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("\n\t  AliZDCDigitizer ->  beam type %s  - beam energy = %f GeV\n", fBeamType.Data(), fBeamEnergy);
 181   if(fSpectators2Track) printf("\t  AliZDCDigitizer ->  spectator signal added at digit level\n");
 182
 183   if(fBeamEnergy>0.1){
 184     ReadPMTGains();
 185     //CalculatePMTGains();
 186   }
 187   else{
 188     AliWarning("\n Beam energy is 0 -> ZDC PMT gains can't be set -> NO ZDC DIGITS!!!\n");
 189   }
 190
 191   // ADC Caen V965
 192   fADCRes[0] = 0.0000008; // ADC Resolution high gain: 200 fC/adcCh
 193   fADCRes[1] = 0.0000064; // ADC Resolution low gain:  25  fC/adcCh
 194
 195   return kTRUE;
 196 }
 197
 198 //____________________________________________________________________________
 199 void AliZDCDigitizer::Digitize(Option_t* /*option*/)
 200 {
 201   // Execute digitization
 202
 203   // ------------------------------------------------------------
 204   // !!! 2nd ZDC set added
 205   // *** 1st 3 arrays are digits from REAL (simulated) hits
 206   // *** last 2 are copied from simulated digits
 207   // --- pm[0][...] = light in ZN side C  [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 208   // --- pm[1][...] = light in ZP side C [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 209   // --- pm[2][...] = light in ZEM [x, 1, 2, x, x]
 210   // --- pm[3][...] = light in ZN side A [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 211   // --- pm[4][...] = light in ZP side A [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 212   // ------------------------------------------------------------
 213   Float_t pm[5][5];
 214   for(Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 215     for(Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++){
 216       pm[iSector1][iSector2] = 0;
 217     }
 218
 219   // ------------------------------------------------------------
 220   // ### Out of time ADC added (22 channels)
 221   // --- same codification as for signal PTMs (see above)
 222   // ------------------------------------------------------------
 223   // Float_t pmoot[5][5];
 224   // for(Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 225   //   for(Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++){
 226   //     pmoot[iSector1][iSector2] = 0;
 227   //   }
 228
 229   // impact parameter and number of spectators
 230   Float_t impPar = 0;
 231   Int_t specNTarg = 0, specPTarg = 0;
 232   Int_t specNProj = 0, specPProj = 0;
 233   Float_t signalTime0 = 0.;
 234
 235   // loop over input streams
 236   for(Int_t iInput = 0; iInput<fDigInput->GetNinputs(); iInput++){
 237
 238     // get run loader and ZDC loader
 239     AliRunLoader* runLoader =
 240       AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(iInput));
 241     AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 242     if(!loader) continue;
 243
 244     // load sdigits
 245     loader->LoadSDigits();
 246     TTree* treeS = loader->TreeS();
 247     if(!treeS) continue;
 248     AliZDCSDigit sdigit;
 249     AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 250     treeS->SetBranchAddress("ZDC", &psdigit);
 251
 252     // loop over sdigits
 253     for(Int_t iSDigit=0; iSDigit<treeS->GetEntries(); iSDigit++){
 254       treeS->GetEntry(iSDigit);
 255       //
 256       if(!psdigit) continue;
 257       if((sdigit.GetSector(1) < 0) || (sdigit.GetSector(1) > 4)){
 258         AliError(Form("\nsector[0] = %d, sector[1] = %d\n",
 259                       sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1)));
 260         continue;
 261       }
 262       // Checking if signal is inside ADC gate
 263       if(iSDigit==0) signalTime0 = sdigit.GetTrackTime();
 264       else{
 265         // Assuming a signal lenght of 20 ns, signal is in gate if
 266         // signal ENDS in signalTime0+50. -> sdigit.GetTrackTime()+20<=signalTime0+50.
