ZDC/ZDCsim/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   fSpectatorData(0)
  69 {
  70   // Default constructor
  71   for(Int_t i=0; i<2; i++) fADCRes[i]=0.;
  72 }
  73
  74 //____________________________________________________________________________
  75 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer(AliDigitizationInput* digInput):
  76   AliDigitizer(digInput),
  77   fIsCalibration(0), //By default the simulation doesn't create calib. data
  78   fIsSignalInADCGate(kFALSE),
  79   fFracLostSignal(0.),
  80   fPedData(GetPedData()),
  81   fSpectators2Track(kFALSE),
  82   fBeamEnergy(0.),
  83   fBeamType(""),
  84   fIspASystem(kFALSE),
  85   fIsRELDISgen(kFALSE),
  86   fSpectatorData(NULL)
  87 {
  88   // Get calibration data
  89   if(fIsCalibration!=0) printf("\n\t AliZDCDigitizer -> Creating calibration data (pedestals)\n");
  90   for(Int_t i=0; i<5; i++){
  91     for(Int_t j=0; j<5; j++)
  92        fPMGain[i][j] = 0.;
  93   }
  94 }
  95
  96 //____________________________________________________________________________
  97 AliZDCDigitizer::~AliZDCDigitizer()
  98 {
  99 // Destructor
 100    if(fSpectatorData!=NULL){
 101       fSpectatorData->Close();
 102       delete fSpectatorData;
 103    }
 104 }
 105
 106
 107 //____________________________________________________________________________
 108 AliZDCDigitizer::AliZDCDigitizer(const AliZDCDigitizer &digitizer):
 109   AliDigitizer(),
 110   fIsCalibration(digitizer.fIsCalibration),
 111   fIsSignalInADCGate(digitizer.fIsSignalInADCGate),
 112   fFracLostSignal(digitizer.fFracLostSignal),
 113   fPedData(digitizer.fPedData),
 114   fSpectators2Track(digitizer.fSpectators2Track),
 115   fBeamEnergy(digitizer.fBeamEnergy),
 116   fBeamType(digitizer.fBeamType),
 117   fIspASystem(digitizer.fIspASystem),
 118   fIsRELDISgen(digitizer.fIsRELDISgen),
 119   fSpectatorData(digitizer.fSpectatorData)
 120 {
 121   // Copy constructor
 122
 123   for(Int_t i=0; i<5; i++){
 124      for(Int_t j=0; j<5; j++){
 125         fPMGain[i][j]   = digitizer.fPMGain[i][j];
 126      }
 127   }
 128   for(Int_t i=0; i<2; i++) fADCRes[i] = digitizer.fADCRes[i];
 129
 130
 131 }
 132
 133 //____________________________________________________________________________
 134 Bool_t AliZDCDigitizer::Init()
 135 {
 136   // Initialize the digitizer
 137
 138
 139   //printf(" **** Initializing AliZDCDigitizer fBeamEnergy = %1.0f GeV\n\n", fBeamEnergy);
 140   AliCDBEntry*  entry = AliCDBManager::Instance()->Get("GRP/GRP/Data");
 141   if(!entry) AliFatal("No calibration data loaded!");
 142   AliGRPObject* grpData = 0x0;
 143   if(entry){
 144     TMap* m = dynamic_cast<TMap*>(entry->GetObject());  // old GRP entry
 145     if(m){
 146       //m->Print();
 147       grpData = new AliGRPObject();
 148       grpData->ReadValuesFromMap(m);
 149     }
 150     else{
 151       grpData = dynamic_cast<AliGRPObject*>(entry->GetObject());  // new GRP entry
 152     }
 153     entry->SetOwner(0);
 154     AliCDBManager::Instance()->UnloadFromCache("GRP/GRP/Data");
 155   }
 156   if(!grpData){
 157     AliError("No GRP entry found in OCDB! \n ");
 158     return kFALSE;
 159   }
 160
 161   fBeamType = grpData->GetBeamType();
 162   if(fBeamType==AliGRPObject::GetInvalidString()){
 163     AliError("\t UNKNOWN beam type from GRP obj -> PMT gains not set in ZDC digitizer!!!\n");
 164   }
 165
 166   // If beam energy is not set from Config.C (RELDIS / spectator generators)
 167   if(fBeamEnergy<0.01){
 168     fBeamEnergy = grpData->GetBeamEnergy();
 169     if(fBeamEnergy==AliGRPObject::GetInvalidFloat()){
 170       AliWarning("GRP/GRP/Data entry:  missing value for the beam energy ! Using 0.");
 171       AliError("\t UNKNOWN beam type from GRP obj -> PMT gains not set in ZDC digitizer!!!\n");
 172       fBeamEnergy = 0.;
 173     }
 174   }
 175
 176   /*if(fIspASystem){
 177     fBeamType = "p-A";
 178     AliInfo(" AliZDCDigitizer -> Manually setting beam type to p-A\n");
 179   }*/
 180
