10^4!)
 377   Int_t sectorRef[2];
 378   sectorRef[1] = 5;
 379   Int_t sigRef[2];
 380   // Reference signal are set to 100 (high gain chain) and 800 (low gain chain)
 381   if(fIsCalibration==0) {sigRef[0]=100;  sigRef[1]=800;}
 382   else {sigRef[0]=0;  sigRef[1]=0;} // calibration -> simulation of pedestal values
 383   //
 384   for(Int_t iref=0; iref<2; iref++){
 385      sectorRef[0] = 3*iref+1;
 386      for(Int_t res=0; res<2; res++){
 387        sigRef[res] += Pedestal(sectorRef[0], sectorRef[1], res);
 388      }
 389      new(pdigit) AliZDCDigit(sectorRef, sigRef);
 390      treeD->Fill();
 391
 392      //Ch. debug
 393      //printf("\t RefDigit added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 394      //    sectorRef[0], sectorRef[1], sigRef[0], sigRef[1]); // Chiara debugging!
 395   }
 396   //
 397   // --- Adding digits for out-of-time channels after signal digits
 398   for(sector[0]=1; sector[0]<6; sector[0]++){
 399     for(sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++){
 400         if((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 401         for(Int_t res=0; res<2; res++){
 402            digioot[res] = Pedestal(sector[0], sector[1], res); // out-of-time ADCs
 403         }
 404         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digioot);
 405         treeD->Fill();
 406
 407         //Ch. debug
 408         //printf("\t DIGIToot added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 409         //     sector[0], sector[1], digioot[0], digioot[1]); // Chiara debugging!
 410     }
 411   }
 412   // Adding out-of-time digits for 2 reference PTM signals (after out-of-time ch.)
 413   Int_t sigRefoot[2];
 414   for(Int_t iref=0; iref<2; iref++){
 415      sectorRef[0] = 3*iref+1;
 416      for(Int_t res=0; res<2; res++){
 417        sigRefoot[res] = Pedestal(sectorRef[0], sectorRef[1], res);
 418      }
 419      new(pdigit) AliZDCDigit(sectorRef, sigRefoot);
 420      treeD->Fill();
 421      //Ch. debug
 422      //printf("\t RefDigitoot added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 423      //    sectorRef[0], sectorRef[1], sigRefoot[0], sigRefoot[1]); // Chiara debugging!
 424
 425   }
 426   //printf("\t AliZDCDigitizer -> TreeD has %d entries\n",(Int_t) treeD->GetEntries());
 427
 428   // write the output tree
 429   loader->WriteDigits("OVERWRITE");
 430   loader->UnloadDigits();
 431 }
 432
 433
 434 //_____________________________________________________________________________
 435 void AliZDCDigitizer::ReadPMTGains()
 436 {
 437 // Read PMT gain from an external file
 438
 439   char *fname = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/ZDC/PMTGainsdata.txt");
 440   FILE *fdata = fopen(fname,"r");
 441   if(fdata==NULL){
 442      AliWarning(" Can't open file $ALICE_ROOT/ZDC/PMTGainsdata.txt to read ZDC PMT Gains\n");
 443      AliWarning("  -> ZDC signal will be pedestal!!!!!!!!!!!!\n\n");
 444      return;
 445   }
 446   int read=1;
 447   Float_t data[5];
 448   Int_t beam[12], det[12];
 449   Float_t gain[12], aEne[12], bEne[12];
 450   for(int ir=0; ir<12; ir++){
 451     for(int ic=0; ic<5; ic++){
 452        read = fscanf(fdata,"%f ",&data[ic]);
 453        if(read==0) AliDebug(3, " Error in reading PMT gains from external file ");
 454     }
 455     beam[ir] = data[0];
 456     det[ir] = data[1];
 457     gain[ir] = data[2];
 458     aEne[ir] = data[3];
 459     bEne[ir] = data[4];
 460   }
 461   fclose(fdata);
 462
 463   if(((fBeamType.CompareTo("P-P")) == 0)){
 464     for(int i=0; i<12; i++){
 465       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){
 466         if(det[i]!=31 && det[i]!=32){
 467           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 468         }
 469         else if(det[i] == 31) fPMGain[2][1] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 470         else if(det[i] == 32) fPMGain[2][2] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 471       }
 472     }
 473     //
 474     AliInfo(Form("\n    ZDC PMT gains for p-p @ %1.0f+%1.0f GeV: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 475         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]));
 476   }
 477   else if(((fBeamType.CompareTo("A-A")) == 0)){
 478     for(int i=0; i<12; i++){
 479       if(beam[i]==1){
