ITS/AliITSGeometrySSDCone.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.4.2.1  2003/05/19 16:24:39  hristov
  19 Merging with v3-09-09 (partial, AliITCclustererV2 is excluded from compilation and has to be adapted to NewIO, AliITStrackerV2 needs additional changes)
  20
  21 Revision 1.4  2003/04/22 20:41:08  nilsen
  22 Finished geometry objects defninistions, and fixed bugs in SSD cone geometry.
  23
  24 Revision 1.3  2003/04/17 22:29:23  nilsen
  25 Geometry bug fixes and the like. Work still progressing.
  26
  27 Revision 1.2  2003/03/25 23:27:19  nilsen
  28 ITS new Geometry files. Not yet ready for uses, committed to allow additional
  29 development.
  30
  31 Revision 1.1  2003/02/10 17:03:52  nilsen
  32 New version and structure of ITS V11 geometry. Work still in progress.
  33
  34 $Id$
  35 */
  36
  37 #include <Riostream.h>
  38 #include <stdio.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <TMath.h>
  41 #include <TGeometry.h>
  42 #include <TNode.h>
  43 #include <TTUBE.h>
  44 #include <TTUBS.h>
  45 #include <TPCON.h>
  46 #include <TFile.h>    // only required for Tracking function?
  47 #include <TCanvas.h>
  48 #include <TObjArray.h>
  49 #include <TLorentzVector.h>
  50 #include <TObjString.h>
  51 #include <TClonesArray.h>
  52 #include <TBRIK.h>
  53 #include <TSystem.h>
  54 #include <TVector3.h>
  55 #include <AliRun.h>
  56 #include <AliITS.h>
  57
  58 #include "AliITSGeometrySSDCone.h"
  59
  60 ClassImp(AliITSGeometrySSDCone)
  61
  62 //______________________________________________________________________
  63 AliITSGeometrySSDCone::AliITSGeometrySSDCone() : AliITSBaseGeometry(){
  64     //Default Constructor for SSD Cone geometry
  65
  66     SetScalemm();
  67 }
  68 //______________________________________________________________________
  69 AliITSGeometrySSDCone::AliITSGeometrySSDCone(AliITS *its,TVector3 &tran,
  70                                              const char *moth,Int_t mat0):
  71     AliITSBaseGeometry(its,0){
  72     //Standard Constructor for SSD Cone geometry
  73     // Inputs:
  74     //   Double_t z0  Z-axis shift of this volume
  75     // Outputs:
  76     //   none.
  77     // Return:
  78     //   none.
  79     Double_t t; // some general angle and coordinates [degrees].
  80     Double_t Z,Rmin,Rmax; // additional point not needed in call to pcons.
  81
  82     fThickness = 13.0; //mm, Thickness of Rohacell+carbon fiber
  83     fCthick=1.5; //mm, Carbon finber thickness
  84     fRcurv=15.0; // mm, Radius of curvature.
  85     fTc=51.0; // angle of SSD cone [degrees].
  86     fSintc=Sind(fTc);fCostc=Cosd(fTc);fTantc=Tand(fTc);
  87     fZ0=0.0;fZouterMilled=13.5-5.0;fZcylinder=170.0;fZposts=196.0;
  88     fNspoaks=12;fNposts=4;fNmounts=4;
  89     fRoutMax=0.5*985.0;fRoutHole=0.5*965.0;fRoutMin=0.5*945.0;
  90     fRholeMax=0.5*890.0;fRholeMin=0.5*740.0;
  91     fRpostMin=316.0;fdRpost=23.0;fZpostMax=196.0;fPhi0Post=30.0;
  92     fRinMax=0.5*590.0;fRinCylinder=0.5*597.0;fRinHole=0.5*575.0;
  93     fRinMin=0.5*562.0;fdZin=15.0;
  94     // SSD-SDD Thermal/Mechanical cylinder mounts
  95     fNinScrews=40;
  96     fPhi0Screws=0.5*360.0/((Double_t)fNinScrews);fRcylinderScrews= 0.5*570.0;
  97     fDscrewHead=8.0;fDscrewShaft=4.6;fThScrewHeadHole=8.5;
  98     // SDD mounting bracket, SSD part
  99     fNssdSupports=3;fPhi0SDDsupports=90.0;
 100     fRsddSupportPlate = 0.5*585.0;fThSDDsupportPlate=4.0;
 101     fWsddSupportPlate = 70.0;
 102     fSSDcf=26; // SSD support cone Carbon Fiber materal number.
 103     fSSDfs=25; // SSD support cone inserto stesalite 4411w.
 104     fSSDfo=68; // SSD support cone foam, Rohacell 50A.
 105     fSSDsw=14; // SSD support cone screw material,Stainless steal
 106     fNcD=0; // number of screw ends (copy number)
 107     fNcE=0; // number of pin end (copy number)
 108
 109     SetScalemm();
 110     // Poly-cone Volume A. Top part of SSD cone Carbon Fiber.
 111     fA.Size(7,"SSD Suport cone Carbon Fiber Surface outer left");
 112      // Poly-cone Volume B. Stesalite inside volume A.
 113     fB.Size(6,"SSD Suport cone Inserto Stesalite left edge");
 114     // Poly-cone Volume C. Foam inside volume A.
 115     fC.Size(4,"SSD Suport cone Rohacell foam left edge");
 116     fD.SetName("Screw+stud used to mount things to the SSD support cone");
 117     fE.SetName("pin used to mount things to the SSD support cone");
 118     // Poly-cone Volume F. Foam in spoak reagion, inside volume A.
 119     fF.Size(4,"SSD Top Suport cone Rohacell foam Spoak");
 120     fG.Size(4,"SSD spoak carbon fiber surfaces"); // Poly-cone Volume G.
 121     fH.Size(4,"SSD support cone Rohacell foam Spoak"); // Poly-cone Volume H.
 122     fI.Size(9,"SSD lower/inner right part of SSD cone"); //Poly-cone Volume I.
