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   // **** Default constructor
  44   fStorage =  0;
  45
  46   //  ---      Number of generated spectator nucleons and impact parameter
  47   // --------------------------------------------------------------------------------------------------
  48   // [1] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
  49   // Fit results for neutrons (Nspectator n true vs. EZN)
  50   fZNCen = new TF1("fZNCen",
  51       "(-2.287920+sqrt(2.287920*2.287920-4*(-0.007629)*(11.921710-x)))/(2*(-0.007629))",0.,164.);
  52   fZNPer = new TF1("fZNPer",
  53       "(-37.812280-sqrt(37.812280*37.812280-4*(-0.190932)*(-1709.249672-x)))/(2*(-0.190932))",0.,164.);
  54   // Fit results for protons (Nspectator p true vs. EZP)
  55   fZPCen = new TF1("fZPCen",
  56        "(-1.321353+sqrt(1.321353*1.321353-4*(-0.007283)*(3.550697-x)))/(2*(-0.007283))",0.,60.);
  57   fZPPer = new TF1("fZPPer",
  58       "(-42.643308-sqrt(42.643308*42.643308-4*(-0.310786)*(-1402.945615-x)))/(2*(-0.310786))",0.,60.);
  59   // Fit results for total number of spectators (Nspectators true vs. EZDC)
  60   fZDCCen = new TF1("fZDCCen",
  61       "(-1.934991+sqrt(1.934991*1.934991-4*(-0.004080)*(15.111124-x)))/(2*(-0.004080))",0.,225.);
  62   fZDCPer = new TF1("fZDCPer",
  63       "(-34.380639-sqrt(34.380639*34.380639-4*(-0.104251)*(-2612.189017-x)))/(2*(-0.104251))",0.,225.);
  64   // --------------------------------------------------------------------------------------------------
  65   // Fit results for b (b vs. EZDC)
  66   // [2] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
  67   fbCen = new TF1("fbCen","-0.056923+0.079703*x-0.0004301*x*x+0.000001366*x*x*x",0.,220.);
  68   fbPer = new TF1("fbPer","17.943998-0.046846*x+0.000074*x*x",0.,220.);
  69   // --------------------------------------------------------------------------------------------------
  70   // Evaluating Nspectators and b from ZEM energy
  71   // [2] ### Results from a new production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
  72   fZEMn  = new TF1("fZEMn","126.2-0.05399*x+0.000005679*x*x",0.,4000.);
  73   fZEMp  = new TF1("fZEMp","82.49-0.03611*x+0.00000385*x*x",0.,4000.);
  74   fZEMsp = new TF1("fZEMsp","208.7-0.09006*x+0.000009526*x*x",0.,4000.);
  75   fZEMb  = new TF1("fZEMb","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.);
  76
  77   // Setting storage
  78   fStorage =  SetStorage("local://$ALICE_ROOT");
  79
  80   // Get calibration data
  81   int runNumber = 0;
  82   fCalibData = GetCalibData(runNumber);
  83 }
  84
  85 //_____________________________________________________________________________
  86 AliZDCReconstructor::AliZDCReconstructor(const AliZDCReconstructor&
  87                                          reconstructor):
  88   AliReconstructor(reconstructor)
  89 {
  90 // copy constructor
  91
  92   Fatal("AliZDCReconstructor", "copy constructor not implemented");
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 AliZDCReconstructor& AliZDCReconstructor::operator =
  97   (const AliZDCReconstructor& /*reconstructor*/)
  98 {
  99 // assignment operator
 100
 101   Fatal("operator =", "assignment operator not implemented");
 102   return *this;
 103 }
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106 AliZDCReconstructor::~AliZDCReconstructor()
 107 {
 108 // destructor
 109
 110   delete fZNCen;
 111   delete fZNPer;
 112   delete fZPCen;
 113   delete fZPPer;
 114   delete fZDCCen;
 115   delete fZDCPer;
 116   delete fbCen;
 117   delete fbPer;
 118   delete fZEMn;
 119   delete fZEMp;
 120   delete fZEMsp;
 121   delete fZEMb;
 122 }
 123
 124
 125 //_____________________________________________________________________________
 126 void AliZDCReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader* runLoader) const
 127 {
 128   // *** Local ZDC reconstruction for digits