 480         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 481         if(det[i]!=31 && det[i]!=32){
 482           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 483         }
 484         else{
 485           for(int iq=1; iq<3; iq++) fPMGain[2][iq] = gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 486         }
 487       }
 488      }
 489      //
 490      AliInfo(Form("\n    ZDC PMT gains for Pb-Pb @ %1.0f+%1.0f A GeV: ZN(%1.0f), ZP(%1.0f), ZEM(%1.0f)\n",
 491         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1]));
 492   }
 493   else if(((fBeamType.CompareTo("p-A")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("P-A")) == 0)){
 494     for(int i=0; i<12; i++){
 495       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){
 496         if(det[i]==1 || det[i]==2){
 497           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 498         }
 499       }
 500       if(beam[i]==1){
 501         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 502         Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 503         if(det[i]==4 || det[i]==5){
 504           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 505         }
 506         else if(det[i]==31 || det[i]==32){
 507           for(int iq=1; iq<3; iq++) fPMGain[2][iq] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 508         }
 509       }
 510     }
 511     AliInfo(Form("\n    ZDC PMT gains for p-Pb: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 512         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]));
 513   }
 514 }
 515
 516 //_____________________________________________________________________________
 517 void AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains()
 518 {
 519 // Calculate PMT gain according to beam type and beam energy
 520   if( ((fBeamType.CompareTo("P-P")) == 0) ||  ((fBeamType.CompareTo("p-p"))) ){
 521     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p
 522     // New correction coefficients for PMT gains needed
 523     // to reproduce experimental spectra (from Grazia Jul 2010)
 524     if(fBeamEnergy != 0){
 525       for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 526           fPMGain[0][j] = 1.515831*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;
 527           fPMGain[1][j] = 0.674234*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;
 528           fPMGain[3][j] = 1.350938*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;
 529           fPMGain[4][j] = 0.678597*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;
 530       }
 531       fPMGain[2][1] = 0.869654*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000;
 532       fPMGain[2][2] = 1.030883*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000;
 533       //
 534       AliInfo(Form("\n    ZDC PMT gains for p-p @ %1.0f+%1.0f GeV: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 535         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]));
 536
 537     }
 538   }
 539   else if(((fBeamType.CompareTo("A-A")) == 0)){
 540     // PTM gains for Pb-Pb @ 2.7+2.7 A TeV ***************
 541     // rescaled for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV ***************
 542     // Values corrected after 2010 Pb-Pb data taking (7/2/2011 - Ch.)
 543     // Experimental data compared to EMD simulation for single nucleon peaks:
 544     // ZN gains must be divided by 4, ZP gains by 10!
 545     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 546     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 547        fPMGain[0][j] = 50000./(4*scalGainFactor);  // ZNC
 548        fPMGain[1][j] = 100000./(5*scalGainFactor); // ZPC
 549        fPMGain[2][j] = 100000./scalGainFactor;     // ZEM
 550        fPMGain[3][j] = 50000./(4*scalGainFactor);  // ZNA
 551        fPMGain[4][j] = 100000./(5*scalGainFactor); // ZPA
 552     }
 553     AliInfo(Form("\n    ZDC PMT gains for Pb-Pb @ %1.0f+%1.0f A GeV: ZN(%1.0f), ZP(%1.0f), ZEM(%1.0f)\n",
 554         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1]));
 555   }
 556   else if(((fBeamType.CompareTo("p-A")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("P-A"))) ){
 557     // PTM gains for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV on side A
 558     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p on side C
 559     // WARNING! Energies are set by hand for 2011 pA RUN!!!