 123     fJ.Size(4,"SSD inner most foam core"); // Poly-cone Volume J.
 124     fK.Size(6,"SSD inner most inserto material"); // Poly-cone Volume K.
 125     fL.Size(4,"SSD Bottom cone Rohacell foam Spoak"); // Poly-cone Volume L.
 126     fM.Size(4,"SSD mounting post foam substitute, Inserto");//Poly-cone Vol. M
 127     fN.Size(4,"SSD mounting post CF subsititute, Inserto");//Poly-cone Vol. N
 128     fO.Size(3,"SSD mounting post, carbon fiber"); // Poly-cone Volume O.
 129     fP.Size(3,"SSD mounting post, Inserto"); // Poly-cone Volume P.
 130     fQ.Size(4,"SSD Thermal sheal stainless steel bolts");//Poly-cone Volume Q.
 131     fR.SetName("Air in front of bolt (in stasolit)");
 132     fS.SetName("Air in front of Stainless Steal Screw end, N6");
 133     fT.Size(2,"SSD-SDD mounting bracket Inserto-> Al."); //Poly-cone Volume T.
 134     fU.Size(4,"SSD-SDD mounting bracket CF->Al."); // Poly-cone Volume U.
 135     // Lets start with the upper left outer carbon fiber surface.
 136     // Between za[2],rmaxa[2] and za[4],rmaxa[4] there is a curved section
 137     // given by rmaxa = rmaxa[2]-r*Sind(t) for 0<=t<=fTc and
 138     // za = za[2] + r*Cosd(t) for 0<=t<=fTc. Simularly between za[1],rmina[1
 139     // and za[3],rmina[3] there is a curve section given by
 140     // rmina = rmina[1]-r*Sind(t) for 0<=t<=fTc and za = za[1]+r&Sind(t)
 141     // for t<=0<=fTc. These curves have been replaced by straight lines
 142     // between the equivelent points for simplicity.
 143     Double_t dza = fThickness/fSintc-(fRoutMax-fRoutMin)/fTantc;
 144     if(dza<=0){ // The number or order of the points are in error for a proper
 145         // call to pcons!
 146         Error("SSDcone","The definition of the points for a call to PCONS is"
 147               " in error. abort.");
 148         return;
 149     } // end if
 150     fA.P0() = 0.0;
 151     fA.dP() = 360.0;
 152     fA.Z(0) = fZ0;
 153     fA.Rn(0) = fRoutMin;
 154     fA.Rx(0) = fRoutMax;
 155     fA.Z(1)  = fA.ZAt(0)+fZouterMilled - dza; // za[2] - dza.
 156     fA.Rn(1) = fA.Rmin(0);
 157     fA.Rx(1) = fA.Rmax(0);
 158     fA.Z(2)  = fA.ZAt(0)+fZouterMilled; //From Drawing ALR-0767 and ALR-0767/3
 159     fA.Rx(2) = fA.Rmax(0);
 160     RadiusOfCurvature(fRcurv,0.0,fA.ZAt(1),fA.Rmin(1),fTc,fA.Z(3),fA.Rn(3));
 161     fA.Rn(2) = RminFrom2Points(fA,3,1,fA.ZAt(2));
 162     RadiusOfCurvature(fRcurv,0.0,fA.ZAt(2),fA.Rmax(2),fTc,fA.Z(4),fA.Rx(4));
 163     fA.Rn(4) = RminFromZSSDcone(fA.ZAt(4));
 164     fA.Rx(3) = RmaxFrom2Points(fA,4,2,fA.ZAt(3));
 165     fA.Rn(5) = fRholeMax;
 166     fA.Z(5)  = Zfrom2MinPoints(fA,4,3,fA.Rmin(5));
 167     fA.Rx(5) = RmaxFromZSSDcone(fA.ZAt(5));
 168     fA.Rn(6) = fRholeMax;
 169     fA.Rx(6) = fA.Rmin(6);
 170     fA.Z(6)  = ZFromRmaxSSDcone(fA.Rmax(6));
 171     //
 172     // Now lets define the Inserto Stesalite 4411w material volume.
 173     fB.P0() = 0.0;
 174     fB.dP() = 360.0;
 175     fB.Z(0) = fA.ZAt(0);
 176     fB.Rn(0) = fA.Rmin(0)+fCthick;
 177     fB.Rx(0) = fA.Rmax(0)-fCthick;
 178     fB.Z(1)  = fA.ZAt(1);
 179     fB.Rn(1) = fB.Rmin(0);
 180     fB.Rx(1) = fB.Rmax(0);
 181     fB.Z(2)  = fA.ZAt(2);
 182     fB.Rx(2) = fB.Rmax(1);
 183     RadiusOfCurvature(fRcurv-fCthick,0.,fB.ZAt(2),fB.Rmax(2),
 184                                     fTc,fB.Z(3),fB.Rx(3));
 185     RadiusOfCurvature(fRcurv+fCthick,0.,fB.ZAt(1),fB.Rmin(1),
 186                                     fTc,fB.Z(4),fB.Rn(4));
 187     fB.Rn(2) = RminFrom2Points(fB,4,1,fB.ZAt(2));
 188     fB.Rn(3) = RminFrom2Points(fB,4,1,fB.ZAt(3));
 189     fB.Z(5)  = fB.ZAt(4)+(fThickness-2.0*fCthick)/fSintc;
 190     fB.Rn(5) = RmaxFromZSSDcone(fB.ZAt(5),-fCthick);
 191     fB.Rx(5) = fB.Rmin(5);
 192     fB.Rx(4) = RmaxFrom2Points(fB,5,3,fB.ZAt(4));
 193     //
 194     // Now lets define the Rohacell foam material volume.