 267         if(sdigit.GetTrackTime()<=signalTime0+30.) fIsSignalInADCGate = kTRUE;
 268         if(sdigit.GetTrackTime()>signalTime0+30.){
 269           fIsSignalInADCGate = kFALSE;
 270           // Vedi quaderno per spiegazione approx. usata nel calcolo della fraz. di segnale perso
 271           fFracLostSignal = (sdigit.GetTrackTime()-30)*(sdigit.GetTrackTime()-30)/280.;
 272         }
 273       }
 274
 275       Float_t sdSignal = sdigit.GetLightPM();
 276       if(fIsSignalInADCGate == kFALSE){
 277         AliDebug(2,Form("\t Signal time %f -> fraction %f of ZDC signal for det.(%d, %d) out of ADC gate\n",
 278                 sdigit.GetTrackTime(),fFracLostSignal,sdigit.GetSector(0),sdigit.GetSector(1)));
 279         sdSignal = (1-fFracLostSignal)*sdSignal;
 280       }
 281
 282       pm[(sdigit.GetSector(0))-1][sdigit.GetSector(1)] += sdigit.GetLightPM();
 283       //Ch. debug
 284       /*printf("\t Detector %d, Tower %d -> pm[%d][%d] = %.0f \n",
 285           sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1),sdigit.GetSector(0)-1,
 286           sdigit.GetSector(1), pm[sdigit.GetSector(0)-1][sdigit.GetSector(1)]);
 287       */
 288
 289     }
 290
 291     loader->UnloadSDigits();
 292
 293     // get the impact parameter and the number of spectators in case of hijing
 294     if(!runLoader->GetAliRun()) runLoader->LoadgAlice();
 295     AliHeader* header = runLoader->GetHeader();
 296     if(!header) continue;
 297     AliGenEventHeader* genHeader = header->GenEventHeader();
 298     if(!genHeader) continue;
 299     AliGenHijingEventHeader *hijingHeader = 0;
 300     if(genHeader->InheritsFrom(AliGenHijingEventHeader::Class())) hijingHeader = dynamic_cast <AliGenHijingEventHeader*> (genHeader);
 301     else if(genHeader->InheritsFrom(AliGenCocktailEventHeader::Class())){
 302       TList* listOfHeaders = ((AliGenCocktailEventHeader*) genHeader)->GetHeaders();
 303       if(listOfHeaders){
 304         for(Int_t iH = 0; iH < listOfHeaders->GetEntries(); ++iH) {
 305           AliGenEventHeader *currHeader = dynamic_cast <AliGenEventHeader *> (listOfHeaders->At(iH));
 306           if (currHeader && currHeader->InheritsFrom(AliGenHijingEventHeader::Class())) {
 307             hijingHeader = dynamic_cast <AliGenHijingEventHeader*> (currHeader);
 308             break;
 309           }
 310         }
 311       }
 312       else{
 313         printf(" No list of headers from generator \n");
 314       }
 315     }
 316     if(!hijingHeader){
 317         printf(" No HIJING header found in list of headers from generator\n");
 318     }
 319
 320     if(hijingHeader && fSpectators2Track==kTRUE){
 321       impPar = hijingHeader->ImpactParameter();
 322       specNProj = hijingHeader->ProjSpectatorsn();
 323       specPProj = hijingHeader->ProjSpectatorsp();
 324       specNTarg = hijingHeader->TargSpectatorsn();
 325       specPTarg = hijingHeader->TargSpectatorsp();
 326       AliInfo(Form("\t AliZDCDigitizer: b = %1.2f fm\n"
 327       " \t    PROJECTILE:  #spectator n %d, #spectator p %d\n"
 328       " \t    TARGET:  #spectator n %d, #spectator p %d\n",
 329       impPar, specNProj, specPProj, specNTarg, specPTarg));
 330
 331       // Applying fragmentation algorithm and adding spectator signal
 332       Int_t freeSpecNProj=0, freeSpecPProj=0;
 333       if(specNProj!=0 || specPProj!=0) Fragmentation(impPar, specNProj, specPProj, freeSpecNProj, freeSpecPProj);
