FMD/AliFMD3Support.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2004, 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 // Concrete implementation of AliFMDSubDetector
  21 //
  22 // This implements the geometry for FMD3
  23 //
  24 #include "TVirtualMC.h"         // ROOT_TVirtualMC
  25 #include "AliFMD3Support.h"     // ALIFMD3SUPPORT_H
  26 #include "AliLog.h"             // ALILOG_H
  27 #include <Riostream.h>          // ROOT_Riostream
  28 // #define FMD3_COMPLICATED_MOTHER
  29 //____________________________________________________________________
  30 ClassImp(AliFMD3Support);
  31
  32 //____________________________________________________________________
  33 const Char_t* AliFMD3Support::fgkNoseName   = "F3SN";
  34 const Char_t* AliFMD3Support::fgkBackName   = "F3SB";
  35 const Char_t* AliFMD3Support::fgkBeamName   = "F3SL";
  36 const Char_t* AliFMD3Support::fgkFlangeName = "F3SF";
  37
  38 //____________________________________________________________________
  39 AliFMD3Support::AliFMD3Support()
  40   : fZ(0),
  41     fAlpha(-1),
  42     fNoseId(-1),
  43     fBeamId(-1),
  44     fBackId(-1),
  45     fFlangeId(-1)
  46 {
  47   // Default constructor for the support of FMD3 sub-detector
  48   SetNoseZ();
  49   SetNoseLowR();
  50   SetNoseHighR();
  51   SetNoseLength();
  52   SetBackLowR();
  53   SetBackHighR();
  54   SetBackLength();
  55   SetBeamThickness();
  56   SetBeamWidth();
  57   SetConeLength();
  58   SetFlangeR();
  59   SetNBeam();
  60   SetNFlange();
  61 }
  62
  63
  64 //____________________________________________________________________
  65 AliFMD3Support::~AliFMD3Support()
  66 {
  67   // Destructor - does nothing
  68 }
  69
  70
  71 //____________________________________________________________________
  72 void
  73 AliFMD3Support::SetupGeometry(Int_t    airId,
  74                               Int_t    cId,
  75                               Double_t innerZl,
  76                               Double_t innerZh,
  77                               Double_t innerRl,
  78                               Double_t outerZl,
  79                               Double_t outerZh,
  80                               Double_t outerRl)
  81 {
  82   // Setup the FMD3 sub-detector geometry
  83   //
  84   // Parameters:
  85   //
  86   //     airId         Id # of the Air medium
  87   //     cId           Id # of the Carbon fibre medium
  88   //
  89
  90   // Global stuff we need
  91   Double_t zdist = fConeLength - fBackLength - fNoseLength;
  92   Double_t tdist = fBackHighR - fNoseHighR;
  93   Double_t beaml = TMath::Sqrt(zdist * zdist + tdist * tdist);
  94   Double_t theta = -180. * TMath::ATan2(tdist, zdist) / TMath::Pi();
  95   Double_t minZ  = TMath::Min(fNoseZ - fConeLength, outerZh);
  96   fAlpha         = tdist / zdist;
  97   fZ             = fNoseZ + (minZ - fNoseZ) / 2;
  98   AliDebug(10, Form("Theta = %lf", theta));
  99
 100   const Char_t* mother = "FMD3";
 101 #ifdef FMD3_COMPLICATED_MOTHER
 102   // ------------- Mother volume -------------------------------------
 103   Double_t p[3 + 9 * 3];
 104   Double_t eps = 0;
 105   // fZ -= eps;
 106   // Global parameters
 107   p[0]  = 0;
 108   p[1]  = 360;
 109   p[2]  = 8;
 110   // First plane (at start of nose)
 111   p[3]  = fNoseZ  - fZ + eps;
 112   p[4]  = fNoseLowR - eps;
 113   p[5]  = fNoseHighR + eps;
 114   // Second plane (at end of nose)
 115   p[6]  = fNoseZ - fNoseLength  - fZ - eps;
 116   p[7]  = fNoseLowR - eps;