 560     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 561     Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 562
 563     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 564        fPMGain[0][j] = 1.515831*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000; //ZNC (p)
 565        fPMGain[1][j] = 0.674234*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;  //ZPC (p)
 566        fPMGain[2][j] = npartScalingFactor*100000./scalGainFactor;          // ZEM (Pb)
 567        // Npart max scales from 400 in Pb-Pb to ~8 in pPb -> *40.
 568        fPMGain[3][j] = npartScalingFactor*50000/(4*scalGainFactor);  // ZNA (Pb)
 569        fPMGain[4][j] = npartScalingFactor*100000/(5*scalGainFactor); // ZPA (Pb)
 570     }
 571     AliInfo(Form("\n    ZDC PMT gains for p-Pb: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 572         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]));
 573   }
 574 }
 575
 576 //_____________________________________________________________________________
 577 void AliZDCDigitizer::Fragmentation(Float_t impPar, Int_t specN, Int_t specP,
 578                                     Int_t &freeSpecN, Int_t &freeSpecP) const
 579 {
 580 // simulate fragmentation of spectators
 581
 582   AliZDCFragment frag(impPar);
 583
 584   // Fragments generation
 585   frag.GenerateIMF();
 586   Int_t nAlpha = frag.GetNalpha();
 587
 588   // Attach neutrons
 589   frag.AttachNeutrons();
 590   Int_t ztot = frag.GetZtot();
 591   Int_t ntot = frag.GetNtot();
 592
 593   // Removing fragments and alpha pcs
 594   freeSpecN = specN-ntot-2*nAlpha;
 595   freeSpecP = specP-ztot-2*nAlpha;
 596
 597   // Removing deuterons
 598   Int_t ndeu = (Int_t) (freeSpecN*frag.DeuteronNumber());
 599   freeSpecN -= ndeu;
 600   freeSpecP -= ndeu;
 601   //
 602   if(freeSpecN<0) freeSpecN=0;
 603   if(freeSpecP<0) freeSpecP=0;
 604   AliDebug(2, Form("FreeSpn = %d, FreeSpp = %d", freeSpecN, freeSpecP));
 605 }
 606
 607 //_____________________________________________________________________________
 608 void AliZDCDigitizer::SpectatorSignal(Int_t SpecType, Int_t numEvents,
 609                                       Float_t pm[5][5]) const
 610 {
 611 // add signal of the spectators
 612
 613   TFile *specSignalFile = TFile::Open("$ALICE_ROOT/ZDC/SpectatorSignal.root");
 614   if(!specSignalFile || !specSignalFile->IsOpen()) {
 615     AliError((" Opening file $ALICE_ROOT/ZDC/SpectatorSignal.root failed\n"));
 616     return;
 617   }
 618
 619   TNtuple* zdcSignal=0x0;
 620
 621   Float_t sqrtS = 2*fBeamEnergy;
 622   //
 623   if(TMath::Abs(sqrtS-5500) < 100.){
 624     AliInfo(" Extracting signal from SpectatorSignal/energy5500 ");
 625     specSignalFile->cd("energy5500");
 626     //
 627     if(SpecType == 1) {    // --- Signal for projectile spectator neutrons
 628       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZNCSignal;1",zdcSignal);
 629       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNCSignal from SpectatorSignal.root file");
 630     }
 631     else if(SpecType == 2) { // --- Signal for projectile spectator protons
 632       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZPCSignal;1",zdcSignal);
 633       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPCSignal from SpectatorSignal.root file");
 634     }
 635     else if(SpecType == 3) { // --- Signal for target spectator neutrons
 636       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZNASignal;1",zdcSignal);
 637       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNASignal from SpectatorSignal.root file");
 638     }
 639     else if(SpecType == 4) { // --- Signal for target spectator protons
 640       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZPASignal;1",zdcSignal);
 641       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPASignal from SpectatorSignal.root file");
 642     }
 643   }
 644   else if(TMath::Abs(sqrtS-2760) < 100.){
 645     AliInfo(" Extracting signal from SpectatorSignal/energy2760 ");