 334       Int_t freeSpecNTarg=0, freeSpecPTarg=0;
 335       if(specNTarg!=0 || specPTarg!=0) Fragmentation(impPar, specNTarg, specPTarg, freeSpecNTarg, freeSpecPTarg);
 336       if(freeSpecNProj!=0) SpectatorSignal(1, freeSpecNProj, pm);
 337       if(freeSpecPProj!=0) SpectatorSignal(2, freeSpecPProj, pm);
 338       AliInfo(Form("\t AliZDCDigitizer -> Adding spectator signal for PROJECTILE: %d free  n and %d free p\n",freeSpecNProj,freeSpecPProj));
 339       if(freeSpecNTarg!=0) SpectatorSignal(3, freeSpecNTarg, pm);
 340       if(freeSpecPTarg!=0) SpectatorSignal(4, freeSpecPTarg, pm);
 341       AliInfo(Form("\t AliZDCDigitizer -> Adding spectator signal for TARGET: %d free  n and %d free p\n",freeSpecNTarg,freeSpecPTarg));
 342     }
 343   }
 344
 345
 346   // get the output run loader and loader
 347   AliRunLoader* runLoader =
 348     AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetOutputFolderName());
 349   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 350   if(!loader) {
 351     AliError("no ZDC loader found");
 352     return;
 353   }
 354
 355   // create the output tree
 356   const char* mode = "update";
 357   if(runLoader->GetEventNumber() == 0) mode = "recreate";
 358   loader->LoadDigits(mode);
 359   loader->MakeTree("D");
 360   TTree* treeD = loader->TreeD();
 361   AliZDCDigit digit;
 362   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 363   const Int_t kBufferSize = 4000;
 364   treeD->Branch("ZDC", "AliZDCDigit", &pdigit, kBufferSize);
 365
 366   // Create digits
 367   Int_t sector[2];
 368   Int_t digi[2], digioot[2];
 369   for(sector[0]=1; sector[0]<6; sector[0]++){
 370     for(sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++){
 371         if((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 372         for(Int_t res=0; res<2; res++){
 373            digi[res] = Phe2ADCch(sector[0], sector[1], pm[sector[0]-1][sector[1]], res)
 374                     + Pedestal(sector[0], sector[1], res);
 375         }
 376         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digi);
 377         treeD->Fill();
 378
 379         //Ch. debug
 380         //printf("\t DIGIT added -> det %d quad %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 381         //     sector[0], sector[1], digi[0], digi[1]); // Chiara debugging!
 382
 383     }
 384   } // Loop over detector
 385   // Adding in-time digits for 2 reference PTM signals (after signal ch.)
 386   // (for the moment the ref. signal is completely invented assuming a PMgain of 5*10^4!)
 387   Int_t sectorRef[2];
 388   sectorRef[1] = 5;
 389   Int_t sigRef[2];
 390   // Reference signal are set to 100 (high gain chain) and 800 (low gain chain)
 391   if(fIsCalibration==0) {sigRef[0]=100;  sigRef[1]=800;}
 392   else {sigRef[0]=0;  sigRef[1]=0;} // calibration -> simulation of pedestal values
 393   //
 394   for(Int_t iref=0; iref<2; iref++){
 395      sectorRef[0] = 3*iref+1;
 396      for(Int_t res=0; res<2; res++){
 397        sigRef[res] += Pedestal(sectorRef[0], sectorRef[1], res);
 398      }
 399      new(pdigit) AliZDCDigit(sectorRef, sigRef);
 400      treeD->Fill();
 401
 402      //Ch. debug
 403      //printf("\t RefDigit added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 404      //    sectorRef[0], sectorRef[1], sigRef[0], sigRef[1]); // Chiara debugging!
