EMCAL/AliEMCALv0.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 /* $Id$ */
  16
  17 //_________________________________________________________________________
  18 // Implementation version v0 of EMCAL Manager class
  19 // An object of this class does not produce hits nor digits
  20 // It is the one to use if you do not want to produce outputs in TREEH or TREED
  21 // This class places a Geometry of the EMCAL in the ALICE Detector as defined in AliEMCALGeometry.cxx
  22 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  23 //*-- and   : Sahal Yacoob (LBL / UCT)
  24
  25 // This Version of AliEMCALv0 reduces the number of volumes placed in XEN1 (the envelope) to less than five hundred
  26 // The Envelope is Placed in Alice, And the Aluminium layer. Mini envelopes (XU) are then placed in XEN1.
  27 // Each mini envelope contains 2 scintillator, and 2 lead layers, except the last one which contains just one scintillator layer.
  28 // At the moment I cannot place the 36 and above layers in the mini envelopes so all layers are still placed in XEN1
  29
  30
  31 // --- ROOT system ---
  32
  33 #include "TPGON.h"
  34 #include "TTUBS.h"
  35 #include "TNode.h"
  36 #include "TRandom.h"
  37 #include "TGeometry.h"
  38
  39 // --- Standard library ---
  40
  41 #include <stdio.h>
  42 #include <string.h>
  43 #include <stdlib.h>
  44 #include <Rstrstream.h>
  45 #include <Riostream.h>
  46
  47 // --- AliRoot header files ---
  48
  49 #include "AliEMCALv0.h"
  50 #include "AliEMCALGeometry.h"
  51 #include "AliConst.h"
  52 #include "AliRun.h"
  53
  54 ClassImp(AliEMCALv0)
  55
  56 //______________________________________________________________________
  57 AliEMCALv0::AliEMCALv0(const char *name, const char *title):
  58   AliEMCAL(name,title)
  59 {
  60   // ctor : title is used to identify the layout
  61   GetGeometry() ;
  62
  63 }
  64
  65 //______________________________________________________________________
  66 void AliEMCALv0::BuildGeometry()
  67 {
  68     // Display Geometry for display.C
  69
  70     const Int_t kColorArm1   = kBlue ;
  71
  72     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
  73
  74     // Define the shape of the Calorimeter
  75     TNode * top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice") ;
  76     new TTUBS("Envelop1", "Tubs that contains arm 1", "void",
  77               geom->GetEnvelop(0),     // rmin
  78               geom->GetEnvelop(1) +30 ,     // rmax
  79               geom->GetEnvelop(2)/2.0, // half length in Z
  80               geom->GetArm1PhiMin(),   // minimun phi angle
  81               geom->GetArm1PhiMax()    // maximun phi angle
  82         );
  83
  84     // Place the Node
  85     top->cd();
  86     TNode * envelop1node = new TNode("Envelop1", "Arm1 Envelop", "Envelop1"
  87                                      ,0., 0., 0., "") ;
  88     envelop1node->SetLineColor(kColorArm1) ;
  89     fNodes->Add(envelop1node) ;
  90 }
  91
  92 //______________________________________________________________________
  93 void AliEMCALv0::CreateGeometry()
  94 {
  95   // Create the EMCAL geometry for Geant
  96   // Geometry of a tower
  97   //|-----------------------------------------------------| XEN1
  98   //| |                                                 | |
  99   //| |    Al thickness = GetAlFrontThickness()         | |
 100   //| |                                                 | |
 101   //| |                                                 | |
 102   //| |                                                 | |
 103   //|  -------------------------------------------------  |
 104   //| |    Air Gap = GetGap2Active()                    | |
 105   //| |                                                 | |
 106   //|  -------------------------------------------------  |
 107   //| |    XU0 : XPST (PreShower e = GetPreSintThick() )| |
 108   //|  -------------------------------------------------  |
 109   //| |    XU0 : XPBX (PreShower e = GetPbRadThick() )  | |
 110   //|  -------------------------------------------------  |
 111   //| |    XU0 : XPST (PreShower e = GetPreSintThick() )| |
 112   //|  -------------------------------------------------  |
 113   //| |    XU0 : XPBX (PreShower e = GetPbRadThick() )  | |
 114   //|  -------------------------------------------------  |
 115   //| |    XU1 : XPST (Tower e = GetFullSintThick() )   | |
 116   //|  -------------------------------------------------  |
 117   //| |    XU1 : XPBX (Tower e = GetPbRadThick() )      | |
 118   //|  -------------------------------------------------  |
 119   //| |    XU1 : XPST (Tower e = GetFullSintThick()     | |
 120   //|  -------------------------------------------------  |
 121   //| |    XU1 : XPBX (Tower e = GetPbRadThick() )      | |
 122   //|  -------------------------------------------------  |
 123   //|    etc .....                                        |
 124   //|  -------------------------------------------------  |
 125   //| |    XU10 : XPST (Tower e = GetFullSintThick() )  | |
 126   //|-----------------------------------------------------|
 127
 128     Float_t etamin,etamax;
 129     Float_t *dum=0;
 130
 131     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 132
 133     if(!(geom->IsInitialized())){
 134         Error("CreateGeometry","EMCAL Geometry class has not been set up.");
 135     } // end if
 136
 137     // Get pointer to the array containing media indices
 138     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1599 ;
 139
 140     Int_t idrotm = 1;
 141     AliMatrix(idrotm, 90.0, 0., 90.0, 90.0, 0.0, 0.0) ;
 142
 143
 144     // Create the EMCAL Mother Volume (a polygone) within which to place the Detector and named XEN1
 145
 146     Float_t envelopA[10];
 147     envelopA[0] = geom->GetArm1PhiMin();                         // minimum phi angle
 148     envelopA[1] = geom->GetArm1PhiMax() - geom->GetArm1PhiMin(); // angular range in phi
 149     envelopA[2] = geom->GetNPhi();                               // number of sections in phi