 117   p[8]  = ConeR(p[6] + fZ) + eps; // fNoseHighR;
 118   // Third plane (at front of inner ring)
 119   p[9]  = innerZl - fZ + eps;
 120   p[10] = innerRl - eps;
 121   p[11] = ConeR(p[9] + fZ) + eps;
 122   // Fourth plane (at back of inner ring)
 123   p[12] = innerZh - fZ - eps;
 124   p[13] = p[10];
 125   p[14] = ConeR(p[12] + fZ) + eps;
 126   // Fifth plane (at back of inner ring)
 127   p[15] = p[12] - eps/2;
 128   p[16] = outerRl - eps;
 129   p[17] = ConeR(p[15] + fZ) + eps;
 130   // Sixth plane (at front of back)
 131   p[18] = fNoseZ - zdist - fNoseLength  - fZ  + eps;
 132   p[19] = outerRl - eps;
 133   p[20] = ConeR(p[18] + fZ)  + eps;
 134   // Seventh plane (at front of back, at end of flanges)
 135   p[21] = p[18] - eps/2;
 136   p[22] = p[19];
 137   p[23] = fFlangeR + eps;
 138   // Eight (and final) plane (at back of back or outer ring)
 139   p[24] = minZ - fZ - eps;
 140   p[25] = p[19];
 141   p[26] = p[23];
 142   // The volume
 143   gMC->Gsvolu(mother, "PCON", airId, p, 27);
 144   if (outerZh - fZ < p[24])
 145     Warning("SetupGeometry", "Outer ring back is at %f (%f), "
 146             "but support ends %f", outerZh, outerZl,
 147             p[24] + fZ);
 148 #else
 149   Double_t p[3];
 150   // The simple mother
 151   p[0]  = 0;
 152   p[1]  = fFlangeR;
 153   p[2]  = TMath::Abs((minZ - fNoseZ) / 2);
 154   gMC->Gsvolu(mother, "TUBE", airId, p, 3);
 155   (void)innerZl;
 156   (void)innerZh;
 157   (void)innerRl;
 158   (void)outerZl;
 159   (void)outerRl;
 160 #endif
 161
 162   // ------------- Support Structures --------------------------------
 163   fRotations.Set(fNBeam + fNFlange);
 164   Double_t par[3];
 165
 166   // The nose
 167   par[0]  = fNoseLowR;
 168   par[1]  = fNoseHighR;
 169   par[2]  = fNoseLength / 2;
 170   fNoseId = gMC->Gsvolu(fgkNoseName, "TUBE", cId, par, 3);
 171
 172   // The Back
 173   par[0]  = fBackLowR;
 174   par[1]  = fBackHighR;
 175   par[2]  = fBackLength / 2;
 176   fBackId = gMC->Gsvolu(fgkBackName, "TUBE", cId, par, 3);
 177
 178   // The Beams
 179   par[0]  = fBeamThickness  / 2;
 180   par[1]  = fBeamWidth / 2;
 181   par[2]  = beaml / 2;
 182   fBeamId = gMC->Gsvolu(fgkBeamName, "BOX", cId, par, 3);
 183   for (Int_t i = 0; i < fNBeam; i++) {
 184     // cout << "Making beam # " << i << endl;
 185     Double_t phi = 360. / fNBeam * i;
 186     Int_t    id;
 187     gMC->Matrix(id, 180 - theta, phi, 90, 90 + phi, theta, phi);
 188     fRotations[i] = id;
 189   }
 190
 191   // The Flanges
 192   par[0]    = (fFlangeR - fBackHighR) / 2;
 193   par[1]    = fBeamWidth / 2;
 194   par[2]    = fBackLength  / 2;
 195   fFlangeId = gMC->Gsvolu(fgkFlangeName, "BOX", cId, par, 3);
 196   for (Int_t i = 0; i < fNFlange; i++) {
 197     Double_t phi = 360. / fNFlange * i + 180. / fNFlange;
 198     Int_t id;
 199     gMC->Matrix(id, 90, phi, 90, 90+phi, 0, 0);
 200     fRotations[fNBeam + i] = id;
 201   }
 202 }
 203
 204 //____________________________________________________________________
 205 void
 206 AliFMD3Support::Geometry(const char* mother, Int_t idRotId, Double_t zTop)
 207 {
 208   // Position the FMD3 sub-detector volume
 209   //
 210   // Parameters
 211   //
 212   //     mother     name of the mother volume
 213   //     idRotId    Identity rotation matrix ID
 214   //     z          Z position
 215   //
 216
 217   // Common parameters
 218   Double_t zdist = fConeLength - fBackLength - fNoseLength;
 219   Double_t tdist = fBackHighR - fNoseHighR;