 405   }
 406   //
 407   // --- Adding digits for out-of-time channels after signal digits
 408   for(sector[0]=1; sector[0]<6; sector[0]++){
 409     for(sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++){
 410         if((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 411         for(Int_t res=0; res<2; res++){
 412            digioot[res] = Pedestal(sector[0], sector[1], res); // out-of-time ADCs
 413         }
 414         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digioot);
 415         treeD->Fill();
 416
 417         //Ch. debug
 418         //printf("\t DIGIToot added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 419         //     sector[0], sector[1], digioot[0], digioot[1]); // Chiara debugging!
 420     }
 421   }
 422   // Adding out-of-time digits for 2 reference PTM signals (after out-of-time ch.)
 423   Int_t sigRefoot[2];
 424   for(Int_t iref=0; iref<2; iref++){
 425      sectorRef[0] = 3*iref+1;
 426      for(Int_t res=0; res<2; res++){
 427        sigRefoot[res] = Pedestal(sectorRef[0], sectorRef[1], res);
 428      }
 429      new(pdigit) AliZDCDigit(sectorRef, sigRefoot);
 430      treeD->Fill();
 431      //Ch. debug
 432      //printf("\t RefDigitoot added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 433      //    sectorRef[0], sectorRef[1], sigRefoot[0], sigRefoot[1]); // Chiara debugging!
 434
 435   }
 436   //printf("\t AliZDCDigitizer -> TreeD has %d entries\n",(Int_t) treeD->GetEntries());
 437
 438   // write the output tree
 439   loader->WriteDigits("OVERWRITE");
 440   loader->UnloadDigits();
 441 }
 442
 443
 444 //_____________________________________________________________________________
 445 void AliZDCDigitizer::ReadPMTGains()
 446 {
 447 // Read PMT gain from an external file
 448
 449   char *fname = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/ZDC/PMTGainsdata.txt");
 450   FILE *fdata = fopen(fname,"r");
 451   if(fdata==NULL){
 452      AliWarning(" Can't open file $ALICE_ROOT/ZDC/PMTGainsdata.txt to read ZDC PMT Gains\n");
 453      AliWarning("  -> ZDC signal will be pedestal!!!!!!!!!!!!\n\n");
 454      return;
 455   }
 456   int read=1;
 457   Float_t data[5];
 458   Int_t beam[12], det[12];
 459   Float_t gain[12], aEne[12], bEne[12];
 460   for(int ir=0; ir<12; ir++){
 461     for(int ic=0; ic<5; ic++){
 462        read = fscanf(fdata,"%f ",&data[ic]);
 463        if(read==0) AliDebug(3, " Error in reading PMT gains from external file ");
 464     }
 465     beam[ir] = data[0];
 466     det[ir] = data[1];
 467     gain[ir] = data[2];
 468     aEne[ir] = data[3];
 469     bEne[ir] = data[4];
 470   }
 471   fclose(fdata);
 472
 473   if(((fBeamType.CompareTo("P-P")) == 0)){
 474     for(int i=0; i<12; i++){
 475       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){
 476         if(det[i]!=31 && det[i]!=32){
 477           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 478         }
 479         else if(det[i] == 31) fPMGain[2][1] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 480         else if(det[i] == 32) fPMGain[2][2] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 481       }
 482     }
 483     //
 484     printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> 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",
 485         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 486   }
 487   else if(((fBeamType.CompareTo("A-A")) == 0)){
 488     for(int i=0; i<12; i++){
 489       if(beam[i]==1){
 490         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 491         if(det[i]!=31 && det[i]!=32){
 492           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 493         }
 494         else{
 495           for(int iq=1; iq<3; iq++) fPMGain[2][iq] = gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 496         }
 497       }
 498      }
 499      //
 500      printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> ZDC PMT gains for Pb-Pb @ %1.0f+%1.0f A GeV: ZN(%1.0f), ZP(%1.0f), ZEM(%1.0f)\n",
 501         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1]);
 502   }
 503   else if(((fBeamType.CompareTo("p-A")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("P-A")) == 0)
 504        || ((fBeamType.CompareTo("A-p")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("A-P")) == 0)){
 505     for(int i=0; i<12; i++){
 506       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){
 507         if(det[i]==1 || det[i]==2){
 508           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 509         }
 510       }
 511       if(beam[i]==1){
 512         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 513         Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 514         if(det[i]==4 || det[i]==5){