 195     fC.P0() = 0.0;
 196     fC.dP() = 360.0;
 197     fC.Z(0) = fB.ZAt(4);
 198     fC.Rn(0) = fB.Rmin(4);
 199     fC.Rx(0) = fC.Rmin(0);
 200     fC.Z(1)  = fB.ZAt(5);
 201     fC.Rx(1) = fB.Rmin(5);
 202     fC.Rn(2) = fA.Rmin(5)+fCthick;//leave space for carbon fiber covering hole
 203     fC.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fC.Rmin(2),+fCthick);
 204     fC.Rn(1) = RminFrom2Points(fC,2,0,fC.ZAt(1));
 205     fC.Rx(3) = fA.Rmin(6)+fCthick;
 206     fC.Rn(3) = fC.Rmax(3);
 207     fC.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fC.Rx(3),-fCthick);
 208     fC.Rx(2) = RmaxFrom2Points(fC,3,1,fC.ZAt(2));
 209     //
 210     // In volume SCB, th Inserto Stesalite 4411w material volume, there
 211     // are a number of Stainless steel screw and pin studs which will be
 212     // filled with screws/studs.
 213     fD.Rn()=0.0,fD.Rx()=6.0,fD.Z()=0.5*10.0; // mm
 214     fE.Rn()=0.0;fE.Rx()=6.0;fE.Z()=0.5*12.0; // mm
 215     //
 216     // There is no carbon fiber between this upper left section and the
 217     // SSD spoaks. We remove it by replacing it with Rohacell foam.
 218     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
 219     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
 220     // make it a fixed angular thickness.
 221     t *= 180.0/TMath::Pi();
 222     fF.P0()  = 12.5+t; // degrees see drawing ALR-0767.
 223     fF.dP()  = 5.0 - 2.0*t; // degrees
 224     fF.Z(0)  = fC.ZAt(2);
 225     fF.Rn(0) = fC.Rmin(3);
 226     fF.Rx(0) = fF.Rmin(0);
 227     fF.Rn(1) = fA.Rmin(5);
 228     fF.Rx(1) = fF.Rmin(0);
 229     fF.Z(1)  = ZFromRminSSDcone(fF.Rmin(1),+fCthick);
 230     fF.Z(2)  = fC.ZAt(3);
 231     fF.Rn(2) = fF.Rmin(1);
 232     fF.Rx(2) = fF.Rmax(1);
 233     fF.Rn(3) = fA.Rmin(6);
 234     fF.Rx(3) = fF.Rmin(3);
 235     fF.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fF.Rmax(3),-fCthick);
 236     //=================================================================
 237     // Now for the spoak part of the SSD cone.
 238     // It is not posible to inclue the radius of curvature between
 239     // the spoak part and the upper left part of the SSD cone or lowwer right
 240     // part. This would be discribed by the following curves.
 241     // R = Rmax - (5mm)*Sin(t) phi = phi0+(5mm*180/(Pi*fRoutHole))*Sin(t)
 242     // where 0<=t<=90 For the inner curve a simular equiation holds.
 243     fG.P0()  = 12.5; // degrees see drawing ALR-0767.
 244     fG.dP()  = 5.0; // degrees
 245     fG.Z(0)  = fA.ZAt(5);
 246     fG.Rn(0) = fA.Rmin(5);
 247     fG.Rx(0) = fG.Rn(0);
 248     fG.Z(1)  = fA.ZAt(6);
 249     fG.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fG.ZAt(1));
 250     fG.Rx(1) = fG.Rmax(0);
 251     fG.Rn(2) = fRholeMin;
 252     fG.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fG.Rmin(2));
 253     fG.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fG.ZAt(2));
 254     fG.Rn(3) = fG.Rmin(2);
 255     fG.Rx(3) = fG.Rmin(3);
 256     fG.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fG.Rmax(3));
 257     // For the foam core.
 258     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
 259     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
 260     // make it a fixed angular thickness.
 261     t *= 180.0/TMath::Pi();
 262     fH.P0()  = 12.5+t; // degrees
 263     fH.dP()  = 5.0 - 2.0*t; // degrees see drawing ALR-0767.
 264     fH.Z(0)  = fF.ZAt(1);
 265     fH.Rn(0) = fG.Rmin(0);
 266     fH.Rx(0) = fH.Rmin(0);
 267     fH.Z(1)  = fF.ZAt(3);
 268     fH.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fH.Z(1),+fCthick);
 269     fH.Rx(1) = fH.Rmax(0);
 270     fH.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fG.Rmin(2),+fCthick);
 271     fH.Rn(2) = fG.Rmin(2);
 272     fH.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fH.Z(2),-fCthick);
 273     fH.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fG.Rmin(3),-fCthick);
 274     fH.Rn(3) = fG.Rmin(3);
 275     fH.Rx(3) = fH.Rn(3);
 276     //
 277     //==================================================================
 278     // Now for the Inner most part of the SSD cone.
 279     fI.P0()  = 0.0;
 280     fI.dP()  = 360.0;
 281     fI.Z(0)  = fG.ZAt(2);
 282     fI.Rn(0) = fG.Rmin(2);
 283     fI.Rx(0) = fI.Rmin(0);
 284     fI.Z(1)  = fG.ZAt(3);
 285     fI.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fI.ZAt(1));
 286     fI.Rx(1) = fI.Rmax(0);
 287     fI.Rn(4) = fRinMin;
 288     fI.Rn(5) = fRinMin;
 289     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.0,0.0,fRinMax,90.0-fTc,Z,fI.Rx(5)); // z dummy
 290     fI.Z(5)  = ZFromRmaxSSDcone(fI.Rx(5));
 291     fI.Z(6)  = fZcylinder;
 292     fI.Rn(6) = fRinMin;
 293     fI.Z(7)  = fI.Z(6);
 294     fI.Rn(7) = fRinCylinder;
 295     fI.Rn(8) = fRinCylinder;
 296     fI.Rx(8) = fI.Rmin(8);
 297     Rmin = fI.Rmin(5);
 298     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.0-fTc,fI.Z(5),fI.Rmax(5),90.0,Z,Rmax);
 299     Rmax = fRinMax;
 300     fI.Z(8)  = Z+(fI.ZAt(5)-Z)*(fI.Rmax(8)-Rmax)/(fI.Rmax(5)-Rmax);
 301     fI.Rx(6) = RmaxFrom2Points(fI,8,5,fI.ZAt(6));
 302     fI.Rx(7) = fI.Rmax(6);
 303     fI.Z(3)  = Z-fdZin;
 304     fI.Z(4)  = fI.ZAt(3);
 305     fI.Rx(3) = RmaxFromZSSDcone(fI.ZAt(3));
 306     fI.Rx(4) = fI.Rx(3);
 307     //rmin dummy
 308     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.,fI.ZAt(3),0.,90.-fTc,fI.Z(2),Rmin);
 309     fI.Rn(2) = RminFromZSSDcone(fI.ZAt(2));
 310     fI.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fI.ZAt(2));
 311     // z dummy
 312     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.-fTc,0.0,fI.Rmin(2),90.0,Z,fI.Rn(3));
 313     // Now for Inserto volume at the inner most radius.