 646     specSignalFile->cd("energy2760");
 647     //
 648     if(SpecType == 1) {    // --- Signal for projectile spectator neutrons
 649       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZNCSignal;1",zdcSignal);
 650       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNCSignal from SpectatorSignal.root file");
 651     }
 652     else if(SpecType == 2) { // --- Signal for projectile spectator protons
 653       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZPCSignal;1",zdcSignal);
 654       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPCSignal from SpectatorSignal.root file");
 655     }
 656     else if(SpecType == 3) { // --- Signal for target spectator neutrons
 657       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZNASignal;1",zdcSignal);
 658       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNASignal from SpectatorSignal.root file");
 659     }
 660     else if(SpecType == 4) { // --- Signal for target spectator protons
 661       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZPASignal;1",zdcSignal);
 662       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPASignal from SpectatorSignal.root file");
 663     }
 664   }
 665
 666   if(!zdcSignal){
 667     printf("\n No spectator signal available for ZDC digitization\n");
 668     return;
 669   }
 670
 671   Int_t nentries = (Int_t) zdcSignal->GetEntries();
 672
 673   Float_t *entry;
 674   Int_t pl, i, k, iev=0, rnd[125], volume[2];
 675   for(pl=0;pl<125;pl++) rnd[pl] = 0;
 676   if(numEvents > 125) {
 677     AliDebug(2,Form("numEvents (%d) is larger than 125", numEvents));
 678     numEvents = 125;
 679   }
 680   for(pl=0;pl<numEvents;pl++){
 681      rnd[pl] = (Int_t) (9999*gRandom->Rndm());
 682      if(rnd[pl] >= 9999) rnd[pl] = 9998;
 683      //printf(" rnd[%d] = %d\n",pl,rnd[pl]);
 684   }
 685   // Sorting vector in ascending order with C function QSORT
 686   qsort((void*)rnd,numEvents,sizeof(Int_t),comp);
 687   do{
 688      for(i=0; i<nentries; i++){
 689         zdcSignal->GetEvent(i);
 690         entry = zdcSignal->GetArgs();
 691         if(entry[0] == rnd[iev]){
 692           for(k=0; k<2; k++) volume[k] = (Int_t) entry[k+1];
 693           //
 694           Float_t lightQ = entry[7];
 695           Float_t lightC = entry[8];
 696           //
 697           if(volume[0] != 3) {  // ZN or ZP
 698             pm[volume[0]-1][0] += lightC;
 699             pm[volume[0]-1][volume[1]] += lightQ;
 700             //printf("\n   pm[%d][0] = %.0f, pm[%d][%d] = %.0f\n",(volume[0]-1),pm[volume[0]-1][0],
 701             //  (volume[0]-1),volume[1],pm[volume[0]-1][volume[1]]);
 702           }
 703           else {
 704             if(volume[1] == 1) pm[2][1] += lightC; // ZEM 1
 705             else               pm[2][2] += lightQ; // ZEM 2
 706             //printf("\n   pm[2][1] = %.0f, pm[2][2] = %.0f\n",pm[2][1],pm[2][2]);
 707           }
 708         }
 709         else if(entry[0] > rnd[iev]){
 710           iev++;
 711           continue;
 712         }
 713      }
 714   }while(iev<numEvents);
 715
 716   specSignalFile->Close();
 717   delete specSignalFile;
 718 }
 719
 720
 721 //_____________________________________________________________________________
 722 Int_t AliZDCDigitizer::Phe2ADCch(Int_t Det, Int_t Quad, Float_t Light,
 723                                  Int_t Res) const
 724 {
 725   // Evaluation of the ADC channel corresponding to the light yield Light
 726   Int_t vADCch = (Int_t) (Light * fPMGain[Det-1][Quad] * fADCRes[Res]);
 727   // Ch. debug
 728   //printf("\t Phe2ADCch -> det %d quad %d - PMGain[%d][%d] %1.0f phe %1.2f  ADC %d\n",
 729   //    Det,Quad,Det-1,Quad,fPMGain[Det-1][Quad],Light,vADCch);
 730
 731   return vADCch;
 732 }
 733
 734 //_____________________________________________________________________________
 735 Int_t AliZDCDigitizer::Pedestal(Int_t Det, Int_t Quad, Int_t Res) const
 736 {
 737   // Returns a pedestal for detector det, PM quad, channel with res.