 515           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 516         }
 517         else if(det[i]==31 || det[i]==32){
 518           for(int iq=1; iq<3; iq++) fPMGain[2][iq] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 519         }
 520       }
 521     }
 522     printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> ZDC PMT gains for p-Pb: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 523         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 524   }
 525 }
 526
 527 //_____________________________________________________________________________
 528 void AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains()
 529 {
 530 // Calculate PMT gain according to beam type and beam energy
 531   if( ((fBeamType.CompareTo("P-P")) == 0) ||  ((fBeamType.CompareTo("p-p"))) ){
 532     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p
 533     // New correction coefficients for PMT gains needed
 534     // to reproduce experimental spectra (from Grazia Jul 2010)
 535     if(fBeamEnergy != 0){
 536       for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 537           fPMGain[0][j] = 1.515831*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;
 538           fPMGain[1][j] = 0.674234*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;
 539           fPMGain[3][j] = 1.350938*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;
 540           fPMGain[4][j] = 0.678597*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;
 541       }
 542       fPMGain[2][1] = 0.869654*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000;
 543       fPMGain[2][2] = 1.030883*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000;
 544       //
 545       printf("\n    AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains -> 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",
 546         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 547
 548     }
 549   }
 550   else if(((fBeamType.CompareTo("A-A")) == 0)){
 551     // PTM gains for Pb-Pb @ 2.7+2.7 A TeV ***************
 552     // rescaled for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV ***************
 553     // Values corrected after 2010 Pb-Pb data taking (7/2/2011 - Ch.)
 554     // Experimental data compared to EMD simulation for single nucleon peaks:
 555     // ZN gains must be divided by 4, ZP gains by 10!
 556     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 557     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 558        fPMGain[0][j] = 50000./(4*scalGainFactor);  // ZNC
 559        fPMGain[1][j] = 100000./(5*scalGainFactor); // ZPC
 560        fPMGain[2][j] = 100000./scalGainFactor;     // ZEM
 561        fPMGain[3][j] = 50000./(4*scalGainFactor);  // ZNA
 562        fPMGain[4][j] = 100000./(5*scalGainFactor); // ZPA
 563     }
 564     printf("\n    AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains -> ZDC PMT gains for Pb-Pb @ %1.0f+%1.0f A GeV: ZN(%1.0f), ZP(%1.0f), ZEM(%1.0f)\n",
 565         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1]);
 566   }
 567   else if(((fBeamType.CompareTo("p-A")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("P-A"))) ){
 568     // PTM gains for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV on side A
 569     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p on side C
 570     // WARNING! Energies are set by hand for 2011 pA RUN!!!
 571     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 572     Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 573
 574     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 575        fPMGain[0][j] = 1.515831*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000; //ZNC (p)
 576        fPMGain[1][j] = 0.674234*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;  //ZPC (p)
 577        if(j<2) fPMGain[2][j] = npartScalingFactor*100000./scalGainFactor;          // ZEM (Pb)
 578        // Npart max scales from 400 in Pb-Pb to ~8 in pPb -> *40.
 579        fPMGain[3][j] = npartScalingFactor*50000/(4*scalGainFactor);  // ZNA (Pb)
 580        fPMGain[4][j] = npartScalingFactor*100000/(5*scalGainFactor); // ZPA (Pb)
 581     }
 582     printf("\n    AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains -> ZDC PMT gains for p-Pb: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 583         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 584   }
 585   else if(((fBeamType.CompareTo("A-p")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("A-P"))) ){
 586     // PTM gains for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV on side
 587     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p on side C
 588     // WARNING! Energies are set by hand for 2011 pA RUN!!!
