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 #include <stdlib.h>
  25
  26 // --- ROOT system
  27 #include <TTree.h>
  28 #include <TFile.h>
  29 #include <TNtuple.h>
  30 #include <TRandom.h>
  31
  32 // --- AliRoot header files
  33 #include "AliLog.h"
  34 #include "AliRun.h"
  35 #include "AliHeader.h"
  36 #include "AliGenHijingEventHeader.h"
  37 #include "AliRunDigitizer.h"
  38 #include "AliRunLoader.h"
  39 #include "AliCDBManager.h"
  40 #include "AliCDBEntry.h"
  41 #include "AliZDCSDigit.h"
  42 #include "AliZDCDigit.h"
  43 #include "AliZDCFragment.h"
  44 #include "AliZDCDigitizer.h"
  45
  46 class AliCDBStorage;
  47 class AliZDCCalibData;
  48
  49 ClassImp(AliZDCDigitizer)
  50
  51
  52 //____________________________________________________________________________
  53 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer()
  54 {
  55 // Default constructor
  56
  57 }
  58
  59 //____________________________________________________________________________
  60 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer(AliRunDigitizer* manager):
  61   AliDigitizer(manager)
  62 {
  63
  64   // Get calibration data
  65   fCalibData = GetCalibData();
  66
  67 }
  68
  69 //____________________________________________________________________________
  70 AliZDCDigitizer::~AliZDCDigitizer()
  71 {
  72 // Destructor
  73
  74 }
  75
  76
  77 //____________________________________________________________________________
  78 Bool_t AliZDCDigitizer::Init()
  79 {
  80   // Initialize the digitizer
  81   // NB -> PM gain vs. HV & ADC resolutions will move to DCDB ***************
  82    for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
  83      fPMGain[0][j] = 50000.;
  84      fPMGain[1][j] = 100000.;
  85      fPMGain[2][j] = 100000.;
  86      fPMGain[3][j] = 50000.;
  87      fPMGain[4][j] = 100000.;
  88      fPMGain[5][j] = 100000.;
  89    }
  90    // ADC Caen V965
  91   fADCRes[0] = 0.0000008; // ADC Resolution high gain: 200 fC/adcCh
  92   fADCRes[1] = 0.0000064; // ADC Resolution low gain:  25  fC/adcCh
  93
  94   return kTRUE;
  95 }
  96
  97 //____________________________________________________________________________
  98 void AliZDCDigitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
  99 {
 100   // Execute digitization
 101
 102   Float_t pm[5][5]; // !!! 2nd ZDC set added (needed for trigger purposes!)
 103   // *** 1st 3 arrays are digits from REAL (simulated) hits
 104   // *** last 2 are copied from simulated digits
 105   // --- pm[0][...] = light in ZN right  [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 106   // --- pm[1][...] = light in ZP right [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 107   // --- pm[2][...] = light in ZEM [x, 1, 2, x, x]
 108   // --- pm[3][...] = light in ZN left [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 109   // --- pm[4][...] = light in ZP left [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 110
 111   for (Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 112     for (Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++) {
 113       pm[iSector1][iSector2] = 0;
 114     }
 115
 116   // impact parameter and number of spectators
 117   Float_t impPar = -1;
 118   Int_t specN = 0;
 119   Int_t specP = 0;
 120
 121   // loop over input streams
 122   for (Int_t iInput = 0; iInput<fManager->GetNinputs(); iInput++) {
 123
 124     // get run loader and ZDC loader
 125     AliRunLoader* runLoader =
 126       AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 127     AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 128     if (!loader) continue;
 129
 130     // load sdigits
 131     loader->LoadSDigits();
 132     TTree* treeS = loader->TreeS();
 133     if (!treeS) continue;
 134     AliZDCSDigit sdigit;
 135     AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 136     treeS->SetBranchAddress("ZDC", &psdigit);
 137
 138     // loop over sdigits
 139     for (Int_t iSDigit=0; iSDigit<treeS->GetEntries(); iSDigit++) {
 140       treeS->GetEntry(iSDigit);
 141       //
 142       if (!psdigit) continue;
 143       if ((sdigit.GetSector(1) < 0) || (sdigit.GetSector(1) > 4)) {
 144         AliError(Form("\nsector[0] = %d, sector[1] = %d\n",
 145                       sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1)));
 146         continue;
 147       }
 148       //
 149       pm[(sdigit.GetSector(0))-1][sdigit.GetSector(1)] += sdigit.GetLightPM();
 150       /*printf("\n\t Detector %d, Tower %d -> pm[%d][%d] = %.0f \n",
 151           sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1),sdigit.GetSector(0)-1,
 152           sdigit.GetSector(1), pm[sdigit.GetSector(0)-1][sdigit.GetSector(1)]); // Chiara debugging!