 150     envelopA[3] = 2;                                             // 2 z coordinates
 151     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
 152                                    geom->GetArm1EtaMin());       // z coordinate 1
 153     envelopA[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                          // rmin at z1
 154     envelopA[6] = geom->GetEnvelop(1) ;                          // rmax at z1
 155     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
 156                                   geom->GetArm1EtaMax());        // z coordinate 2
 157     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                  // radii are the same.
 158     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                  // radii are the same.
 159
 160     gMC->Gsvolu("XEN1", "PGON ", idtmed[1599], envelopA, 10) ;   // Polygone filled with air
 161
 162     // Position the EMCAL Mother Volume (XEN1) in Alice (ALIC)
 163
 164     gMC->Gspos("XEN1", 1, "ALIC", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 165
 166     if (fDebug==2)
 167       Info("CreateGeometry","rXEN1 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 168
 169     // Create mini-envelopes which will contain the PreShower scintillator-Lead-scintillator-lead (XU0)
 170
 171     TString label = "XU0";
 172
 173     envelopA[5] = envelopA[5] + geom->GetGap2Active()
 174       + geom->GetAlFrontThickness();                              // rmin at z1
 175     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 176                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 177     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 178                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 179     envelopA[6] = envelopA[5] + 2 * (geom->GetPreSintThick()
 180       + geom->GetPbRadThick() );                                  // rmax at z1
 181     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 182     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 183
 184     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10);// Polygone filled with air
 185
 186     // Position XU0 in XEN1
 187
 188     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY");
 189
 190     if (fDebug==2)
 191       Info("CreateGeometry","rXU0 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 192
 193     // Create mini-envelopes which will contain the Tower scintillator-Lead-scintillator-lead (XU1 -> XU9)
 194
 195     Float_t tseg = geom->GetFullSintThick()+geom->GetPbRadThick(); // thickness of scintillator+Pb
 196
 197     Int_t i ;
 198     for (i = 1; i < ((geom->GetNLayers()-2)/2) + 1 ; i++ ){
 199         label = "XU" ;
 200         label += i ;
 201         envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 202         envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 203                                       geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 204         envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 205                                       geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 206         envelopA[6] = envelopA[5] + 2 * tseg ;                        // rmax at z1
 207         envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 208         envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 209
 210         gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10);// Polygone filled with air
 211
 212         // Position XUi in XEN1
 213
 214         gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 215
 216         if (fDebug==2)
 217           Info("CreateGeometry","rXEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 218
 219     } // end  i
 220
 221
 222     // Create one mini-envelope which will contain the last Tower scintillator (XU(nlayers-1)/2)
 223
 224     tseg = geom->GetFullSintThick() ;
 225     label = "XU" ;
 226     label += i ;
 227     envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 228     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 229                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 230     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 231                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 232     envelopA[6] = envelopA[5] + tseg ;                            // rmax at z1
 233     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 234     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 235
 236     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10); // Polygone filled with air
 237
 238     // Position XU10 in XEN1
 239
 240     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 241
 242     if (fDebug==2)
 243       Info("CreateGeometry","rXEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 244
 245     // Create the shapes of active material (LEAD/Aluminium/Scintillator)
 246     // to be placed
 247     Float_t envelopB[10]; // First Layer of Aluminium
 248     Float_t envelopC[10]; // Scintillator Layers
 249     Float_t envelopD[10]; // Lead Layers
 250
 251     envelopC[0] = envelopD[0] = envelopB[0] = envelopA[0] ;  // starting position in Phi
 252     envelopC[1] = envelopD[1] = envelopB[1] = envelopA[1] ;  // angular range in phi
 253     envelopC[2] = envelopD[2] = envelopB[2] = envelopA[2] ;  // number of sections in Phi
 254     envelopD[3] = envelopC[3] = envelopB[3] = envelopA[3] ;  // 2 z coordinates
 255
 256     envelopB[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
 257                                   geom->GetArm1EtaMin());   // z co-ordinate 1
 258     envelopB[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                     // rmin at z1
 259     envelopB[6] = envelopB[5] + geom->GetAlFrontThickness();// rmax at z1
 260     envelopB[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
 261                                   geom->GetArm1EtaMax());   // z co-ordinate 2
 262     envelopB[8] = envelopB[5] ;                             // radii are the same.