 589     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 590     Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 591
 592     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 593        fPMGain[3][j] = 1.350938*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;  //ZNA (p)
 594        fPMGain[4][j] = 0.678597*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;   //ZPA (p)
 595        // Npart max scales from 400 in Pb-Pb to ~8 in pPb -> *40.
 596        fPMGain[1][j] = npartScalingFactor*50000/(4*scalGainFactor);  // ZNC (Pb)
 597        fPMGain[2][j] = npartScalingFactor*100000/(5*scalGainFactor); // ZPC (Pb)
 598     }
 599     fPMGain[2][1] = 0.869654*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000; // ZEM (pp)
 600     fPMGain[2][2] = 1.030883*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000; // ZEM (pp)
 601     printf("\n    AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains -> ZDC PMT gains for p-Pb: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 602         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 603   }
 604 }
 605
 606 //_____________________________________________________________________________
 607 void AliZDCDigitizer::Fragmentation(Float_t impPar, Int_t specN, Int_t specP,
 608                                     Int_t &freeSpecN, Int_t &freeSpecP) const
 609 {
 610 // simulate fragmentation of spectators
 611
 612   AliZDCFragment frag(impPar);
 613
 614   // Fragments generation
 615   frag.GenerateIMF();
 616   Int_t nAlpha = frag.GetNalpha();
 617
 618   // Attach neutrons
 619   frag.AttachNeutrons();
 620   Int_t ztot = frag.GetZtot();
 621   Int_t ntot = frag.GetNtot();
 622
 623   // Removing fragments and alpha pcs
 624   freeSpecN = specN-ntot-2*nAlpha;
 625   freeSpecP = specP-ztot-2*nAlpha;
 626
 627   // Removing deuterons
 628   Int_t ndeu = (Int_t) (freeSpecN*frag.DeuteronNumber());
 629   freeSpecN -= ndeu;
 630   freeSpecP -= ndeu;
 631   //
 632   if(freeSpecN<0) freeSpecN=0;
 633   if(freeSpecP<0) freeSpecP=0;
 634   AliDebug(2, Form("FreeSpn = %d, FreeSpp = %d", freeSpecN, freeSpecP));
 635 }
 636
 637 //_____________________________________________________________________________
 638 void AliZDCDigitizer::SpectatorSignal(Int_t SpecType, Int_t numEvents,
 639                                       Float_t pm[5][5]) const
 640 {
 641 // add signal of the spectators
 642
 643   TFile *specSignalFile = TFile::Open("$ALICE_ROOT/ZDC/SpectatorSignal.root");
 644   if(!specSignalFile || !specSignalFile->IsOpen()) {
 645     AliError((" Opening file $ALICE_ROOT/ZDC/SpectatorSignal.root failed\n"));
 646     return;
 647   }
 648
 649   TNtuple* zdcSignal=0x0;
 650
 651   Float_t sqrtS = 2*fBeamEnergy;
 652   //
 653   if(TMath::Abs(sqrtS-5500) < 100.){
 654     AliInfo(" Extracting signal from SpectatorSignal/energy5500 ");
 655     specSignalFile->cd("energy5500");
 656     //
 657     if(SpecType == 1) {    // --- Signal for projectile spectator neutrons
 658       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZNCSignal;1",zdcSignal);
 659       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNCSignal from SpectatorSignal.root file");
 660     }
 661     else if(SpecType == 2) { // --- Signal for projectile spectator protons
 662       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZPCSignal;1",zdcSignal);
 663       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPCSignal from SpectatorSignal.root file");
 664     }
 665     else if(SpecType == 3) { // --- Signal for target spectator neutrons
 666       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZNASignal;1",zdcSignal);
 667       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNASignal from SpectatorSignal.root file");
 668     }
 669     else if(SpecType == 4) { // --- Signal for target spectator protons
 670       specSignalFile->GetObject("energy5500/ZPASignal;1",zdcSignal);
 671       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPASignal from SpectatorSignal.root file");
 672     }
 673   }
 674   else if(TMath::Abs(sqrtS-2760) < 100.){
