ZDC/AliZDCReconstructor.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 // class for ZDC reconstruction                                              //
  21 //                                                                           //
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24
  25 #include <TF1.h>
  26
  27 #include "AliRunLoader.h"
  28 #include "AliRawReader.h"
  29 #include "AliESD.h"
  30 #include "AliZDCDigit.h"
  31 #include "AliZDCRawStream.h"
  32 #include "AliZDCReco.h"
  33 #include "AliZDCReconstructor.h"
  34 #include "AliZDCCalibData.h"
  35
  36
  37 ClassImp(AliZDCReconstructor)
  38
  39
  40 //_____________________________________________________________________________
  41 AliZDCReconstructor:: AliZDCReconstructor() :
  42
  43   fZNCen (new TF1("fZNCen",
  44         "(-2.287920+sqrt(2.287920*2.287920-4*(-0.007629)*(11.921710-x)))/(2*(-0.007629))",0.,164.)),
  45   fZNPer (new TF1("fZNPer",
  46       "(-37.812280-sqrt(37.812280*37.812280-4*(-0.190932)*(-1709.249672-x)))/(2*(-0.190932))",0.,164.)),
  47   fZPCen (new TF1("fZPCen",
  48        "(-1.321353+sqrt(1.321353*1.321353-4*(-0.007283)*(3.550697-x)))/(2*(-0.007283))",0.,60.)),
  49   fZPPer (new TF1("fZPPer",
  50       "(-42.643308-sqrt(42.643308*42.643308-4*(-0.310786)*(-1402.945615-x)))/(2*(-0.310786))",0.,60.)),
  51   fZDCCen (new TF1("fZDCCen",
  52       "(-1.934991+sqrt(1.934991*1.934991-4*(-0.004080)*(15.111124-x)))/(2*(-0.004080))",0.,225.)),
  53   fZDCPer (new TF1("fZDCPer",
  54       "(-34.380639-sqrt(34.380639*34.380639-4*(-0.104251)*(-2612.189017-x)))/(2*(-0.104251))",0.,225.)),
  55   fbCen (new TF1("fbCen","-0.056923+0.079703*x-0.0004301*x*x+0.000001366*x*x*x",0.,220.)),
  56   fbPer (new TF1("fbPer","17.943998-0.046846*x+0.000074*x*x",0.,220.)),
  57   fZEMn (new TF1("fZEMn","126.2-0.05399*x+0.000005679*x*x",0.,4000.)),
  58   fZEMp (new TF1("fZEMp","82.49-0.03611*x+0.00000385*x*x",0.,4000.)),
  59   fZEMsp (new TF1("fZEMsp","208.7-0.09006*x+0.000009526*x*x",0.,4000.)),
  60   fZEMb (new TF1("fZEMb",
  61         "16.06-0.01633*x+1.44e-5*x*x-6.778e-9*x*x*x+1.438e-12*x*x*x*x-1.112e-16*x*x*x*x*x",0.,4000.)),
  62   fCalibData(GetCalibData())
  63
  64 {
  65   // **** Default constructor
  66
  67 }
  68
  69
  70 //_____________________________________________________________________________
  71 AliZDCReconstructor::~AliZDCReconstructor()
  72 {
  73 // destructor
  74
  75   delete fZNCen;
  76   delete fZNPer;
  77   delete fZPCen;
  78   delete fZPPer;
  79   delete fZDCCen;
  80   delete fZDCPer;
  81   delete fbCen;
  82   delete fbPer;
  83   delete fZEMn;
  84   delete fZEMp;
  85   delete fZEMsp;
  86   delete fZEMb;
  87 }
  88
  89
  90 //_____________________________________________________________________________
  91 void AliZDCReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader* runLoader) const
  92 {
  93   // *** Local ZDC reconstruction for digits
  94
  95   Float_t meanPed[47];
  96   for(Int_t jj=0; jj<47; jj++) meanPed[jj] = fCalibData->GetMeanPed(jj);
  97
  98   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
  99   if (!loader) return;
 100   loader->LoadDigits("read");
 101   loader->LoadRecPoints("recreate");
 102   AliZDCDigit digit;
 103   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 104
 105   // Event loop
 106   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 107     runLoader->GetEvent(iEvent);
 108
 109     // load digits
 110     loader->LoadDigits();
 111     TTree* treeD = loader->TreeD();
 112     if (!treeD) continue;