 153           */
 154     }
 155
 156     loader->UnloadSDigits();
 157
 158     // get the impact parameter and the number of spectators in case of hijing
 159     if (!runLoader->GetAliRun()) runLoader->LoadgAlice();
 160     AliHeader* header = runLoader->GetAliRun()->GetHeader();
 161     if (!header) continue;
 162     AliGenEventHeader* genHeader = header->GenEventHeader();
 163     if (!genHeader) continue;
 164     if (!genHeader->InheritsFrom(AliGenHijingEventHeader::Class())) continue;
 165     impPar = ((AliGenHijingEventHeader*) genHeader)->ImpactParameter();
 166     //
 167     specN = ((AliGenHijingEventHeader*) genHeader)->ProjSpectatorsn();
 168     specP = ((AliGenHijingEventHeader*) genHeader)->ProjSpectatorsp();
 169     AliDebug(2, Form("\n AliZDCDigitizer -> b = %f fm, Nspecn = %d, Nspecp = %d\n",
 170                      impPar, specN, specP));
 171     printf("\n\t AliZDCDigitizer -> b = %f fm, Nspecn = %d, Nspecp = %d\n", impPar, specN, specP);
 172   }
 173
 174   // add spectators
 175   if (impPar >= 0) {
 176     Int_t freeSpecN, freeSpecP;
 177     Fragmentation(impPar, specN, specP, freeSpecN, freeSpecP);
 178     printf("\n\t AliZDCDigitizer ---- Adding signal for %d free spectator n\n",freeSpecN);
 179     SpectatorSignal(1, freeSpecN, pm);
 180     printf("\t AliZDCDigitizer ---- Adding signal for %d free spectator p\n\n",freeSpecP);
 181     SpectatorSignal(2, freeSpecP, pm);
 182   }
 183
 184
 185   // get the output run loader and loader
 186   AliRunLoader* runLoader =
 187     AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 188   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 189   if (!loader) {
 190     AliError("no ZDC loader found");
 191     return;
 192   }
 193
 194   // create the output tree
 195   const char* mode = "update";
 196   if (runLoader->GetEventNumber() == 0) mode = "recreate";
 197   loader->LoadDigits(mode);
 198   loader->MakeTree("D");
 199   TTree* treeD = loader->TreeD();
 200   AliZDCDigit digit;
 201   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 202   const Int_t kBufferSize = 4000;
 203   treeD->Branch("ZDC", "AliZDCDigit", &pdigit, kBufferSize);
 204
 205   // Create digits
 206   Int_t sector[2], sectorL[2];
 207   Int_t digi[2], digiL[2];
 208   for (sector[0]=1; sector[0]<=3; sector[0]++)
 209     for (sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++)  {
 210         if ((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 211         for (Int_t res=0; res<2; res++){
 212           digi[res] = Phe2ADCch(sector[0], sector[1], pm[sector[0]-1][sector[1]], res)
 213                     + Pedestal(sector[0], sector[1], res);
 214         }
 215         //printf("\t DIGIT added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 216         //      sector[0], sector[1], digi[0], digi[1]); // Chiara debugging!