 314     fK.P0()  = 0.0;
 315     fK.dP()  = 360.0;
 316     fK.Z(1)  = fI.ZAt(3)+fCthick;
 317     fK.Rn(1) = fI.Rmin(3);
 318     fK.Z(2)  = fK.ZAt(1);
 319     fK.Rn(2) = fI.Rmin(4);
 320     fK.Rn(3) = fK.Rmin(2);
 321     fK.Rn(4) = fK.Rmin(2);
 322     fK.Rx(4) = fI.Rmax(5)-fCthick*fSintc;
 323     RadiusOfCurvature(fRcurv+fCthick,90.0,fK.ZAt(1),fK.Rmin(1),
 324                                 90.0-fTc,fK.Z(0),fK.Rn(0));
 325     fK.Rx(0) = fK.Rmin(0);
 326     fK.Z(3)  = fK.ZAt(0)+(fThickness-2.0*fCthick)*fCostc;;
 327     fK.Rx(3) = fK.Rmax(0)+(fThickness-2.0*fCthick)*fSintc;
 328     fK.Rx(1) = RmaxFrom2Points(fK,3,0,fK.ZAt(1));
 329     fK.Rx(2) = fK.Rmax(1);
 330     fK.Z(4)  = ZFromRmaxSSDcone(fK.Rmax(4),-fCthick);
 331     fK.Rn(5) = fK.Rmin(2);
 332     fK.Z(5)  = fI.ZAt(6);
 333     fK.Rx(5) = (fI.Rmax(5)-fI.Rmax(8))/(fI.ZAt(5)-fI.ZAt(8))*
 334                (fK.ZAt(5)-fK.ZAt(4)) + fK.Rmax(4);
 335     // Now for foam core at the inner most radius.
 336     fJ.P0() = 0.0;
 337     fJ.dP() = 360.0;
 338     fJ.Rn(0) = fI.Rmin(0)-fCthick;
 339     fJ.Z(0)  = ZFromRminSSDcone(fJ.Rmin(0),+fCthick);
 340     fJ.Rx(0) = fJ.Rmin(0);
 341     fJ.Rx(1) = fJ.Rmax(0);
 342     fJ.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fJ.Rmax(1),-fCthick);
 343     fJ.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fJ.ZAt(1),+fCthick);
 344     fJ.Z(2)  = fK.ZAt(0);
 345     fJ.Rn(2) = fK.Rmin(0);
 346     fJ.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fJ.ZAt(2),-fCthick);
 347     fJ.Z(3)  = fK.ZAt(3);
 348     fJ.Rn(3) = fK.Rmax(3);
 349     fJ.Rx(3) = fJ.Rmin(3);
 350     // Now for foam core at the top of the inner most radius where
 351     // the spoaks are.
 352     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
 353     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
 354     // make it a fixed angular thickness.
 355     t *= 180.0/TMath::Pi();
 356     fL.P0() = 12.5+t; // degrees
 357     fL.dP() = 5.0 - 2.0*t; // degrees see drawing ALR-0767.
 358     fL.Z(0) = fH.ZAt(2);
 359     fL.Rn(0) = fH.Rmin(2);
 360     fL.Rx(0) = fL.Rmin(0);
 361     fL.Z(1)  = fJ.ZAt(0);
 362     fL.Rn(1) = fJ.Rmin(0);
 363     fL.Rx(1) = fI.Rmax(1);
 364     fL.Z(2)  = fH.ZAt(3);
 365     fL.Rn(2) = fL.Rmin(1);
 366     fL.Rx(2) = fL.Rmax(1);
 367     fL.Z(3)  = fJ.ZAt(1);
 368     fL.Rn(3) = fL.Rmin(2);
 369     fL.Rx(3) = fL.Rmin(3);
 370     // Now for the SSD mounting posts
 371     fO.P0()  = fPhi0Post; // degrees
 372     fO.dP()  = 180.0*fdRpost/(fRpostMin+0.5*fdRpost)/TMath::Pi(); //
 373     fO.Rn(0) = fRpostMin+fdRpost;
 374     fO.Rx(0) = fO.Rmin(0);
 375     fO.Z(0)  = ZFromRmaxSSDcone(fO.Rmax(0));
 376     fO.Rn(1) = fRpostMin;
 377     fO.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fO.Rmin(1));
 378     fO.Rx(1) = fO.Rmax(0);
 379     fO.Z(2)  = fZ0+fZpostMax;
 380     fO.Rn(2) = fRpostMin;
 381     fO.Rx(2) = fO.Rmin(2)+fdRpost;
 382     // Now for the SSD mounting posts
 383     t = 180.0*fCthick/(fRpostMin+0.5*fdRpost)/TMath::Pi();
 384     fP.dP()  = fO.DPhi()-2.0*t; // degrees
 385     fP.P0()  = fO.Phi0()+t; //
 386     fP.Rn(0) = fO.Rmin(0)-fCthick;
 387     fP.Rx(0) = fP.Rmin(0);
 388     fP.Z(0)  = ZFromRmaxSSDcone(fP.Rmax(0));
 389     fP.Rn(1) = fO.Rmin(1)+fCthick;
 390     fP.Rx(1) = fO.Rmin(0)-fCthick;
 391     fP.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fP.Rmin(1));
 392     fP.Rn(2) = fP.Rmin(1);
 393     fP.Rx(2) = fP.Rmax(1);
 394     fP.Z(2)  = fZ0+fZpostMax;
 395     // This insrto continues into the SSD cone displacing the foam
 396     // and the carbon fiber surface at those points where the posts are.