 129
 130   Float_t meanPed[47];
 131   for(Int_t jj=0; jj<47; jj++) meanPed[jj] = fCalibData->GetMeanPed(jj);
 132
 133   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 134   if (!loader) return;
 135   loader->LoadDigits("read");
 136   loader->LoadRecPoints("recreate");
 137   AliZDCDigit digit;
 138   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 139
 140   // Event loop
 141   for (Int_t iEvent = 0; iEvent < runLoader->GetNumberOfEvents(); iEvent++) {
 142     runLoader->GetEvent(iEvent);
 143
 144     // load digits
 145     loader->LoadDigits();
 146     TTree* treeD = loader->TreeD();
 147     if (!treeD) continue;
 148     treeD->SetBranchAddress("ZDC", &pdigit);
 149
 150     // loop over digits
 151     Float_t zn1corr=0, zp1corr=0, zn2corr=0, zp2corr=0, zemcorr=0;
 152     for (Int_t iDigit = 0; iDigit < treeD->GetEntries(); iDigit++) {
 153       treeD->GetEntry(iDigit);
 154       if (!pdigit) continue;
 155
 156       if(digit.GetSector(0) == 1)
 157          zn1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)]);     // high gain ZN1 ADCs
 158       else if(digit.GetSector(0) == 2)
 159          zp1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+10]);  // high gain ZP1 ADCs
 160       else if(digit.GetSector(0) == 3){
 161          if(digit.GetSector(1)==1)
 162            zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+20]); // high gain ZEM1 ADCs
 163          else if(digit.GetSector(1)==2)
 164            zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+22]); // high gain ZEM2 ADCs
 165       }
 166       else if(digit.GetSector(0) == 4)
 167          zn2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+24]);  // high gain ZN2 ADCs
 168       else if(digit.GetSector(0) == 5)
 169          zp2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue(0)-meanPed[digit.GetSector(1)+34]);  // high gain ZP2 ADCs
 170     }
 171     if(zn1corr<0)  zn1corr=0;
 172     if(zp1corr<0)  zp1corr=0;
 173     if(zn2corr<0)  zn2corr=0;
 174     if(zp2corr<0)  zp2corr=0;
 175     if(zemcorr<0)  zemcorr=0;
 176
 177     // reconstruct the event
 178     //printf("\n \t ZDCReco from digits-> Ev.#%d ZN = %.0f, ZP = %.0f, ZEM = %.0f\n",iEvent,zncorr,zpcorr,zemcorr);
 179     ReconstructEvent(loader, zn1corr, zp1corr, zemcorr, zn2corr, zp2corr);
 180   }
 181
 182   loader->UnloadDigits();
 183   loader->UnloadRecPoints();
 184 }
 185
 186 //_____________________________________________________________________________
 187 void AliZDCReconstructor::Reconstruct(AliRunLoader* runLoader,
 188                                       AliRawReader* rawReader) const
 189 {
 190   // *** Local ZDC reconstruction for raw data
 191
 192   Float_t meanPed[47];
 193   for(Int_t jj=0; jj<47; jj++) meanPed[jj] = fCalibData->GetMeanPed(jj);
 194
 195   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 196   if (!loader) return;
 197   loader->LoadRecPoints("recreate");
 198   // Event loop
 199   Int_t iEvent = 0;
 200   while (rawReader->NextEvent()) {
 201     runLoader->GetEvent(iEvent++);
 202
 203     // loop over raw data digits
 204     Float_t zn1corr=0, zp1corr=0,  zn2corr=0, zp2corr=0,zemcorr=0;
 205     AliZDCRawStream digit(rawReader);
 206     while (digit.Next()) {
 207       if(digit.IsADCDataWord()){
 208         if(digit.GetADCGain() == 0){
 209           if(digit.GetSector(0) == 1)
 210             zn1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)]); // high gain ZN1 ADCs;
 211           else if(digit.GetSector(0) == 2)
 212             zp1corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+10]); // high gain ZP1 ADCs;
 213           else if(digit.GetSector(0) == 3)
 214             if(digit.GetSector(1)==1)
 215               zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+20]); // high gain ZEM1 ADCs
 216             else if(digit.GetSector(1)==2)