 181   // Setting beam type for spectator generator and RELDIS generator
 182   if(((fBeamType.CompareTo("UNKNOWN")) == 0) || fIsRELDISgen){
 183      fBeamType = "A-A";
 184      AliInfo(" AliZDCDigitizer -> Manually setting beam type to A-A\n");
 185   }
 186   printf("\n\t  AliZDCDigitizer ->  beam type %s  - beam energy = %f GeV\n", fBeamType.Data(), fBeamEnergy);
 187   if(fSpectators2Track) printf("\n\t  AliZDCDigitizer ->  spectator signal added at digit level\n\n");
 188
 189   if(fBeamEnergy>0.1){
 190     ReadPMTGains();
 191     //CalculatePMTGains();
 192   }
 193   else{
 194     AliWarning("\n Beam energy is 0 -> ZDC PMT gains can't be set -> NO ZDC DIGITS!!!\n");
 195   }
 196
 197   // ADC Caen V965
 198   fADCRes[0] = 0.0000008; // ADC Resolution high gain: 200 fC/adcCh
 199   fADCRes[1] = 0.0000064; // ADC Resolution low gain:  25  fC/adcCh
 200
 201   return kTRUE;
 202 }
 203
 204 //____________________________________________________________________________
 205 void AliZDCDigitizer::Digitize(Option_t* /*option*/)
 206 {
 207   // Execute digitization
 208
 209   // ------------------------------------------------------------
 210   // !!! 2nd ZDC set added
 211   // *** 1st 3 arrays are digits from REAL (simulated) hits
 212   // *** last 2 are copied from simulated digits
 213   // --- pm[0][...] = light in ZN side C  [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 214   // --- pm[1][...] = light in ZP side C [C, Q1, Q2, Q3, Q4]
 215   // --- pm[2][...] = light in ZEM [x, 1, 2, x, x]
 216   // --- pm[3][...] = light in ZN side A [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 217   // --- pm[4][...] = light in ZP side A [C, Q1, Q2, Q3, Q4] ->NEW!
 218   // ------------------------------------------------------------
 219   Float_t pm[5][5];
 220   for(Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 221     for(Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++){
 222       pm[iSector1][iSector2] = 0;
 223     }
 224
 225   // ------------------------------------------------------------
 226   // ### Out of time ADC added (22 channels)
 227   // --- same codification as for signal PTMs (see above)
 228   // ------------------------------------------------------------
 229   // Float_t pmoot[5][5];
 230   // for(Int_t iSector1=0; iSector1<5; iSector1++)
 231   //   for(Int_t iSector2=0; iSector2<5; iSector2++){
 232   //     pmoot[iSector1][iSector2] = 0;
 233   //   }
 234
 235   // impact parameter and number of spectators
 236   Float_t impPar = 0;
 237   Int_t specNTarg = 0, specPTarg = 0;
 238   Int_t specNProj = 0, specPProj = 0;
 239   Float_t signalTime0 = 0.;
 240
 241   // loop over input streams
 242   for(Int_t iInput = 0; iInput<fDigInput->GetNinputs(); iInput++){
 243
 244     // get run loader and ZDC loader
 245     AliRunLoader* runLoader =
 246       AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(iInput));
 247     AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 248     if(!loader) continue;
 249
 250     // load sdigits
 251     loader->LoadSDigits();
 252     TTree* treeS = loader->TreeS();
 253     if(!treeS) continue;
 254     AliZDCSDigit sdigit;
 255     AliZDCSDigit* psdigit = &sdigit;
 256     treeS->SetBranchAddress("ZDC", &psdigit);
 257
 258     // loop over sdigits
 259     for(Int_t iSDigit=0; iSDigit<treeS->GetEntries(); iSDigit++){
 260       treeS->GetEntry(iSDigit);
 261       //
 262       if(!psdigit) continue;
 263       if((sdigit.GetSector(1) < 0) || (sdigit.GetSector(1) > 4)){
 264         AliError(Form("\nsector[0] = %d, sector[1] = %d\n",
 265                       sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1)));
 266         continue;
 267       }
 268       // Checking if signal is inside ADC gate
 269       if(iSDigit==0) signalTime0 = sdigit.GetTrackTime();
 270       else{
 271         // Assuming a signal lenght of 20 ns, signal is in gate if
 272         // signal ENDS in signalTime0+50. -> sdigit.GetTrackTime()+20<=signalTime0+50.