 738   //
 739   Float_t pedValue;
 740   // Normal run
 741   if(fIsCalibration == 0){
 742     Int_t index=0, kNch=24;
 743     if(Quad!=5){
 744       if(Det==1)        index = Quad+kNch*Res;    // ZNC
 745       else if(Det==2)   index = (Quad+5)+kNch*Res;  // ZPC
 746       else if(Det==3)   index = (Quad+9)+kNch*Res;  // ZEM
 747       else if(Det==4)   index = (Quad+12)+kNch*Res; // ZNA
 748       else if(Det==5)   index = (Quad+17)+kNch*Res; // ZPA
 749     }
 750     else index = (Det-1)/3+22+kNch*Res; // Reference PMs
 751     //
 752     Float_t meanPed = fPedData->GetMeanPed(index);
 753     Float_t pedWidth = fPedData->GetMeanPedWidth(index);
 754     pedValue = gRandom->Gaus(meanPed,pedWidth);
 755     //
 756     /*printf("\t  AliZDCDigitizer::Pedestal -> det %d quad %d res %d - Ped[%d] = %d\n",
 757         Det, Quad, Res, index,(Int_t) pedValue); // Chiara debugging!
 758     */
 759   }
 760   // To create calibration object
 761   else{
 762     if(Res == 0) pedValue = gRandom->Gaus((35.+10.*gRandom->Rndm()),(0.5+0.2*gRandom->Rndm())); //High gain
 763     else  pedValue = gRandom->Gaus((250.+100.*gRandom->Rndm()),(3.5+2.*gRandom->Rndm())); //Low gain
 764   }
 765
 766   return (Int_t) pedValue;
 767 }
 768
 769 //_____________________________________________________________________________
 770 AliCDBStorage* AliZDCDigitizer::SetStorage(const char *uri)
 771 {
 772
 773   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 774
 775   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 776   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 777
 778   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 779      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 780      manager->SetDefaultStorage(uri);
 781      deleteManager = kTRUE;
 782   }
 783
 784   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 785
 786   if(deleteManager){
 787     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 788     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 789   }
 790
 791   return storage;
 792 }
 793
 794 //_____________________________________________________________________________
 795 AliZDCPedestals* AliZDCDigitizer::GetPedData() const
 796 {
 797
 798   // Getting pedestal calibration object for ZDC set
 799
 800   AliCDBEntry  *entry = AliCDBManager::Instance()->Get("ZDC/Calib/Pedestals");
 801   if(!entry) AliFatal("No calibration data loaded!");
 802
 803   AliZDCPedestals *calibdata = dynamic_cast<AliZDCPedestals*>  (entry->GetObject());
 804   if(!calibdata)  AliFatal("Wrong calibration object in calibration  file!");
 805
 806   return calibdata;
 807 }
 808