 217               zemcorr += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+22]); // high gain ZEM2 ADCs
 218           else if(digit.GetSector(0) == 4)
 219             zn2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+24]); // high gain ZN2 ADCs;
 220           else if(digit.GetSector(0) == 5)
 221             zp2corr  += (Float_t) (digit.GetADCValue()-meanPed[digit.GetSector(1)+34]); // high gain ZP2 ADCs;
 222         }
 223       }
 224     }
 225     if(zn1corr<0) zn1corr=0;
 226     if(zp1corr<0) zp1corr=0;
 227     if(zn2corr<0) zn2corr=0;
 228     if(zp2corr<0) zp2corr=0;
 229     if(zemcorr<0) zemcorr=0;
 230
 231     // reconstruct the event
 232     //printf("\n\t ZDCReco from raw-> Ev.#%d ZN = %.0f, ZP = %.0f, ZEM = %.0f\n",iEvent,zncorr,zpcorr,zemcorr);
 233     ReconstructEvent(loader, zn1corr, zp1corr, zemcorr, zn2corr, zp2corr);
 234   }
 235
 236   loader->UnloadRecPoints();
 237 }
 238
 239 //_____________________________________________________________________________
 240 void AliZDCReconstructor::ReconstructEvent(AliLoader* loader, Float_t zn1corr,
 241         Float_t zp1corr, Float_t zemcorr, Float_t zn2corr, Float_t zp2corr) const
 242 {
 243   // ***** Reconstruct one event
 244
 245   //  ---      ADCchannel -> photoelectrons
 246   // NB-> PM gain = 10^(5), ADC resolution = 6.4*10^(-7)
 247   // Move to V965 (E.S.,15/09/04) NB-> PM gain = 10^(5), ADC resolution = 8*10^(-7)
 248   Float_t zn1phe, zp1phe, zemphe, zn2phe, zp2phe, convFactor = 0.08;
 249   zn1phe  = zn1corr/convFactor;
 250   zp1phe  = zp1corr/convFactor;
 251   zemphe = zemcorr/convFactor;
 252   zn2phe  = zn2corr/convFactor;
 253   zp2phe  = zp2corr/convFactor;
 254   //if AliDebug(1,Form("\n    znphe = %f, zpphe = %f, zemphe = %f\n",znphe, zpphe, zemphe);
 255
 256   //  ---      Energy calibration
 257   // Conversion factors for hadronic ZDCs goes from phe yield to TRUE
 258   // incident energy (conversion from GeV to TeV is included); while for EM
 259   // calos conversion is from light yield to detected energy calculated by
 260   // GEANT NB -> ZN and ZP conversion factors are constant since incident
 261   // spectators have all the same energy, ZEM energy is obtained through a
 262   // fit over the whole range of incident particle energies
 263   // (obtained with full HIJING simulations)
 264   Float_t zn1energy, zp1energy, zemenergy, zdc1energy, zn2energy, zp2energy, zdc2energy;
 265   Float_t zn1phexTeV=329., zp1phexTeV=369., zn2phexTeV=329., zp2phexTeV=369.;
 266   zn1energy  = zn1phe/zn1phexTeV;
 267   zp1energy  = zp1phe/zp1phexTeV;
 268   zdc1energy = zn1energy+zp1energy;
 269   zn2energy  = zn2phe/zn2phexTeV;
 270   zp2energy  = zp2phe/zp2phexTeV;
 271   zdc2energy = zn2energy+zp2energy;
 272   zemenergy = -4.81+0.3238*zemphe;
 273   if(zemenergy<0) zemenergy=0;
 274   //  if AliDebug(1,Form("    znenergy = %f TeV, zpenergy = %f TeV, zdcenergy = %f GeV, "
 275   //                       "\n          zemenergy = %f TeV\n", znenergy, zpenergy,
 276   //                       zdcenergy, zemenergy);
 277   //  if(zdcenergy==0)
 278   //    if AliDebug(1,Form("\n\n        ###     ATTENZIONE!!! -> ev# %d: znenergy = %f TeV, zpenergy = %f TeV, zdcenergy = %f GeV, "
 279   //                         " zemenergy = %f TeV\n\n", fMerger->EvNum(), znenergy, zpenergy, zdcenergy, zemenergy);
 280
 281   //  ---      Number of detected spectator nucleons
 282   //  *** N.B. -> It works only in Pb-Pb
 283   Int_t nDetSpecNLeft, nDetSpecPLeft, nDetSpecNRight, nDetSpecPRight;
 284   nDetSpecNLeft = (Int_t) (zn1energy/2.760);
 285   nDetSpecPLeft = (Int_t) (zp1energy/2.760);
 286   nDetSpecNRight = (Int_t) (zn2energy/2.760);
 287   nDetSpecPRight = (Int_t) (zp2energy/2.760);
 288
 289   //  ---      Number of generated spectator nucleons (from HIJING parameterization)
 290    //  *** N.B. -> Only one side!!!