 113     treeD->SetBranchAddress("ZDC", &pdigit);
 114
 115     // loop over digits
 116     Float_t zn1corr=0, zp1corr=0, zn2corr=0, zp2corr=0, zemcorr=0;
 117     for (Int_t iDigit = 0; iDigit < treeD->GetEntries(); iDigit++) {
 118       treeD->GetEntry(iDigit);
 119       if (!pdigit) continue;
 120
 121       if(digit.GetSector(0) == 1)
 122          zn1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)]);     // high gain ZN1 ADCs
 123       else if(digit.GetSector(0) == 2)
 124          zp1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+10]);  // high gain ZP1 ADCs
 125       else if(digit.GetSector(0) == 3){
 126          if(digit.GetSector(1)==1)
 127            zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+20]); // high gain ZEM1 ADCs
 128          else if(digit.GetSector(1)==2)
 129            zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+22]); // high gain ZEM2 ADCs
 130       }
 131       else if(digit.GetSector(0) == 4)
 132          zn2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+24]);  // high gain ZN2 ADCs
 133       else if(digit.GetSector(0) == 5)
 134          zp2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+34]);  // high gain ZP2 ADCs
 135     }
 136     if(zn1corr<0)  zn1corr=0;
 137     if(zp1corr<0)  zp1corr=0;
 138     if(zn2corr<0)  zn2corr=0;
 139     if(zp2corr<0)  zp2corr=0;
 140     if(zemcorr<0)  zemcorr=0;
 141
 142     // reconstruct the event
 143     //printf("\n \t ZDCReco from digits-> Ev.#%d ZN = %.0f, ZP = %.0f, ZEM = %.0f\n",iEvent,zncorr,zpcorr,zemcorr);
 144     ReconstructEvent(loader, zn1corr, zp1corr, zemcorr, zn2corr, zp2corr);
 145   }
 146
 147   loader->UnloadDigits();
 148   loader->UnloadRecPoints();
 149 }
 150
 151 //_____________________________________________________________________________
 152 void AliZDCReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader* runLoader,
 153                                       AliRawReader* rawReader) const
 154 {
 155   // *** Local ZDC reconstruction for raw data
 156
 157   Float_t meanPed[47];
 158   for(Int_t jj=0; jj<47; jj++) meanPed[jj] = fCalibData->GetMeanPed(jj);
 159
 160   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 161   if (!loader) return;
 162   loader->LoadRecPoints("recreate");
 163   // Event loop
 164   Int_t iEvent = 0;
 165   while (rawReader->NextEvent()) {
 166     runLoader->GetEvent(iEvent++);
 167
 168     // loop over raw data digits
 169     Float_t zn1corr=0, zp1corr=0,  zn2corr=0, zp2corr=0,zemcorr=0;
 170     AliZDCRawStream digit(rawReader);
 171     while (digit.Next()) {
 172       if(digit.IsADCDataWord()){
 173         if(digit.GetADCGain() == 0){
 174           if(digit.GetSector(0) == 1)
 175             zn1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)]); // high gain ZN1 ADCs;
 176           else if(digit.GetSector(0) == 2)
 177             zp1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+10]); // high gain ZP1 ADCs;
 178           else if(digit.GetSector(0) == 3)
 179             if(digit.GetSector(1)==1)
 180               zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+20]); // high gain ZEM1 ADCs
 181             else if(digit.GetSector(1)==2)
 182               zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+22]); // high gain ZEM2 ADCs
 183           else if(digit.GetSector(0) == 4)
 184             zn2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+24]); // high gain ZN2 ADCs;
 185           else if(digit.GetSector(0) == 5)