 220   const Char_t* name = "FMD3";
 221   Double_t z = zTop;
 222
 223   // Placing mother volume
 224   AliDebug(10, Form("Putting %s in %s at z=%lf", name, mother, zTop));
 225   gMC->Gspos(name, 1, mother, 0, 0, zTop, idRotId);
 226
 227   // Placing the nose
 228   z       = fNoseZ - fNoseLength / 2 - fZ;
 229   AliDebug(10, Form("Putting %s in %s at z=%lf-%lf/2-%lf=%lf",
 230                     fgkNoseName, name, fNoseZ, fNoseLength, fZ, z));
 231   gMC->Gspos(fgkNoseName, 1, name, 0., 0., z, idRotId, "");
 232
 233   // Placing  the back
 234   z       = fNoseZ - fNoseLength - zdist - fBackLength / 2 - fZ;
 235   AliDebug(10, Form("Putting %s in %s at z=%lf-%lf-%lf-%lf/2-%lf=%lf",
 236                     fgkBackName, name, fNoseZ, fNoseLength, zdist,
 237                     fBackLength, fZ, z));
 238   gMC->Gspos(fgkBackName, 1, name, 0., 0., z, idRotId, "");
 239
 240   // Placing the beams
 241   z          = fNoseZ - fNoseLength - zdist / 2 - fZ;
 242   Double_t r = fNoseHighR + tdist / 2;
 243   AliDebug(10, Form("Putting %s's in %s at z=%lf-%lf-%lf/2-%lf=%lf",
 244                     fgkBeamName, name, fNoseZ, fNoseLength, zdist, fZ, z));
 245   for (Int_t i = 0; i < fNBeam; i++) {
 246     // cout << "Making beam # " << i << endl;
 247     Double_t phi = 360. / fNBeam * i;
 248     gMC->Gspos(fgkBeamName, i, name,
 249                r * TMath::Cos(TMath::Pi() / 180 * phi),
 250                r * TMath::Sin(TMath::Pi() / 180 * phi),
 251                z, fRotations[i], "");
 252   }
 253
 254   // Placing the flanges
 255   r         = fBackHighR + (fFlangeR - fBackHighR) / 2;
 256   z         = fNoseZ - fNoseLength - zdist - fBackLength / 2 - fZ;
 257   AliDebug(10, Form("Putting %s in %s at z=%lf-%lf-%lf-%lf/2-%lf=%lf",
 258                     fgkFlangeName, name, fNoseZ, fNoseLength, zdist,
 259                     fBackLength, fZ, z));
 260   for (Int_t i = 0; i < fNFlange; i++) {
 261     Double_t phi = 360. / fNFlange * i + 180. / fNFlange;
 262     gMC->Gspos(fgkFlangeName, i, name,
 263                r * TMath::Cos(TMath::Pi() / 180 * phi),
 264                r * TMath::Sin(TMath::Pi() / 180 * phi),
 265                z, fRotations[fNBeam + i], "");
 266   }
 267 }
 268
 269 //____________________________________________________________________
 270 Double_t
 271 AliFMD3Support::ConeR(Double_t z, Option_t* opt) const
 272 {
 273   // Calculate the cone radius at Z
 274   if (fAlpha < 0) {
 275     Warning("ConeR", "alpha not set: %lf", fAlpha);
 276     return -1;
 277   }
 278   if (z > fNoseZ) {
 279     Warning("ConeR", "z=%lf is before start of cone %lf", z, fNoseZ);
 280     return -1;
 281   }
 282   Double_t e = fBeamThickness / TMath::Cos(TMath::ATan(fAlpha));
 283   if (opt[0] == 'I' || opt[1] == 'i') e *= -1;
 284   if (z > fNoseZ - fNoseLength) return fNoseHighR + e;
 285   if (z < fNoseZ - fConeLength + fBackLength) return fBackHighR + e;
 286   Double_t r = fNoseHighR + fAlpha * TMath::Abs(z - fNoseZ + fNoseLength) + e;
 287   return r;
 288 }
 289
 290 //____________________________________________________________________
 291 void
 292 AliFMD3Support::Gsatt()
 293 {
 294   // Set drawing attributes for the FMD3 Support
 295   gMC->Gsatt(fgkNoseName, "SEEN", 1);
 296   gMC->Gsatt(fgkBeamName, "SEEN", 1);
 297   gMC->Gsatt(fgkBackName, "SEEN", 1);
 298   gMC->Gsatt(fgkFlangeName, "SEEN", 1);
 299 }
 300
 301
 302 //____________________________________________________________________
 303 //
 304 // EOF
 305 //