 397     fM.P0()  = fP.Phi0();
 398     fM.dP()  = fP.DPhi();
 399     fM.Rn(0) = fRpostMin+fdRpost-fCthick;
 400     fM.Rx(0) = fM.Rmin(0);
 401     fM.Z(0)  = ZFromRminSSDcone(fM.Rmin(0),+fCthick);
 402     fM.Rx(1) = fM.Rmax(0);
 403     fM.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fM.Rmax(1),-fCthick);
 404     fM.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fM.ZAt(1),+fCthick);
 405     fM.Rn(2) = fRpostMin+fCthick;
 406     fM.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fM.Rmin(2),+fCthick);
 407     fM.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fM.ZAt(2),-fCthick);
 408     fM.Rn(3) = fM.Rmin(2);
 409     fM.Rx(3) = fM.Rmin(3);
 410     fM.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fM.Rmax(3),-fCthick);
 411     //
 412     fN.P0()  = fP.Phi0();
 413     fN.dP()  = fP.DPhi();
 414     fN.Z(0)  = fM.ZAt(1);
 415     fN.Rn(0) = fM.Rmax(1);
 416     fN.Rx(0) = fN.Rmin(0);
 417     fN.Rx(1) = fN.Rmax(0);
 418     fN.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fN.Rmax(1));
 419     fN.Rn(1) = RmaxFromZSSDcone(fN.ZAt(1),-fCthick);
 420     fN.Z(2)  = fM.ZAt(3);
 421     fN.Rn(2) = fM.Rmin(3);
 422     fN.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fN.ZAt(2));
 423     fN.Rn(3) = fN.Rmin(2);
 424     fN.Rx(3) = fN.Rmin(3);
 425     fN.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fN.Rmax(3));
 426     // Bolt heads holding the SSD-SDD tube to the SSD cone.
 427     // Bolt -- PolyCone
 428     fQ.P0()  = 0.0;
 429     fQ.dP()  = 360.0;
 430     fQ.Z(0)  = fI.ZAt(4)-fThSDDsupportPlate;
 431     fQ.Rn(0) = 0.0;
 432     fQ.Rx(0) = 0.5*fDscrewHead;
 433     fQ.Z(1)  = fI.ZAt(4)-fThScrewHeadHole;
 434     fQ.Rn(1) = 0.0;
 435     fQ.Rx(1) = 0.5*fDscrewHead;
 436     fQ.Z(2)  = fQ.ZAt(1);
 437     fQ.Rn(2) = 0.0;
 438     fQ.Rx(2) = 0.5*fDscrewShaft;
 439     fQ.Z(3)  = fQ.ZAt(2);
 440     fQ.Rn(3) = 0.0;
 441     fQ.Rx(3) = fQ.Rmax(2);
 442     // air infront of bolt (stasolit Volume K) -- Tube
 443     fR.Z() = 0.5*(fThickness-fThScrewHeadHole);
 444     fR.Rn() = 0.0;
 445     fR.Rx() = 0.5*fDscrewHead;
 446     // air infront of bolt (carbon fiber volume I) -- Tube
 447     fS.Z() = 0.5*fThickness;
 448     fS.Rn() = 0.0;
 449     fS.Rx() = fR.Rmax();
 450     // SDD support plate, SSD side.
 451     fT.dP()  = 180.0*fWsddSupportPlate/(fRsddSupportPlate*TMath::Pi());
 452     fT.P0()  = fPhi0SDDsupports=-0.5*fT.DPhi();
 453     fT.Z(0)  = fK.ZAt(2);
 454     fT.Rn(0) = fI.Rmin(4);
 455     fT.Rx(0) = fRsddSupportPlate;
 456     fT.Z(1)  = fI.ZAt(4) - fThSDDsupportPlate;
 457     fT.Rn(1) = fT.Rmin(0);
 458     fT.Rx(1) = fT.Rmax(0);
 459     //
 460     fU.dP() = fT.DPhi();
 461     fU.P0() = fT.Phi0();
 462     fU.Z(2) = fI.ZAt(4);
 463     fU.Rn(2) = fT.Rmin(0);
 464     fU.Rx(2) = fT.Rmax(0);
 465     fU.Z(3)  = fT.ZAt(0);
 466     fU.Rn(3) = fU.Rmin(2);
 467     fU.Rx(3) = fU.Rmax(2);
 468     fU.Z(1)  = fU.ZAt(2);
 469     fU.Rn(1) = fI.Rmin(3);
 470     fU.Rx(1) = fU.Rmax(3);
 471     fU.Rx(0) = fT.Rmax(0);
 472     fU.Rn(0) = fU.Rmax(0);
 473     fU.Z(0)  = Zfrom2MinPoints(fI,2,3,fU.Rmax(0));
 474     // Debuging
 475     Print(&cout);
 476 }
 477 //______________________________________________________________________
 478 void AliITSGeometrySSDCone::CreateG3Geometry(const char *moth,
 479                                              TVector3 &trans){
 480     // Calls Geant 3 geometry inilization routines with the information
 481     // stored in this class.
 482     // Inputs:
 483     //    none.
 484     // Outputs:
 485     //    none.
 486     // Return:
 487     //    none.