 675     AliInfo(" Extracting signal from SpectatorSignal/energy2760 ");
 676     specSignalFile->cd("energy2760");
 677     //
 678     if(SpecType == 1) {    // --- Signal for projectile spectator neutrons
 679       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZNCSignal;1",zdcSignal);
 680       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNCSignal from SpectatorSignal.root file");
 681     }
 682     else if(SpecType == 2) { // --- Signal for projectile spectator protons
 683       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZPCSignal;1",zdcSignal);
 684       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPCSignal from SpectatorSignal.root file");
 685     }
 686     else if(SpecType == 3) { // --- Signal for target spectator neutrons
 687       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZNASignal;1",zdcSignal);
 688       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNASignal from SpectatorSignal.root file");
 689     }
 690     else if(SpecType == 4) { // --- Signal for target spectator protons
 691       specSignalFile->GetObject("energy2760/ZPASignal;1",zdcSignal);
 692       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPASignal from SpectatorSignal.root file");
 693     }
 694   }
 695
 696   if(!zdcSignal){
 697     printf("\n No spectator signal available for ZDC digitization\n");
 698     return;
 699   }
 700
 701   Int_t nentries = (Int_t) zdcSignal->GetEntries();
 702
 703   Float_t *entry;
 704   Int_t pl, i, k, iev=0, rnd[125], volume[2];
 705   for(pl=0;pl<125;pl++) rnd[pl] = 0;
 706   if(numEvents > 125) {
 707     AliDebug(2,Form("numEvents (%d) is larger than 125", numEvents));
 708     numEvents = 125;
 709   }
 710   for(pl=0;pl<numEvents;pl++){
 711      rnd[pl] = (Int_t) (9999*gRandom->Rndm());
 712      if(rnd[pl] >= 9999) rnd[pl] = 9998;
 713      //printf(" rnd[%d] = %d\n",pl,rnd[pl]);
 714   }
 715   // Sorting vector in ascending order with C function QSORT
 716   qsort((void*)rnd,numEvents,sizeof(Int_t),comp);
 717   do{
 718      for(i=0; i<nentries; i++){
 719         zdcSignal->GetEvent(i);
 720         entry = zdcSignal->GetArgs();
 721         if(entry[0] == rnd[iev]){
 722           for(k=0; k<2; k++) volume[k] = (Int_t) entry[k+1];
 723           //
 724           Float_t lightQ = entry[7];
 725           Float_t lightC = entry[8];
 726           //
 727           if(volume[0] != 3) {  // ZN or ZP
 728             pm[volume[0]-1][0] += lightC;
 729             pm[volume[0]-1][volume[1]] += lightQ;
 730             //printf("\n   pm[%d][0] = %.0f, pm[%d][%d] = %.0f\n",(volume[0]-1),pm[volume[0]-1][0],
 731             //  (volume[0]-1),volume[1],pm[volume[0]-1][volume[1]]);
 732           }
 733           else {
 734             if(volume[1] == 1) pm[2][1] += lightC; // ZEM 1
 735             else               pm[2][2] += lightQ; // ZEM 2
 736             //printf("\n   pm[2][1] = %.0f, pm[2][2] = %.0f\n",pm[2][1],pm[2][2]);
 737           }
 738         }
 739         else if(entry[0] > rnd[iev]){
 740           iev++;
 741           continue;
 742         }
 743      }
 744   }while(iev<numEvents);
 745
 746   specSignalFile->Close();
 747   delete specSignalFile;
 748 }
 749
 750
 751 //_____________________________________________________________________________
 752 Int_t AliZDCDigitizer::Phe2ADCch(Int_t Det, Int_t Quad, Float_t Light,
 753                                  Int_t Res) const
 754 {
 755   // Evaluation of the ADC channel corresponding to the light yield Light
 756   Int_t vADCch = (Int_t) (Light * fPMGain[Det-1][Quad] * fADCRes[Res]);
 757   // Ch. debug
 758   //printf("\t Phe2ADCch -> det %d quad %d - PMGain[%d][%d] %1.0f phe %1.2f  ADC %d\n",
 759   //    Det,Quad,Det-1,Quad,fPMGain[Det-1][Quad],Light,vADCch);
 760
 761   return vADCch;
 762 }
 763
 764 //_____________________________________________________________________________
 765 Int_t AliZDCDigitizer::Pedestal(Int_t Det, Int_t Quad, Int_t Res) const
 766 {
 767   // Returns a pedestal for detector det, PM quad, channel with res.