 273         if(sdigit.GetTrackTime()<=signalTime0+30.) fIsSignalInADCGate = kTRUE;
 274         if(sdigit.GetTrackTime()>signalTime0+30.){
 275           fIsSignalInADCGate = kFALSE;
 276           // Vedi quaderno per spiegazione approx. usata nel calcolo della fraz. di segnale perso
 277           fFracLostSignal = (sdigit.GetTrackTime()-30)*(sdigit.GetTrackTime()-30)/280.;
 278         }
 279       }
 280
 281       Float_t sdSignal = sdigit.GetLightPM();
 282       if(fIsSignalInADCGate == kFALSE){
 283         AliDebug(2,Form("\t Signal time %f -> fraction %f of ZDC signal for det.(%d, %d) out of ADC gate\n",
 284                 sdigit.GetTrackTime(),fFracLostSignal,sdigit.GetSector(0),sdigit.GetSector(1)));
 285         sdSignal = (1-fFracLostSignal)*sdSignal;
 286       }
 287
 288       pm[(sdigit.GetSector(0))-1][sdigit.GetSector(1)] += sdigit.GetLightPM();
 289       //Ch. debug
 290       /*printf("\t Detector %d, Tower %d -> pm[%d][%d] = %.0f \n",
 291           sdigit.GetSector(0), sdigit.GetSector(1),sdigit.GetSector(0)-1,
 292           sdigit.GetSector(1), pm[sdigit.GetSector(0)-1][sdigit.GetSector(1)]);
 293       */
 294
 295     }
 296
 297     loader->UnloadSDigits();
 298
 299     // get the impact parameter and the number of spectators in case of hijing
 300     if(!runLoader->GetAliRun()) runLoader->LoadgAlice();
 301     AliHeader* header = runLoader->GetHeader();
 302     if(!header) continue;
 303     AliGenEventHeader* genHeader = header->GenEventHeader();
 304     if(!genHeader) continue;
 305     AliGenHijingEventHeader *hijingHeader = 0;
 306     if(genHeader->InheritsFrom(AliGenHijingEventHeader::Class())) hijingHeader = dynamic_cast <AliGenHijingEventHeader*> (genHeader);
 307     else if(genHeader->InheritsFrom(AliGenCocktailEventHeader::Class())){
 308       TList* listOfHeaders = ((AliGenCocktailEventHeader*) genHeader)->GetHeaders();
 309       if(listOfHeaders){
 310         for(Int_t iH = 0; iH < listOfHeaders->GetEntries(); ++iH) {
 311           AliGenEventHeader *currHeader = dynamic_cast <AliGenEventHeader *> (listOfHeaders->At(iH));
 312           if (currHeader && currHeader->InheritsFrom(AliGenHijingEventHeader::Class())) {
 313             hijingHeader = dynamic_cast <AliGenHijingEventHeader*> (currHeader);
 314             break;
 315           }
 316         }
 317       }
 318       else{
 319         printf(" No list of headers from generator \n");
 320       }
 321     }
 322     if(!hijingHeader){
 323         printf(" No HIJING header found in list of headers from generator\n");
 324     }
 325
 326     if(hijingHeader && fSpectators2Track==kTRUE){
 327       impPar = hijingHeader->ImpactParameter();
 328       specNProj = hijingHeader->ProjSpectatorsn();
 329       specPProj = hijingHeader->ProjSpectatorsp();
 330       specNTarg = hijingHeader->TargSpectatorsn();
 331       specPTarg = hijingHeader->TargSpectatorsp();
 332       /*printf("\t AliZDCDigitizer: b = %1.2f fm\n"
 333       " \t    PROJECTILE:  #spectator n %d, #spectator p %d\n"
 334       " \t    TARGET:  #spectator n %d, #spectator p %d\n",
 335       impPar, specNProj, specPProj, specNTarg, specPTarg);*/
 336
 337       // Applying fragmentation algorithm and adding spectator signal
 338       Int_t freeSpecNProj=0, freeSpecPProj=0;
 339       if(specNProj!=0 || specPProj!=0) Fragmentation(impPar, specNProj, specPProj, freeSpecNProj, freeSpecPProj);
 340       Int_t freeSpecNTarg=0, freeSpecPTarg=0;
 341       if(specNTarg!=0 || specPTarg!=0) Fragmentation(impPar, specNTarg, specPTarg, freeSpecNTarg, freeSpecPTarg);
 342       if(freeSpecNProj!=0) SpectatorSignal(1, freeSpecNProj, pm);
 343       if(freeSpecPProj!=0) SpectatorSignal(2, freeSpecPProj, pm);
 344       //printf("\t AliZDCDigitizer -> Adding spectator signal for PROJECTILE: %d free  n and %d free p\n",freeSpecNProj,freeSpecPProj);
 345       if(freeSpecNTarg!=0) SpectatorSignal(3, freeSpecNTarg, pm);
 346       if(freeSpecPTarg!=0) SpectatorSignal(4, freeSpecPTarg, pm);
 347       //printf("\t AliZDCDigitizer -> Adding spectator signal for TARGET: %d free  n and %d free p\n",freeSpecNTarg,freeSpecPTarg);
 348     }
 349   }
 350
 351
 352   // get the output run loader and loader
 353   AliRunLoader* runLoader =
 354     AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetOutputFolderName());
 355   AliLoader* loader = runLoader->GetLoader("ZDCLoader");
 356   if(!loader) {
 357     AliError("no ZDC loader found");
 358     return;
 359   }
 360
 361   // create the output tree
 362   const char* mode = "update";
 363   if(runLoader->GetEventNumber() == 0) mode = "recreate";
 364   loader->LoadDigits(mode);
 365   loader->MakeTree("D");
 366   TTree* treeD = loader->TreeD();
 367   AliZDCDigit digit;
 368   AliZDCDigit* pdigit = &digit;
 369   const Int_t kBufferSize = 4000;
 370   treeD->Branch("ZDC", "AliZDCDigit", &pdigit, kBufferSize);
 371
 372   // Create digits
 373   Int_t sector[2];
 374   Int_t digi[2], digioot[2];
 375   for(sector[0]=1; sector[0]<6; sector[0]++){
 376     for(sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++){
 377         if((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 378         for(Int_t res=0; res<2; res++){
 379            digi[res] = Phe2ADCch(sector[0], sector[1], pm[sector[0]-1][sector[1]], res)
 380                     + Pedestal(sector[0], sector[1], res);
 381         }
 382         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digi);
 383         treeD->Fill();
 384
 385         //Ch. debug
 386         //printf("\t DIGIT added -> det %d quad %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 387           //   sector[0], sector[1], digi[0], digi[1]); // Chiara debugging!