 291  Int_t nGenSpecN=0, nGenSpecP=0, nGenSpec=0;
 292   Double_t impPar=0;
 293   // Cut value for Ezem (GeV)
 294   // ### Results from production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
 295   Float_t eZEMCut = 420.;
 296   Float_t deltaEZEMSup = 690.;
 297   Float_t deltaEZEMInf = 270.;
 298   if(zemenergy > (eZEMCut+deltaEZEMSup)){
 299     nGenSpecN = (Int_t) (fZNCen->Eval(zn1energy));
 300     nGenSpecP = (Int_t) (fZPCen->Eval(zp1energy));
 301     nGenSpec  = (Int_t) (fZDCCen->Eval(zdc1energy));
 302     impPar    = fbCen->Eval(zdc1energy);
 303   }
 304   else if(zemenergy < (eZEMCut-deltaEZEMInf)){
 305     nGenSpecN = (Int_t) (fZNPer->Eval(zn1energy));
 306     nGenSpecP = (Int_t) (fZPPer->Eval(zp1energy));
 307     nGenSpec  = (Int_t) (fZDCPer->Eval(zdc1energy));
 308     impPar    = fbPer->Eval(zdc1energy);
 309   }
 310   else if(zemenergy >= (eZEMCut-deltaEZEMInf) && zemenergy <= (eZEMCut+deltaEZEMSup)){
 311     nGenSpecN = (Int_t) (fZEMn->Eval(zemenergy));
 312     nGenSpecP = (Int_t) (fZEMp->Eval(zemenergy));
 313     nGenSpec  = (Int_t)(fZEMsp->Eval(zemenergy));
 314     impPar    =  fZEMb->Eval(zemenergy);
 315   }
 316   // ### Results from production  -> 0<b<18 fm (Apr 2002)
 317   if(zn1energy>162.)  nGenSpecN = (Int_t) (fZEMn->Eval(zemenergy));
 318   if(zp1energy>59.75)  nGenSpecP = (Int_t) (fZEMp->Eval(zemenergy));
 319   if(zdc1energy>221.5) nGenSpec  = (Int_t)(fZEMsp->Eval(zemenergy));
 320   if(zdc1energy>220.)  impPar    =  fZEMb->Eval(zemenergy);
 321
 322   if(nGenSpecN>125)    nGenSpecN=125;
 323   else if(nGenSpecN<0) nGenSpecN=0;
 324   if(nGenSpecP>82)     nGenSpecP=82;
 325   else if(nGenSpecP<0) nGenSpecP=0;
 326   if(nGenSpec>207)     nGenSpec=207;
 327   else if(nGenSpec<0)  nGenSpec=0;
 328
 329   //  ---      Number of generated participants (from HIJING parameterization)
 330   Int_t nPart, nPartTot;
 331   nPart = 207-nGenSpecN-nGenSpecP;
 332   nPartTot = 207-nGenSpec;
 333   //printf("\t  ZDCeventReco-> ZNEn = %.0f GeV, ZPEn = %.0f GeV, ZEMEn = %.0f GeV\n",
 334   //    znenergy, zpenergy, zemenergy);
 335
 336   // create the output tree
 337   loader->MakeTree("R");
 338   TTree* treeR = loader->TreeR();
 339   AliZDCReco reco(zn1energy, zp1energy, zdc1energy, zemenergy,
 340                   zn2energy, zp2energy, zdc2energy,
 341                   nDetSpecNLeft, nDetSpecPLeft, nDetSpecNRight, nDetSpecPRight,
 342                   nGenSpecN, nGenSpecP, nGenSpec,nPartTot, impPar);
 343   AliZDCReco* preco = &reco;
 344   const Int_t kBufferSize = 4000;
 345   treeR->Branch("ZDC", "AliZDCReco", &preco, kBufferSize);
 346
 347   // write the output tree
 348   treeR->Fill();
 349   loader->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 350 }
 351
 352 //_____________________________________________________________________________
 353 void AliZDCReconstructor::FillESD(AliRunLoader* runLoader,
 354                                   AliESD* esd) const
 355 {
 356 // fill energies and number of participants to the ESD
 357
 358   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 359   if (!loader) return;
 360   loader->LoadRecPoints();
 361
 362   TTree* treeR = loader->TreeR();
 363   if (!treeR) return;
 364   AliZDCReco reco;
 365   AliZDCReco* preco = &reco;
 366   treeR->SetBranchAddress("ZDC", &preco);
 367
 368   treeR->GetEntry(0);
 369   esd->SetZDC(reco.GetZN1energy(), reco.GetZP1energy(), reco.GetZEMenergy(),
 370               reco.GetZN2energy(), reco.GetZP2energy(), reco.GetNPart());
 371
 372   loader->UnloadRecPoints();
 373 }
 374
 375 //_____________________________________________________________________________
 376 AliCDBStorage* AliZDCReconstructor::SetStorage(const char *uri)
 377 {
 378   //printf("\n\t AliZDCReconstructor::SetStorage \n");
 379
 380   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 381
 382   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 383   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 384
 385   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 386      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 387      manager->SetDefaultStorage(uri);
 388      deleteManager = kTRUE;
 389   }
 390
 391   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 392
 393   if(deleteManager){
 394     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 395     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 396   }
 397
 398   return storage;
 399 }
 400
 401 //_____________________________________________________________________________
 402 AliZDCCalibData* AliZDCReconstructor::GetCalibData(int runNumber) const
 403 {
 404
 405   //printf("\n\t AliZDCReconstructor::GetCalibData \n");
 406
 407   AliCDBEntry  *entry = fStorage->Get("ZDC/Calib/Data",runNumber);
 408   AliZDCCalibData *calibdata = (AliZDCCalibData*) entry->GetObject();
 409
 410   if (!calibdata)  AliWarning("No calibration data from calibration database !");
 411
 412   return calibdata;
 413 }