 217         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digi);
 218         treeD->Fill();
 219         //
 220         // --- Adding digits for 2nd ZDC set (left side w.r.t. IP) ---
 221         // --- they are copied from right ZDC digits
 222         if(sector[0]==1 || sector[0]==2){
 223            sectorL[0] = sector[0]+3;
 224            sectorL[1] = sector[1];
 225            for (Int_t res=0; res<2; res++){
 226              digiL[res] = Phe2ADCch(sectorL[0], sectorL[1], pm[sector[0]-1][sector[1]], res)
 227                     + Pedestal(sectorL[0], sectorL[1], res);
 228            }
 229            //printf("\t DIGIT added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 230            //      sectorL[0], sectorL[1], digiL[0], digiL[1]); // Chiara debugging!
 231           new(pdigit) AliZDCDigit(sectorL, digiL);
 232         }
 233         //
 234         treeD->Fill();
 235     }
 236
 237   // write the output tree
 238   loader->WriteDigits("OVERWRITE");
 239   loader->UnloadDigits();
 240 }
 241
 242
 243 //_____________________________________________________________________________
 244 void AliZDCDigitizer::Fragmentation(Float_t impPar, Int_t specN, Int_t specP,
 245                                     Int_t &freeSpecN, Int_t &freeSpecP) const
 246 {
 247 // simulate fragmentation of spectators
 248
 249   Int_t zz[100], nn[100];
 250   AliZDCFragment frag(impPar);
 251   for (Int_t j=0; j<=99; j++){
 252      zz[j] =0;
 253      nn[j] =0;
 254   }
 255
 256   // Fragments generation
 257   Int_t nAlpha;
 258   frag.GenerateIMF(zz, nAlpha);
 259
 260   // Attach neutrons
 261   Int_t ztot=0;
 262   Int_t ntot=0;
 263   frag.AttachNeutrons(zz, nn, ztot, ntot);
 264   freeSpecN = specN-ntot-2*nAlpha;
 265   freeSpecP = specP-ztot-2*nAlpha;
 266   if(freeSpecN<0) freeSpecN=0;
 267   if(freeSpecP<0) freeSpecP=0;
 268   AliDebug(2, Form("FreeSpn = %d, FreeSpp = %d", freeSpecN, freeSpecP));
 269 }
 270
 271 //_____________________________________________________________________________
 272 void AliZDCDigitizer::SpectatorSignal(Int_t SpecType, Int_t numEvents,
 273                                       Float_t pm[3][5]) const
 274 {
 275 // add signal of the spectators
 276
 277   TFile* file = NULL;
 278   if (SpecType == 1) {          // --- Signal for spectator neutrons
 279     file = TFile::Open("$ALICE/$ALICE_LEVEL/ZDC/ZNsignalntu.root");
 280   } else if (SpecType == 2) {   // --- Signal for spectator protons
 281     file = TFile::Open("$ALICE/$ALICE_LEVEL/ZDC/ZPsignalntu.root");
 282   }
 283   if (!file || !file->IsOpen()) {
 284     AliError("Opening of file failed");
 285     return;
 286   }
 287
 288   TNtuple* zdcSignal = (TNtuple*) file->Get("ZDCSignal");
 289   Int_t nentries = (Int_t) zdcSignal->GetEntries();
 290
 291   Float_t *entry, hitsSpec[7];
 292   Int_t pl, i, j, k, iev=0, rnd[125], volume[2];
 293   for(pl=0;pl<125;pl++) rnd[pl] = 0;
 294   if (numEvents > 125) {
 295     AliWarning(Form("numEvents (%d) is larger than 125", numEvents));
 296     numEvents = 125;
 297   }
 298   for(pl=0;pl<numEvents;pl++){
 299      rnd[pl] = (Int_t) (9999*gRandom->Rndm());
 300      if(rnd[pl] >= 9999) rnd[pl] = 9998;
 301      //printf(" rnd[%d] = %d\n",pl,rnd[pl]);
 302   }
 303   // Sorting vector in ascending order with C function QSORT
 304   qsort((void*)rnd,numEvents,sizeof(Int_t),comp);
 305   do{
 306      for(i=0; i<nentries; i++){
 307         zdcSignal->GetEvent(i);
 308         entry = zdcSignal->GetArgs();
 309         if(entry[0] == rnd[iev]){
 310           for(k=0; k<2; k++) volume[k] = (Int_t) entry[k+1];
 311           for(j=0; j<7; j++) hitsSpec[j] = entry[j+3];
 312           //
 313           Float_t lightQ = hitsSpec[4];
 314           Float_t lightC = hitsSpec[5];