 388
 389     }
 390   } // Loop over detector
 391   // Adding in-time digits for 2 reference PTM signals (after signal ch.)
 392   // (for the moment the ref. signal is completely invented assuming a PMgain of 5*10^4!)
 393   Int_t sectorRef[2];
 394   sectorRef[1] = 5;
 395   Int_t sigRef[2];
 396   // Reference signal are set to 100 (high gain chain) and 800 (low gain chain)
 397   if(fIsCalibration==0) {sigRef[0]=100;  sigRef[1]=800;}
 398   else {sigRef[0]=0;  sigRef[1]=0;} // calibration -> simulation of pedestal values
 399   //
 400   for(Int_t iref=0; iref<2; iref++){
 401      sectorRef[0] = 3*iref+1;
 402      for(Int_t res=0; res<2; res++){
 403        sigRef[res] += Pedestal(sectorRef[0], sectorRef[1], res);
 404      }
 405      new(pdigit) AliZDCDigit(sectorRef, sigRef);
 406      treeD->Fill();
 407
 408      //Ch. debug
 409      //printf("\t RefDigit added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 410      //    sectorRef[0], sectorRef[1], sigRef[0], sigRef[1]); // Chiara debugging!
 411   }
 412   //
 413   // --- Adding digits for out-of-time channels after signal digits
 414   for(sector[0]=1; sector[0]<6; sector[0]++){
 415     for(sector[1]=0; sector[1]<5; sector[1]++){
 416         if((sector[0]==3) && ((sector[1]<1) || (sector[1]>2))) continue;
 417         for(Int_t res=0; res<2; res++){
 418            digioot[res] = Pedestal(sector[0], sector[1], res); // out-of-time ADCs
 419         }
 420         new(pdigit) AliZDCDigit(sector, digioot);
 421         treeD->Fill();
 422
 423         //Ch. debug
 424         //printf("\t DIGIToot added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 425         //     sector[0], sector[1], digioot[0], digioot[1]); // Chiara debugging!
 426     }
 427   }
 428   // Adding out-of-time digits for 2 reference PTM signals (after out-of-time ch.)
 429   Int_t sigRefoot[2];
 430   for(Int_t iref=0; iref<2; iref++){
 431      sectorRef[0] = 3*iref+1;
 432      for(Int_t res=0; res<2; res++){
 433        sigRefoot[res] = Pedestal(sectorRef[0], sectorRef[1], res);
 434      }
 435      new(pdigit) AliZDCDigit(sectorRef, sigRefoot);
 436      treeD->Fill();
 437      //Ch. debug
 438      //printf("\t RefDigitoot added -> det = %d, quad = %d - digi[0,1] = [%d, %d]\n",
 439      //    sectorRef[0], sectorRef[1], sigRefoot[0], sigRefoot[1]); // Chiara debugging!
