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