 315           AliDebug(3, Form("SpectatorSignal -> vol = (%d, %d), lightQ = %.0f, lightC = %.0f",
 316                            volume[0], volume[1], lightQ, lightC));
 317           //printf("\n   Volume = (%d, %d), lightQ = %.0f, lightC = %.0f",
 318           //                 volume[0], volume[1], lightQ, lightC);
 319           if (volume[0] < 3) {  // ZN or ZP
 320             pm[volume[0]-1][0] += lightC;
 321             pm[volume[0]-1][volume[1]] += lightQ;
 322             //printf("\n   pm[%d][0] = %.0f, pm[%d][%d] = %.0f\n",(volume[0]-1),pm[volume[0]-1][0],
 323             //  (volume[0]-1),volume[1],pm[volume[0]-1][volume[1]]);
 324           }
 325           else {
 326             if (volume[1] == 1) pm[2][1] += lightC; // ZEM 1
 327             else                pm[2][2] += lightQ; // ZEM 2
 328             //printf("\n   pm[2][1] = %.0f, pm[2][2] = %.0f\n",pm[2][1],pm[2][2]);
 329           }
 330         }
 331         else if(entry[0] > rnd[iev]){
 332           iev++;
 333           continue;
 334         }
 335      }
 336   }while(iev<numEvents);
 337
 338   file->Close();
 339   delete file;
 340 }
 341
 342
 343 //_____________________________________________________________________________
 344 Int_t AliZDCDigitizer::Phe2ADCch(Int_t Det, Int_t Quad, Float_t Light,
 345                                  Int_t Res) const
 346 {
 347   // Evaluation of the ADC channel corresponding to the light yield Light
 348   Int_t vADCch = (Int_t) (Light * fPMGain[Det-1][Quad] * fADCRes[Res]);
 349   //printf("\t Phe2ADCch -> det %d quad %d - phe %.0f  ADC %d\n", Det,Quad,Light,ADCch);
 350
 351   return vADCch;
 352 }
 353
 354 //_____________________________________________________________________________
 355 Int_t AliZDCDigitizer::Pedestal(Int_t Det, Int_t Quad, Int_t Res) const
 356 {
 357   // Returns a pedestal for detector det, PM quad, channel with res.
 358   //
 359   Float_t meanPed;
 360   if(Det != 3) meanPed = fCalibData->GetMeanPed(10*(Det-1)+Quad+5*Res);
 361   else         meanPed = fCalibData->GetMeanPed(10*(Det-1)+Quad+1*Res);
 362
 363   //printf("\t Pedestal -> det = %d, quad = %d, res = %d - Ped[%d] = %d\n",
 364   //    Det, Quad, Res,10*(Det-1)+Quad+5*Res,(Int_t) meanPed); // Chiara debugging!
 365
 366   // To create calibration object
 367   /*Float_t meanPed;
 368   meanPed = gRandom->Gaus((40.+10.*gRandom->Rndm()),5.);
 369   */
 370
 371   return (Int_t) meanPed;
 372 }
 373
 374 //_____________________________________________________________________________
 375 AliCDBStorage* AliZDCDigitizer::SetStorage(const char *uri)
 376 {
 377
 378   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 379
 380   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 381   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 382
 383   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 384      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 385      manager->SetDefaultStorage(uri);
 386      deleteManager = kTRUE;
 387   }
 388
 389   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 390
 391   if(deleteManager){
 392     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 393     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 394   }
 395
 396   return storage;
 397 }
 398
 399 //_____________________________________________________________________________
 400 AliZDCCalibData* AliZDCDigitizer::GetCalibData() const
 401 {
 402
 403   // Getting calibration object for ZDC set
 404
 405   AliCDBEntry  *entry = AliCDBManager::Instance()->Get("ZDC/Calib/Data");
 406   AliZDCCalibData *calibdata = (AliZDCCalibData*) entry->GetObject();
 407
 408   if (!calibdata)  AliWarning("No calibration data from calibration database !");
 409
 410   return calibdata;
 411 }
 412