 440
 441   }
 442   //printf("\t AliZDCDigitizer -> TreeD has %d entries\n",(Int_t) treeD->GetEntries());
 443
 444   // write the output tree
 445   loader->WriteDigits("OVERWRITE");
 446   loader->UnloadDigits();
 447 }
 448
 449
 450 //_____________________________________________________________________________
 451 void AliZDCDigitizer::ReadPMTGains()
 452 {
 453 // Read PMT gain from an external file
 454
 455   char *fname = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/ZDC/PMTGainsdata.txt");
 456   FILE *fdata = fopen(fname,"r");
 457   if(fdata==NULL){
 458      AliWarning(" Can't open file $ALICE_ROOT/ZDC/PMTGainsdata.txt to read ZDC PMT Gains\n");
 459      AliWarning("  -> ZDC signal will be pedestal!!!!!!!!!!!!\n\n");
 460      return;
 461   }
 462   int read=1;
 463   Float_t data[5];
 464   Int_t beam[12], det[12];
 465   Float_t gain[12], aEne[12], bEne[12];
 466   for(int ir=0; ir<12; ir++){
 467     for(int ic=0; ic<5; ic++){
 468        read = fscanf(fdata,"%f ",&data[ic]);
 469        if(read==0) AliDebug(3, " Error in reading PMT gains from external file ");
 470     }
 471     beam[ir] = (int) (data[0]);
 472     det[ir]  = (int) (data[1]);
 473     gain[ir] = data[2];
 474     aEne[ir] = data[3];
 475     bEne[ir] = data[4];
 476   }
 477   fclose(fdata);
 478
 479   if(((fBeamType.CompareTo("A-A")) == 0)){
 480     for(int i=0; i<12; i++){
 481       if(beam[i]==1){
 482         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 483         if(det[i]!=31 && det[i]!=32){
 484           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 485         }
 486         else{
 487           for(int iq=1; iq<3; iq++) fPMGain[2][iq] = gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 488         }
 489       }
 490      }
 491      //
 492      printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> ZDC PMT gains for %s @ %1.0f+%1.0f A GeV: ZN(%1.0f), ZP(%1.0f), ZEM(%1.0f)\n",
 493         fBeamType.Data(),fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1]);
 494   }
 495   else if(((fBeamType.CompareTo("p-A")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("P-A")) == 0)){
 496     for(int i=0; i<12; i++){
 497       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){
 498         if(det[i]==1 || det[i]==2){ // Setting ZNC/ZPC gains as for p-p
 499           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 500         }
 501       }
 502       if(beam[i]==1){
 503         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 504         Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 505         if(det[i]==4 || det[i]==5){ // Setting ZNA/ZPA gains as for Pb-Pb
 506           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 507         }
 508         else if(det[i]==31 || det[i]==32){ // Setting ZEM gains as for Pb-Pb
 509           for(int iq=1; iq<3; iq++) fPMGain[2][iq] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 510         }
 511       }
 512     }
 513     printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> ZDC PMT gains for %s: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 514         fBeamType.Data(),fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 515   }
 516   else if(((fBeamType.CompareTo("A-p")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("A-P")) == 0)){
 517     for(int i=0; i<12; i++){
 518       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){ // Setting ZNA/ZPA gains as for p-p
 519         if(det[i]==4 || det[i]==5){
 520           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 521         }
 522         // Setting ZEM gains as for p-p
 523         else if(det[i] == 31) fPMGain[2][1] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 524         else if(det[i] == 32) fPMGain[2][2] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 525       }
 526       if(beam[i]==1){
 527         Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 528         Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 529         if(det[i]==1 || det[i]==2){ // Setting ZNC/ZPC gains as for Pb-Pb
 530           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = npartScalingFactor*gain[i]/(aEne[i]*scalGainFactor);
 531         }
 532       }
 533     }
 534     printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> ZDC PMT gains for %s: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 535         fBeamType.Data(),fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 536   }
 537   else{ // Setting pp gains as default value
 538     for(int i=0; i<12; i++){
 539       if(beam[i]==0 && fBeamEnergy!=0.){
 540         if(det[i]!=31 && det[i]!=32){
 541           for(Int_t j=0; j<5; j++) fPMGain[det[i]-1][j] = gain[i]*(aEne[i]/fBeamEnergy+bEne[i]);
 542         }
 543         else if(det[i] == 31) fPMGain[2][1] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 544         else if(det[i] == 32) fPMGain[2][2] = gain[i]*(aEne[i]-fBeamEnergy*bEne[i]);
 545       }
 546     }
 547     //
 548     printf("\n    AliZDCDigitizer::ReadPMTGains -> ZDC PMT gains for %s @ %1.0f+%1.0f GeV: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 549         fBeamType.Data(),fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 550   }
 551
 552 }
 553
 554 //_____________________________________________________________________________
 555 void AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains()
 556 {
 557 // Calculate PMT gain according to beam type and beam energy
 558   if( ((fBeamType.CompareTo("P-P")) == 0) ||  ((fBeamType.CompareTo("p-p"))) ){
 559     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p
 560     // New correction coefficients for PMT gains needed
 561     // to reproduce experimental spectra (from Grazia Jul 2010)
 562     if(fBeamEnergy != 0){
 563       for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 564           fPMGain[0][j] = 1.515831*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;
 565           fPMGain[1][j] = 0.674234*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;
 566           fPMGain[3][j] = 1.350938*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;
 567           fPMGain[4][j] = 0.678597*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;
 568       }
 569       fPMGain[2][1] = 0.869654*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000;
 570       fPMGain[2][2] = 1.030883*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000;
 571       //
 572       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",
 573         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 574
 575     }
 576   }
 577   else if(((fBeamType.CompareTo("A-A")) == 0)){
 578     // PTM gains for Pb-Pb @ 2.7+2.7 A TeV ***************
 579     // rescaled for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV ***************
 580     // Values corrected after 2010 Pb-Pb data taking (7/2/2011 - Ch.)