 186             zp2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+34]); // high gain ZP2 ADCs;
 187         }
 188       }
 189     }
 190     if(zn1corr<0) zn1corr=0;
 191     if(zp1corr<0) zp1corr=0;
 192     if(zn2corr<0) zn2corr=0;
 193     if(zp2corr<0) zp2corr=0;
 194     if(zemcorr<0) zemcorr=0;
 195
 196     // reconstruct the event
 197     //printf("\n\t ZDCReco from raw-> Ev.#%d ZN = %.0f, ZP = %.0f, ZEM = %.0f\n",iEvent,zncorr,zpcorr,zemcorr);
 198     ReconstructEvent(loader, zn1corr, zp1corr, zemcorr, zn2corr, zp2corr);
 199   }
 200
 201   loader->UnloadRecPoints();
 202 }
 203
 204 //_____________________________________________________________________________
 205 void AliZDCReconstructor::ReconstructEvent(AliLoader* loader, Float_t zn1corr,
 206         Float_t zp1corr, Float_t zemcorr, Float_t zn2corr, Float_t zp2corr) const
 207 {
 208   // ***** Reconstruct one event
 209
 210   //  ---      ADCchannel -> photoelectrons
 211   // NB-> PM gain = 10^(5), ADC resolution = 6.4*10^(-7)
 212   // Move to V965 (E.S.,15/09/04) NB-> PM gain = 10^(5), ADC resolution = 8*10^(-7)
 213   Float_t zn1phe, zp1phe, zemphe, zn2phe, zp2phe, convFactor = 0.08;
 214   zn1phe  = zn1corr/convFactor;
 215   zp1phe  = zp1corr/convFactor;
 216   zemphe = zemcorr/convFactor;
 217   zn2phe  = zn2corr/convFactor;
 218   zp2phe  = zp2corr/convFactor;
 219   //if AliDebug(1,Form("\n    znphe = %f, zpphe = %f, zemphe = %f\n",znphe, zpphe, zemphe);
 220
 221   //  ---      Energy calibration
 222   // Conversion factors for hadronic ZDCs goes from phe yield to TRUE
 223   // incident energy (conversion from GeV to TeV is included); while for EM
 224   // calos conversion is from light yield to detected energy calculated by
 225   // GEANT NB -> ZN and ZP conversion factors are constant since incident
 226   // spectators have all the same energy, ZEM energy is obtained through a
 227   // fit over the whole range of incident particle energies
 228   // (obtained with full HIJING simulations)
 229   Float_t zn1energy, zp1energy, zemenergy, zdc1energy, zn2energy, zp2energy, zdc2energy;
 230   Float_t zn1phexTeV=329., zp1phexTeV=369., zn2phexTeV=329., zp2phexTeV=369.;
 231   zn1energy  = zn1phe/zn1phexTeV;
 232   zp1energy  = zp1phe/zp1phexTeV;
 233   zdc1energy = zn1energy+zp1energy;
 234   zn2energy  = zn2phe/zn2phexTeV;
 235   zp2energy  = zp2phe/zp2phexTeV;
 236   zdc2energy = zn2energy+zp2energy;
 237   zemenergy = -4.81+0.3238*zemphe;
 238   if(zemenergy<0) zemenergy=0;
 239   //  if AliDebug(1,Form("    znenergy = %f TeV, zpenergy = %f TeV, zdcenergy = %f GeV, "
 240   //                       "\n          zemenergy = %f TeV\n", znenergy, zpenergy,
 241   //                       zdcenergy, zemenergy);
 242   //  if(zdcenergy==0)
 243   //    if AliDebug(1,Form("\n\n        ###     ATTENZIONE!!! -> ev# %d: znenergy = %f TeV, zpenergy = %f TeV, zdcenergy = %f GeV, "
 244   //                         " zemenergy = %f TeV\n\n", fMerger->EvNum(), znenergy, zpenergy, zdcenergy, zemenergy);
 245
 246   //  ---      Number of detected spectator nucleons
 247   //  *** N.B. -> It works only in Pb-Pb
 248   Int_t nDetSpecNLeft, nDetSpecPLeft, nDetSpecNRight, nDetSpecPRight;
 249   nDetSpecNLeft = (Int_t) (zn1energy/2.760);
 250   nDetSpecPLeft = (Int_t) (zp1energy/2.760);
 251   nDetSpecNRight = (Int_t) (zn2energy/2.760);
 252   nDetSpecPRight = (Int_t) (zp2energy/2.760);
 253
 254   //  ---      Number of generated spectator nucleons (from HIJING parameterization)
 255    //  *** N.B. -> Only one side!!!