 488
 489     PolyCone(fA,fSSDcf);
 490     PolyCone(fB,fSSDfs);
 491     PolyCone(fC,fSSDfo);
 492     Tube(fD,fSSDsw);
 493     Tube(fE,fSSDsw);
 494     PolyCone(fF,fSSDfo);
 495     PolyCone(fG,fSSDcf);
 496     PolyCone(fH,fSSDfo);
 497     PolyCone(fI,fSSDcf);
 498     PolyCone(fJ,fSSDfo);
 499     PolyCone(fK,fSSDfs);
 500     PolyCone(fL,fSSDfo);
 501     PolyCone(fM,fSSDfo);
 502     PolyCone(fN,fSSDfo);
 503     PolyCone(fO,fSSDcf);
 504     PolyCone(fP,fSSDfs);
 505     PolyCone(fQ,fSSDfo);
 506     Tube(fR,fSSDsw);
 507     Tube(fS,fSSDsw);
 508     PolyCone(fT,fSSDfo);
 509     PolyCone(fU,fSSDfo);
 510     return;
 511 }
 512 //______________________________________________________________________
 513 void AliITSGeometrySSDCone::PositionG3Geometry(AliITSBaseVolParams &moth,
 514                                                Int_t cn,TVector3 &trans,
 515                                                Int_t irot){
 516     // Positions ths whole object at t with rotatin irot coply number cn
 517     // into volume moth.
 518     // Inputs:
 519     //   const AliITSBaseVolParams *moth   Mother volume where this object
 520     //                                     is to be placed.
 521     //   Int_t      cn      Copy number.
 522     //   TVector3   &t      Translation vector for this whole volume
 523     //   Int_t      irot    rotation matrix number to be applyed to this
 524     //                      volume.
 525     // Output:
 526     //   none.
 527     // Return:
 528     //   none.
 529     Int_t i,j,k,l,irotSpoaks,irotPost;
 530     Double_t t;
 531     Bool_t init=kFALSE;
 532     TVector3 zero(0.0,0.0,0.0),v(0.0,0.0,0.0);
 533
 534     if(cn<=0) return;
 535     if(cn==1) init=kTRUE;
 536     Pos(fA,cn,moth,trans,0);
 537     Pos(fI,cn,moth,trans,0);
 538     Pos(fG,fNspoaks*(cn-1)+1,moth,trans,0);
 539     irotSpoaks = irot;
 540     j = 1;
 541     for(i=fNspoaks*(cn-1)+2;i<fNspoaks*cn+1;i++){
 542         ZMatrix(++irot,((Double_t)j)*360./((Double_t)fNspoaks));
 543         Pos(fG,i,moth,trans,irot);
 544         j++;
 545     } // end for i
 546     Pos(fO,fNposts*(cn-1)+1,moth,trans,0);
 547     irotPost = irot;
 548     j = 1;
 549     for(i=fNposts*(cn-1)+2;i<fNposts*cn+1;i++){
 550         ZMatrix(++irot,((Double_t)j)*360./((Double_t)fNposts));
 551         Pos(fO,i,moth,trans,irot);
 552         j++;
 553     } // end for
 554     if(!init) return;
 555     // Inside volume A.
 556     Pos(fB,1,fA,zero,0);
 557     Pos(fC,1,fA,zero,0);
 558     // Inside Volume B
 559     k=l=0;
 560     for(i=0;i<2;i++){ // position for ITS-TPC mounting brackets
 561         for(j=0;j<2;j++){ // 2 screws per bracket
 562             fNcD++;
 563             t = -5.0+10.0*((Double_t)j)+180.*((Double_t)i);
 564             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 565             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 566             v.SetZ(fD.DzAt());
 567             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
 568         } // end for j
 569         for(j=0;j<3;j++){ // 3 pins per bracket
 570             fNcE++;
 571             t = -3.0+3.0*((Double_t)j)+180.*((Double_t)i);
 572             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 573             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 574             v.SetZ(fE.DzAt());
 575             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
 576         } // end for j
 577     } // end for i
 578     for(i=0;i<2;i++){ // position for ITS-rail mounting brackets
 579         for(j=0;j<4;j++){ // 4 screws per bracket
 580             Double_t a[4]={0.0,2.0,5.0,7.0}; // Relative angles.
 581             fNcD++;
 582             t = 90.0-a[j]+187.*((Double_t)i);
 583             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 584             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 585             v.SetZ(fD.DzAt());
 586             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
 587         } // end for j
 588         for(j=0;j<2;j++){ // 2 pins per bracket
 589             fNcE++;
 590             t = 88+7.0*((Double_t)j)+184.*((Double_t)i);
 591             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 592             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 593             v.SetZ(fE.DzAt());
 594             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
 595         } // end for j
 596     } // end for i
 597     for(i=0;i<fNmounts;i++){ // mounting holes/screws for beam
 598         // pipe support and SPD cone support (dump side,non-dump
 599         // side has them to).
 600         for(j=0;j<2;j++){ // 2 screws per bracket
 601             fNcD++;
 602             t = 180.*20./(fRoutHole*TMath::Pi());
 603             t = 45.0+((Double_t)(j-1))*t+90.*((Double_t)i);
 604             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 605             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 606             v.SetZ(fD.DzAt());
 607             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
 608         } // end for j
 609         for(j=0;j<1;j++){ // 1 pins per bracket
 610             fNcE++;
 611             t = 45.0+90.*((Double_t)i);
 612             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 613             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 614             v.SetZ(fE.DzAt());
 615             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
 616         } // end for j
 617     } // end for i
 618     Pos(fF,1,fA,zero,0);
 619     Pos(fL,1,fI,zero,0);
 620     for(i=1;i<fNspoaks;i++){
 621         Pos(fF,i+1,fA,zero,irotSpoaks+i);
 622         Pos(fL,i+1,fA,zero,irotSpoaks+i);
 623     } // end for i
 624     Pos(fH,1,fG,zero,0);
 625     Pos(fK,1,fI,zero,0);
 626     Pos(fJ,1,fI,zero,0);
 627     Pos(fP,1,fO,zero,0);
 628     Pos(fM,1,fJ,zero,0);
 629     Pos(fN,1,fI,zero,0);
 630     for(i=1;i<fNposts;i++){
 631         Pos(fN,i+1,fI,zero,irotPost+i);
 632         Pos(fM,i+1,fJ,zero,irotPost+i);
 633     } // end for i
 634     // Add SDD thermal sheald screws, and SDD suppport bracket.