 581     // Experimental data compared to EMD simulation for single nucleon peaks:
 582     // ZN gains must be divided by 4, ZP gains by 10!
 583     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 584     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 585        fPMGain[0][j] = 50000./(4*scalGainFactor);  // ZNC
 586        fPMGain[1][j] = 100000./(5*scalGainFactor); // ZPC
 587        fPMGain[2][j] = 100000./scalGainFactor;     // ZEM
 588        fPMGain[3][j] = 50000./(4*scalGainFactor);  // ZNA
 589        fPMGain[4][j] = 100000./(5*scalGainFactor); // ZPA
 590     }
 591     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",
 592         fBeamEnergy, fBeamEnergy, fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1]);
 593   }
 594   else if(((fBeamType.CompareTo("p-A")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("P-A"))) ){
 595     // PTM gains for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV on side A
 596     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p on side C
 597     // WARNING! Energies are set by hand for 2011 pA RUN!!!
 598     Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 599     Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 600
 601     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 602        fPMGain[0][j] = 1.515831*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000; //ZNC (p)
 603        fPMGain[1][j] = 0.674234*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;  //ZPC (p)
 604        if(j<2) fPMGain[2][j] = npartScalingFactor*100000./scalGainFactor;          // ZEM (Pb)
 605        // Npart max scales from 400 in Pb-Pb to ~8 in pPb -> *40.
 606        fPMGain[3][j] = npartScalingFactor*50000/(4*scalGainFactor);  // ZNA (Pb)
 607        fPMGain[4][j] = npartScalingFactor*100000/(5*scalGainFactor); // ZPA (Pb)
 608     }
 609     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",
 610         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 611   }
 612   else if(((fBeamType.CompareTo("A-p")) == 0) || ((fBeamType.CompareTo("A-P"))) ){
 613     // PTM gains for Pb-Pb @ 1.38+1.38 A TeV on side A
 614     // PTM gains rescaled to beam energy for p-p on side C
 615      Float_t scalGainFactor = fBeamEnergy/2760.;
 616     Float_t npartScalingFactor = 208./15.;
 617
 618     for(Int_t j = 0; j < 5; j++){
 619        fPMGain[3][j] = 1.350938*(661.444/fBeamEnergy+0.000740671)*10000000;  //ZNA (p)
 620        fPMGain[4][j] = 0.678597*(864.350/fBeamEnergy+0.00234375)*10000000;   //ZPA (p)
 621        // Npart max scales from 400 in Pb-Pb to ~8 in pPb -> *40.
 622        fPMGain[1][j] = npartScalingFactor*50000/(4*scalGainFactor);  // ZNC (Pb)
 623        fPMGain[2][j] = npartScalingFactor*100000/(5*scalGainFactor); // ZPC (Pb)
 624     }
 625     fPMGain[2][1] = 0.869654*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000; // ZEM (pp)
 626     fPMGain[2][2] = 1.030883*(1.32312-0.000101515*fBeamEnergy)*10000000; // ZEM (pp)
 627     printf("\n    AliZDCDigitizer::CalculatePMTGains -> ZDC PMT gains for Pb-p: ZNC(%1.0f), ZPC(%1.0f), ZEM(%1.0f), ZNA(%1.0f) ZPA(%1.0f)\n",
 628         fPMGain[0][0], fPMGain[1][0], fPMGain[2][1], fPMGain[3][0], fPMGain[4][0]);
 629   }
 630 }
 631
 632 //_____________________________________________________________________________
 633 void AliZDCDigitizer::Fragmentation(Float_t impPar, Int_t specN, Int_t specP,
 634                                     Int_t &freeSpecN, Int_t &freeSpecP) const
 635 {
 636 // simulate fragmentation of spectators
 637
 638   AliZDCFragment frag(impPar);
 639
 640   // Fragments generation
 641   frag.GenerateIMF();
 642   Int_t nAlpha = frag.GetNalpha();
 643
 644   // Attach neutrons
 645   frag.AttachNeutrons();
 646   Int_t ztot = frag.GetZtot();
 647   Int_t ntot = frag.GetNtot();
 648
 649   // Removing fragments and alpha pcs
 650   freeSpecN = specN-ntot-2*nAlpha;
 651   freeSpecP = specP-ztot-2*nAlpha;
 652
 653   // Removing deuterons
 654   Int_t ndeu = (Int_t) (freeSpecN*frag.DeuteronNumber());
 655   freeSpecN -= ndeu;
 656   freeSpecP -= ndeu;
 657   //
 658   if(freeSpecN<0) freeSpecN=0;
 659   if(freeSpecP<0) freeSpecP=0;
 660   AliDebug(2, Form("FreeSpn = %d, FreeSpp = %d", freeSpecN, freeSpecP));
 661 }
 662
 663 //_____________________________________________________________________________