 256  Int_t nGenSpecN=0, nGenSpecP=0, nGenSpec=0;
 257   Double_t impPar=0;
 258   // Cut value for Ezem (GeV)
 259   // ### Results from production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
 260   Float_t eZEMCut = 420.;
 261   Float_t deltaEZEMSup = 690.;
 262   Float_t deltaEZEMInf = 270.;
 263   if(zemenergy > (eZEMCut+deltaEZEMSup)){
 264     nGenSpecN = (Int_t) (fZNCen->Eval(zn1energy));
 265     nGenSpecP = (Int_t) (fZPCen->Eval(zp1energy));
 266     nGenSpec  = (Int_t) (fZDCCen->Eval(zdc1energy));
 267     impPar    = fbCen->Eval(zdc1energy);
 268   }
 269   else if(zemenergy < (eZEMCut-deltaEZEMInf)){
 270     nGenSpecN = (Int_t) (fZNPer->Eval(zn1energy));
 271     nGenSpecP = (Int_t) (fZPPer->Eval(zp1energy));
 272     nGenSpec  = (Int_t) (fZDCPer->Eval(zdc1energy));
 273     impPar    = fbPer->Eval(zdc1energy);
 274   }
 275   else if(zemenergy >= (eZEMCut-deltaEZEMInf) && zemenergy <= (eZEMCut+deltaEZEMSup)){
 276     nGenSpecN = (Int_t) (fZEMn->Eval(zemenergy));
 277     nGenSpecP = (Int_t) (fZEMp->Eval(zemenergy));
 278     nGenSpec  = (Int_t)(fZEMsp->Eval(zemenergy));
 279     impPar    =  fZEMb->Eval(zemenergy);
 280   }
 281   // ### Results from production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
 282   if(zn1energy>162.)  nGenSpecN = (Int_t) (fZEMn->Eval(zemenergy));
 283   if(zp1energy>59.75)  nGenSpecP = (Int_t) (fZEMp->Eval(zemenergy));
 284   if(zdc1energy>221.5) nGenSpec  = (Int_t)(fZEMsp->Eval(zemenergy));
 285   if(zdc1energy>220.)  impPar    =  fZEMb->Eval(zemenergy);
 286
 287   if(nGenSpecN>125)    nGenSpecN=125;
 288   else if(nGenSpecN<0) nGenSpecN=0;
 289   if(nGenSpecP>82)     nGenSpecP=82;
 290   else if(nGenSpecP<0) nGenSpecP=0;
 291   if(nGenSpec>207)     nGenSpec=207;
 292   else if(nGenSpec<0)  nGenSpec=0;
 293
 294   //  ---      Number of generated participants (from HIJING parameterization)
 295   Int_t nPart, nPartTot;
 296   nPart = 207-nGenSpecN-nGenSpecP;
 297   nPartTot = 207-nGenSpec;
 298   //printf("\t  ZDCeventReco-> ZNEn = %.0f GeV, ZPEn = %.0f GeV, ZEMEn = %.0f GeV\n",
 299   //    znenergy, zpenergy, zemenergy);
 300
 301   // create the output tree
 302   loader->MakeTree("R");
 303   TTree* treeR = loader->TreeR();
 304   AliZDCReco reco(zn1energy, zp1energy, zdc1energy, zemenergy,
 305                   zn2energy, zp2energy, zdc2energy,
 306                   nDetSpecNLeft, nDetSpecPLeft, nDetSpecNRight, nDetSpecPRight,
 307                   nGenSpecN, nGenSpecP, nGenSpec,nPartTot, impPar);
 308   AliZDCReco* preco = &reco;
 309   const Int_t kBufferSize = 4000;
 310   treeR->Branch("ZDC", "AliZDCReco", &preco, kBufferSize);
 311
 312   // write the output tree
 313   treeR->Fill();
 314   loader->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 315 }
 316
 317 //_____________________________________________________________________________
 318 void AliZDCReconstructor::FillESD(AliRunLoader* runLoader,
 319                                   AliESD* esd) const
 320 {
 321 // fill energies and number of participants to the ESD
 322
 323   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 324   if (!loader) return;
 325   loader->LoadRecPoints();
 326
 327   TTree* treeR = loader->TreeR();
 328   if (!treeR) return;
 329   AliZDCReco reco;
 330   AliZDCReco* preco = &reco;
 331   treeR->SetBranchAddress("ZDC", &preco);
 332
 333   treeR->GetEntry(0);
 334   esd->SetZDC(reco.GetZN1energy(), reco.GetZP1energy(), reco.GetZEMenergy(),
 335               reco.GetZN2energy(), reco.GetZP2energy(), reco.GetNPart());
 336
 337   loader->UnloadRecPoints();
 338 }
 339
 340 //_____________________________________________________________________________
 341 AliCDBStorage* AliZDCReconstructor::SetStorage(const char *uri)
 342 {
 343   // Setting the storage
 344
 345   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 346
 347   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 348   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 349
 350   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 351      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 352      manager->SetDefaultStorage(uri);
 353      deleteManager = kTRUE;
 354   }
 355
 356   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 357
 358   if(deleteManager){
 359     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 360     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 361   }
 362
 363   return storage;
 364 }
 365
 366 //_____________________________________________________________________________
 367 AliZDCCalibData* AliZDCReconstructor::GetCalibData() const
 368 {
 369
 370   // Getting calibration object for ZDC set
 371
 372   AliCDBEntry  *entry = AliCDBManager::Instance()->Get("ZDC/Calib/Data");
 373   if(!entry) AliFatal("No calibration data loaded!");
 374
 375   AliZDCCalibData *calibdata = dynamic_cast<AliZDCCalibData*>  (entry->GetObject());
 376   if(!calibdata)  AliFatal("Wrong calibration object in calibration  file!");
 377
 378   return calibdata;
 379 }