 768   //
 769   Float_t pedValue;
 770   // Normal run
 771   if(fIsCalibration == 0){
 772     Int_t index=0, kNch=24;
 773     if(Quad!=5){
 774       if(Det==1)        index = Quad+kNch*Res;    // ZNC
 775       else if(Det==2)   index = (Quad+5)+kNch*Res;  // ZPC
 776       else if(Det==3)   index = (Quad+9)+kNch*Res;  // ZEM
 777       else if(Det==4)   index = (Quad+12)+kNch*Res; // ZNA
 778       else if(Det==5)   index = (Quad+17)+kNch*Res; // ZPA
 779     }
 780     else index = (Det-1)/3+22+kNch*Res; // Reference PMs
 781     //
 782     Float_t meanPed = fPedData->GetMeanPed(index);
 783     Float_t pedWidth = fPedData->GetMeanPedWidth(index);
 784     pedValue = gRandom->Gaus(meanPed,pedWidth);
 785     //
 786     /*printf("\t  AliZDCDigitizer::Pedestal -> det %d quad %d res %d - Ped[%d] = %d\n",
 787         Det, Quad, Res, index,(Int_t) pedValue); // Chiara debugging!
 788     */
 789   }
 790   // To create calibration object
 791   else{
 792     if(Res == 0) pedValue = gRandom->Gaus((35.+10.*gRandom->Rndm()),(0.5+0.2*gRandom->Rndm())); //High gain
 793     else  pedValue = gRandom->Gaus((250.+100.*gRandom->Rndm()),(3.5+2.*gRandom->Rndm())); //Low gain
 794   }
 795
 796   return (Int_t) pedValue;
 797 }
 798
 799 //_____________________________________________________________________________
 800 AliCDBStorage* AliZDCDigitizer::SetStorage(const char *uri)
 801 {
 802
 803   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 804
 805   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 806   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 807
 808   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 809      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 810      manager->SetDefaultStorage(uri);
 811      deleteManager = kTRUE;
 812   }
 813
 814   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 815
 816   if(deleteManager){
 817     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 818     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 819   }
 820
 821   return storage;
 822 }
 823
 824 //_____________________________________________________________________________
 825 AliZDCPedestals* AliZDCDigitizer::GetPedData() const
 826 {
 827
 828   // Getting pedestal calibration object for ZDC set
 829
 830   AliCDBEntry  *entry = AliCDBManager::Instance()->Get("ZDC/Calib/Pedestals");
 831   if(!entry) AliFatal("No calibration data loaded!");
 832
 833   AliZDCPedestals *calibdata = dynamic_cast<AliZDCPedestals*>  (entry->GetObject());
 834   if(!calibdata)  AliFatal("Wrong calibration object in calibration  file!");
 835
 836   return calibdata;
 837 }
 838