 664 void AliZDCDigitizer::SpectatorSignal(Int_t SpecType, Int_t numEvents, Float_t pm[5][5])
 665 {
 666 // add signal of the spectators
 667
 668   if(!fSpectatorData) fSpectatorData = TFile::Open("$ALICE_ROOT/ZDC/SpectatorSignal.root");
 669   if(!fSpectatorData || !fSpectatorData->IsOpen()) {
 670     AliError((" Opening file $ALICE_ROOT/ZDC/SpectatorSignal.root failed\n"));
 671     return;
 672   }
 673
 674   TNtuple* zdcSignal=0x0;
 675
 676   Float_t sqrtS = 2*fBeamEnergy;
 677   //
 678   if(TMath::Abs(sqrtS-5500) < 100.){
 679     AliInfo(" Extracting signal from SpectatorSignal/energy5500 ");
 680     fSpectatorData->cd("energy5500");
 681     //
 682     if(SpecType == 1) {    // --- Signal for projectile spectator neutrons
 683       fSpectatorData->GetObject("energy5500/ZNCSignal;1",zdcSignal);
 684       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNCSignal from SpectatorSignal.root file");
 685     }
 686     else if(SpecType == 2) { // --- Signal for projectile spectator protons
 687       fSpectatorData->GetObject("energy5500/ZPCSignal;1",zdcSignal);
 688       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPCSignal from SpectatorSignal.root file");
 689     }
 690     else if(SpecType == 3) { // --- Signal for target spectator neutrons
 691       fSpectatorData->GetObject("energy5500/ZNASignal;1",zdcSignal);
 692       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNASignal from SpectatorSignal.root file");
 693     }
 694     else if(SpecType == 4) { // --- Signal for target spectator protons
 695       fSpectatorData->GetObject("energy5500/ZPASignal;1",zdcSignal);
 696       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPASignal from SpectatorSignal.root file");
 697     }
 698   }
 699   else if(TMath::Abs(sqrtS-2760) < 100.){
 700     AliInfo(" Extracting signal from SpectatorSignal/energy2760 ");
 701     fSpectatorData->cd("energy2760");
 702     //
 703     if(SpecType == 1) {    // --- Signal for projectile spectator neutrons
 704       fSpectatorData->GetObject("energy2760/ZNCSignal;1",zdcSignal);
 705       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNCSignal from SpectatorSignal.root file");
 706     }
 707     else if(SpecType == 2) { // --- Signal for projectile spectator protons
 708       fSpectatorData->GetObject("energy2760/ZPCSignal;1",zdcSignal);
 709       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPCSignal from SpectatorSignal.root file");
 710     }
 711     else if(SpecType == 3) { // --- Signal for target spectator neutrons
 712       fSpectatorData->GetObject("energy2760/ZNASignal;1",zdcSignal);
 713       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZNASignal from SpectatorSignal.root file");
 714     }
 715     else if(SpecType == 4) { // --- Signal for target spectator protons
 716       fSpectatorData->GetObject("energy2760/ZPASignal;1",zdcSignal);
 717       if(!zdcSignal) AliError("  PROBLEM!!! Can't retrieve ZPASignal from SpectatorSignal.root file");
 718     }
 719   }
 720
 721   if(!zdcSignal){
 722     printf("\n No spectator signal available for ZDC digitization\n");
 723     return;
 724   }
 725
 726   Int_t nentries = (Int_t) zdcSignal->GetEntries();
 727
 728   Float_t *entry;
 729   Int_t pl, i, k, iev=0, rnd[125], volume[2];
 730   for(pl=0;pl<125;pl++) rnd[pl] = 0;
 731   if(numEvents > 125) {
 732     AliDebug(2,Form("numEvents (%d) is larger than 125", numEvents));
 733     numEvents = 125;
 734   }
 735   for(pl=0;pl<numEvents;pl++){
 736      rnd[pl] = (Int_t) (9999*gRandom->Rndm());
 737      if(rnd[pl] >= 9999) rnd[pl] = 9998;
 738      //printf(" rnd[%d] = %d\n",pl,rnd[pl]);
 739   }
 740   // Sorting vector in ascending order with C function QSORT
 741   qsort((void*)rnd,numEvents,sizeof(Int_t),comp);
 742   do{
 743      for(i=0; i<nentries; i++){
 744         zdcSignal->GetEvent(i);
 745         entry = zdcSignal->GetArgs();
 746         if(entry[0] == rnd[iev]){
 747           for(k=0; k<2; k++) volume[k] = (Int_t) entry[k+1];
 748           //
 749           Float_t lightQ = entry[7];
 750           Float_t lightC = entry[8];
 751           //
 752           if(volume[0] != 3) {  // ZN or ZP
 753             pm[volume[0]-1][0] += lightC;
 754             pm[volume[0]-1][volume[1]] += lightQ;