 263     envelopB[9] = envelopB[6] ;                             // radii are the same.
 264
 265     // Define active volumes completely
 266
 267     gMC->Gsvolu("XALU", "PGON", idtmed[1602], envelopB, 10); // PGON filled with Al
 268
 269     gMC->Gspos("XALU", 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY") ; // Position Aluminium Layer in XEN1
 270
 271     gMC->Gsvolu("XPST", "PGON", idtmed[1601], dum, 0);      // PGON filled with Scintillator (shape to be defined by GSPOSP)
 272
 273     gMC->Gsvolu("XPBX", "PGON", idtmed[1600], dum, 0);      // PGON filled with Lead (shape to be defined by GSPOSP)
 274
 275     gMC->Gsdvn("XPHI", "XPST", geom->GetNPhi(), 2);         // Divide eta section of scintillators into phi segments.
 276
 277     // Position alternatively scintillator and  Lead Layers in XUi.
 278
 279     envelopD[6] = envelopB[6] + geom->GetGap2Active() ;// gap between Al layer and XU0
 280
 281     for (int i = 0; i < geom->GetNLayers() ; i++ ){
 282         label = "XU" ;
 283         label += static_cast<Int_t> (i/2)  ; // we will place two layers (i = one layer) in each mini envelope)
 284         envelopC[5] = envelopD[6] ; //rmin
 285         envelopC[6] = envelopD[6] + ((i > 1)  ? geom->GetFullSintThick() :
 286                                      geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
 287         envelopC[8] = envelopD[6] ; //rmin
 288         envelopC[9] = envelopD[6] + ((i > 1 ) ? geom->GetFullSintThick() :
 289                                      geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
 290         for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 291             etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 292                 (j*geom->GetDeltaEta());
 293             etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 294                 ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 295             envelopC[4] = geom->ZFromEtaR(envelopD[6],etamin); //z begin
 296             envelopC[7] = geom->ZFromEtaR(envelopD[6],etamax);// z end
 297
 298             gMC->Gsposp("XPST",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 299                         0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopC, 10); // Position and define layer
 300         } // end for j
 301
 302         if (i < (geom->GetNLayers()-1)){ // except for the last XU which contains only one scintillator layer
 303             envelopD[5] = envelopC[6] ; //rmin
 304             envelopD[6] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
 305             envelopD[8] = envelopC[6] ; //rmin
 306             envelopD[9] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
 307             for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 308                 etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 309                     (j*geom->GetDeltaEta());
 310                 etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 311                     ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 312                 envelopD[4] = geom->ZFromEtaR(envelopC[6],etamin);//z begin
 313                 envelopD[7] = geom->ZFromEtaR(envelopC[6],etamax);// z end
 314
 315                 // Position and Define Layer
 316
 317                 gMC->Gsposp("XPBX",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 318                             0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopD, 10);
 319             } // end for j
 320         } // end if i
 321     }  // for i
 322 }
 323
 324 //______________________________________________________________________
 325 void AliEMCALv0::Init(void)
 326 {
 327     // Just prints an information message
 328
 329   if(fDebug) {
 330     TString message("\n") ;
 331     message += "*****************************************" ;
 332
 333     // Here the EMCAL initialisation code (if any!)
 334
 335     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 336
 337     if (geom!=0) {
 338       message += "AliEMCAL " ;
 339       message += Version() ;
 340       message += "EMCAL geometry intialized for " ;
 341       message += geom->GetName()  ;
 342     }
 343     else {
 344       message += "AliEMCAL " ;
 345       message += Version() ;
 346       message += "EMCAL geometry initialization failed !" ;
 347     }
 348     message += "*****************************************" ;
 349     Info("Init", message.Data() ) ;
 350   }
 351 }