 635     t = fPhi0Screws;
 636     v.SetX(fRcylinderScrews*Sind(t));
 637     v.SetY(fRcylinderScrews*Cosd(t));
 638     v.SetZ(0.0);
 639     Pos(fQ,1,fK,v,0);
 640     v.SetZ(fK.ZAt(2)-fR.DzAt());
 641     Pos(fR,1,fK,v,0);
 642     v.SetZ(fI.ZAt(4)-fS.DzAt());
 643     Pos(fS,1,fI,v,0);
 644     Pos(fT,1,fK,zero,0);
 645     Pos(fU,1,fI,zero,0);
 646     Int_t ir=2,it=2;
 647     Double_t d = 360./((Double_t)fNssdSupports);
 648     cout << fPhi0SDDsupports<<" " << fNssdSupports<< " " << fPhi0Screws<< endl;
 649     for(i=1;i<fNinScrews;i++){
 650         t = fPhi0Screws + ((Double_t)i)*360./((Double_t)fNinScrews);
 651         v.SetX(fRcylinderScrews*Sind(t));
 652         v.SetY(fRcylinderScrews*Cosd(t));
 653         v.SetZ(0.0);
 654         Pos(fQ,i+1,fK,v,0);
 655         cout << " t="<<t<<endl;
 656         if((t>=-0.5*fT.DPhi()&&t<=+0.5*fT.DPhi())||
 657            (t>=d-0.5*fT.DPhi()&&t<=d+0.5*fT.DPhi())||
 658            (t>=2.*d-0.5*fT.DPhi()&&t<=2.*d+0.5*fT.DPhi())){
 659             // SDD support here
 660             if((t>=-0.5*fT.DPhi()&&t<=+0.5*fT.DPhi())) continue;
 661             t = ((Double_t)(it-1))*d;
 662             cout << " Zmatrix t=" << t << endl;
 663             ZMatrix(++irot,t);
 664             Pos(fT,it,fK,zero,irot);
 665             Pos(fU,it,fI,zero,irot);
 666             it++;
 667         }else{ // Air here
 668             v.SetZ(fK.ZAt(2)-fR.DzAt());
 669             Pos(fR,ir,fK,v,0);
 670             v.SetZ(fI.ZAt(4)-fS.DzAt());
 671             Pos(fS,ir,fI,v,0);
 672             ir++;
 673         } // end if
 674     } // end for i
 675     // Air holes and bolts in SSD mounting studs, volumes I,M,N,O.
 676     return;
 677 }
 678 //______________________________________________________________________
 679 void AliITSGeometrySSDCone::CreateG3Materials(){
 680     // Fills the Geant 3 banks with Material and Medium definisions.
 681     // Inputs:
 682     //   none.
 683     // Outputs:
 684     //   none.
 685     // Returns:
 686     //   none.
 687     Int_t i;
 688     Int_t Z[5],N[5];
 689     Double_t W[5],dens;
 690
 691     // epoxy
 692     dens = 10.*GetA(1)+13.*GetA(6)+3.*GetA(8);
 693     Z[0] = 1; W[0] = 10.*GetA(Z[0])/dens; // Hydrogen Content
 694     Z[1] = 6; W[1] = 13.*GetA(Z[1])/dens; // Carbon Content
 695     Z[2] = 8; W[2] =  3.*GetA(Z[2])/dens; // Oxegen
 696     // Carbon fiber is about 64% carbon fiber and 36% epoxy by volume.
 697     // Now need to add in the carbon fiber
 698     W[0] *= 0.36*GetA(Z[0]);
 699     W[1]  = 0.36*W[1]*dens*GetA(Z[1]) + 0.64*GetA(Z[1]);
 700     W[2] *= 0.36*GetA(Z[2]);
 701     // Renormilize the weights
 702     dens = 0.0;
 703     for(i=0;i<3;i++){dens += W[i];}
 704     for(i=0;i<3;i++){W[i] /= dens;}
 705     dens = 1.7; // grams/cm^3 taken as density of G10 PDG book.
 706     MixtureByWeight(fSSDcf,"Carbon Fiber for SSD support cone",Z,W,dens,3,0);
 707     // epoxy
 708     dens = 10.*GetA(1)+13.*GetA(6)+3.*GetA(8);
 709     Z[0] = 1; W[0] = 10.*GetA(Z[0])/dens; // Hydrogen Content
 710     Z[1] = 6; W[1] = 13.*GetA(Z[1])/dens; // Carbon Content
 711     Z[2] = 8; W[2] =  3.*GetA(Z[2])/dens; // Oxegen
 712     Z[3] = 14;W[3] = 0.0; // no Silicon in epoxy.
 713     // glass fiber is about 64% carbon fiber and 36% epoxy by volume.
 714     // Now need to add in the glass fiber
 715     W[0] *= 0.36*GetA(Z[0]);
 716     W[1] *= 0.36*GetA(Z[1]);
 717     W[2]  = 0.36*W[2]*dens*GetA(Z[2]) + 0.64*2.0*GetA(Z[2]);
 718     W[3]  = 0.64*GetA(Z[3]); // Si
 719     // Renormilize the weights
 720     dens = 0.0;
 721     for(i=0;i<4;i++){dens += W[i];}
 722     for(i=0;i<4;i++){W[i] /= dens;}
 723     dens = 1.7; // grams/cm^3 taken as density of G10 PDG book.