 755             //printf("\n   pm[%d][0] = %.0f, pm[%d][%d] = %.0f\n",(volume[0]-1),pm[volume[0]-1][0],
 756             //  (volume[0]-1),volume[1],pm[volume[0]-1][volume[1]]);
 757           }
 758           else {
 759             if(volume[1] == 1) pm[2][1] += lightC; // ZEM 1
 760             else               pm[2][2] += lightQ; // ZEM 2
 761             //printf("\n   pm[2][1] = %.0f, pm[2][2] = %.0f\n",pm[2][1],pm[2][2]);
 762           }
 763         }
 764         else if(entry[0] > rnd[iev]){
 765           iev++;
 766           continue;
 767         }
 768      }
 769   }while(iev<numEvents);
 770
 771 }
 772
 773
 774 //_____________________________________________________________________________
 775 Int_t AliZDCDigitizer::Phe2ADCch(Int_t Det, Int_t Quad, Float_t Light,
 776                                  Int_t Res) const
 777 {
 778   // Evaluation of the ADC channel corresponding to the light yield Light
 779   Int_t vADCch = (Int_t) (Light * fPMGain[Det-1][Quad] * fADCRes[Res]);
 780   // Ch. debug
 781   //printf("\t Phe2ADCch -> det %d quad %d - PMGain[%d][%d] %1.0f phe %1.2f  ADC %d\n",
 782   //    Det,Quad,Det-1,Quad,fPMGain[Det-1][Quad],Light,vADCch);
 783
 784   return vADCch;
 785 }
 786
 787 //_____________________________________________________________________________
 788 Int_t AliZDCDigitizer::Pedestal(Int_t Det, Int_t Quad, Int_t Res) const
 789 {
 790   // Returns a pedestal for detector det, PM quad, channel with res.
 791   //
 792   Float_t pedValue=0.;
 793   // Normal run
 794   if(fIsCalibration == 0){
 795     Int_t index=0, kNch=24;
 796     if(Quad!=5){
 797       if(Det==1)        index = Quad+kNch*Res;    // ZNC
 798       else if(Det==2)   index = (Quad+5)+kNch*Res;  // ZPC
 799       else if(Det==3)   index = (Quad+9)+kNch*Res;  // ZEM
 800       else if(Det==4)   index = (Quad+12)+kNch*Res; // ZNA
 801       else if(Det==5)   index = (Quad+17)+kNch*Res; // ZPA
 802     }
 803     else index = (Det-1)/3+22+kNch*Res; // Reference PMs
 804     //
 805     if(fPedData){
 806       Float_t meanPed = fPedData->GetMeanPed(index);
 807       Float_t pedWidth = fPedData->GetMeanPedWidth(index);
 808       pedValue = gRandom->Gaus(meanPed,pedWidth);
 809       //
 810       /*printf("\t  AliZDCDigitizer::Pedestal -> det %d quad %d res %d - Ped[%d] = %d\n",
 811         Det, Quad, Res, index,(Int_t) pedValue); // Chiara debugging!
 812       */
 813     }
 814     else{
 815       printf("  AliZDCDigitizer::Pedestal -> No valid pedestal calibration object loaded!\n\n");
 816     }
 817   }
 818   // To create calibration object
 819   else{
 820     if(Res == 0) pedValue = gRandom->Gaus((35.+10.*gRandom->Rndm()),(0.5+0.2*gRandom->Rndm())); //High gain
 821     else  pedValue = gRandom->Gaus((250.+100.*gRandom->Rndm()),(3.5+2.*gRandom->Rndm())); //Low gain
 822   }
 823
 824   return (Int_t) pedValue;
 825 }
 826
 827 //_____________________________________________________________________________
 828 AliCDBStorage* AliZDCDigitizer::SetStorage(const char *uri)
 829 {
 830
 831   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 832
 833   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 834   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 835
 836   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("ZDC"))){
 837      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain ZDC!");
 838      manager->SetDefaultStorage(uri);
 839      deleteManager = kTRUE;
 840   }
 841
 842   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 843
 844   if(deleteManager){
 845     AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 846     defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 847   }
 848
 849   return storage;
 850 }
 851
 852 //_____________________________________________________________________________
 853 AliZDCPedestals* AliZDCDigitizer::GetPedData() const
 854 {
 855
 856   // Getting pedestal calibration object for ZDC set
 857   AliZDCPedestals *calibdata = 0x0;
 858   AliCDBEntry  *entry = AliCDBManager::Instance()->Get("ZDC/Calib/Pedestals");
 859   if(!entry) AliFatal("No calibration data loaded!");
 860   else{
 861     calibdata = dynamic_cast<AliZDCPedestals*>  (entry->GetObject());
 862     if(!calibdata)  AliFatal("Wrong calibration object in calibration  file!");
 863   }
 864   return calibdata;
 865 }
 866