 724     MixtureByWeight(fSSDfs,"Inserto stealite 4411w for SSD support cone",
 725                     Z,W,dens,4,0);
 726     // Rohacell 51 C14 H10 N2 O6 from Flavio Tosello
 727     // http://cesweb.grantadesign.com/demo/index.do
 728     Z[0] = 1; N[0] = 10; // Hydrogen Content
 729     Z[1] = 6; N[1] = 14; // Carbon Content
 730     Z[2] = 7; N[2] =  2; // Nitrogen Content
 731     Z[3] = 8; N[3] =  6; // Oxigen Content
 732     dens = 0.0513; // grams/cm^3 From Flavio Tosello
 733     //  http://www.emkayplatics.co.uk/roh51.html
 734     MixtureByNumber(fSSDfo,"Foam core (Rohacell 51) for SSD support cone",
 735                     Z,N,dens,4,0);
 736     // Stainless steel. Temperary values.
 737     Z[0] =  6; W[0] = 0.5; // Carbon Content
 738     Z[1] = 25; W[1] = 0.5; // Iron Content
 739     dens = 7.87; // Grams/cm^3  density of iron used.
 740     MixtureByWeight(fSSDsw,"Stainless steal screw, pin, and stud material",
 741                     Z,W,dens,2,0);
 742 }
 743 //______________________________________________________________________
 744 void AliITSGeometrySSDCone::BuildDisplayGeometry(){
 745     // Fill Root geometry banks for fast simple ITS simulation event
 746     // display. See Display.C, and related code, for more details.
 747     // Inputs:
 748     //    none.
 749     // Outputs:
 750     //   none.
 751     // Return:
 752     //  none.
 753
 754     // No need to display ITS cones.
 755 }
 756 //______________________________________________________________________
 757 void AliITSGeometrySSDCone::Print(ostream *os){
 758     // Prints out the data kept in this class
 759     // Inputs:
 760     //   ostream *os pointer to the output stream
 761     // Outputs:
 762     //   none.
 763     // Return:
 764     //   none.
 765
 766     *os << "Object AliITSGeometrySSDCone" << endl;
 767     *os << " Object fA" << endl << fA << endl;
 768     *os << " Object fB" << endl << fB << endl;
 769     *os << " Object fC" << endl << fC << endl;
 770     *os << " Object fD" << endl << fD << endl;
 771     *os << " Object fE" << endl << fE << endl;
 772     *os << " Object fF" << endl << fF << endl;
 773     *os << " Object fG" << endl << fG << endl;
 774     *os << " Object fH" << endl << fH << endl;
 775     *os << " Object fI" << endl << fI << endl;
 776     *os << " Object fJ" << endl << fJ << endl;
 777     *os << " Object fK" << endl << fK << endl;
 778     *os << " Object fL" << endl << fL << endl;
 779     *os << " Object fM" << endl << fM << endl;
 780     *os << " Object fN" << endl << fN << endl;
 781     *os << " Object fO" << endl << fO << endl;
 782     *os << " Object fP" << endl << fP << endl;
 783     *os << " Object fQ" << endl << fQ << endl;
 784     *os << " Object fR" << endl << fR << endl;
 785     *os << " Object fS" << endl << fS << endl;
 786     *os << " Object fT" << endl << fT << endl;
 787     *os << " Object fU" << endl << fU << endl;
 788     return;
 789 }
 790 //______________________________________________________________________
 791 void AliITSGeometrySSDCone::Read(istream *is){
 792     // Read in data written with Print above.
 793     // Inputs:
 794     //   istream *is Input stream pointer
 795     // Output:
 796     //   none.
 797     // Return:
 798     //   none.
 799     char s[50];
 800
 801     is->getline(s,49);
 802     is->getline(s,49);
 803     *is >> fA;
 804     is->getline(s,49);
 805     *is >> fB;
 806     is->getline(s,49);
 807     *is >> fC;
 808     is->getline(s,49);
 809     *is >> fD;
 810     is->getline(s,49);
 811     *is >> fE;
 812     is->getline(s,49);
 813     *is >> fF;
 814     is->getline(s,49);
 815     *is >> fG;
 816     is->getline(s,49);
 817     *is >> fH;
 818     is->getline(s,49);
 819     *is >> fI;
 820     is->getline(s,49);
 821     *is >> fJ;
 822     is->getline(s,49);
 823     *is >> fK;
 824     is->getline(s,49);
 825     *is >> fL;
 826     is->getline(s,49);
 827     *is >> fM;
 828     is->getline(s,49);
 829     *is >> fN;
 830     is->getline(s,49);
 831     *is >> fO;
 832     is->getline(s,49);
 833     *is >> fP;
 834     is->getline(s,49);
 835     *is >> fQ;
 836     is->getline(s,49);
 837     *is >> fR;
 838     is->getline(s,49);
 839     *is >> fS;
 840     is->getline(s,49);
 841     *is >> fT;
 842     is->getline(s,49);
 843     *is >> fU;
 844     return;
 845 }
 846 //______________________________________________________________________
 847 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSGeometrySSDCone &s){
 848     // Operator << for C++ like output of AliITSGeometrySSDCone class.
 849     // Inputs:
 850     //   ostream &os              The output stream
 851     //   AliITSGeometrySSDCone &s The class to be outputed
 852     // Outputs:
 853     //   none.
 854     // Return:
 855     //  ostream &os  The address of the output stream
 856
 857     s.Print(&os);
 858     return os;
 859 }
 860 //______________________________________________________________________
 861 istream &operator>>(istream &is,AliITSGeometrySSDCone &s){
 862     // Operator >> for C++ like input of AliITSGeometrySSDCone class.
 863     // Inputs:
 864     //   istream &is              The input stream
 865     //   AliITSGeometrySSDCone &s The class to be inputed
 866     // Outputs:
 867     //   none.
 868     // Return:
 869     //  istream &is  The address of the input stream
 870
 871     s.Read(&is);
 872     return is;
 873 }