ITS/UPGRADE/AliITSUv1.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16
  17 /* $Id: AliITSUv1.cxx */
  18
  19
  20 //========================================================================
  21 //
  22 //        Geometry for the Upgrade of the Inner Tracking System
  23 //
  24 // Mario Sitta (sitta@to.infn.it)
  25 // Chinorat Kobdaj (kobdaj@g.sut.ac.th)
  26 //
  27 //========================================================================
  28
  29
  30
  31 // $Log: AliITSUv1.cxx,v $
  32
  33 #include <TClonesArray.h>
  34 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36 #include <TGeoMatrix.h>
  37 #include <TGeoPhysicalNode.h>
  38 #include <TGeoVolume.h>
  39 #include <TGeoTube.h>
  40 #include <TGeoXtru.h>
  41 #include <TLorentzVector.h>
  42 #include <TString.h>
  43 #include <TVirtualMC.h>
  44
  45 #include "AliITSU.h"
  46 #include "AliITSUHit.h"
  47 #include "AliLog.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49 #include "AliMagF.h"
  50 #include "AliRun.h"
  51 #include "AliTrackReference.h"
  52 #include "AliITSv11Geometry.h"
  53 #include "AliITSUv1Layer.h"
  54 #include "AliITSUv1.h"
  55 #include "AliITSUGeomTGeo.h"
  56 #include "AliGeomManager.h"
  57 using namespace TMath;
  58
  59
  60 ClassImp(AliITSUv1)
  61
  62 //______________________________________________________________________
  63 AliITSUv1::AliITSUv1()
  64 :  fNWrapVol(0)
  65   ,fWrapRMin(0)
  66   ,fWrapRMax(0)
  67   ,fWrapZSpan(0)
  68   ,fLay2WrapV(0)
  69   ,fLayTurbo(0)
  70   ,fLayPhi0(0)
  71   ,fLayRadii(0)
  72   ,fLayZLength(0)
  73   ,fStavPerLay(0)
  74   ,fUnitPerStave(0)
  75   ,fChipThick(0)
  76   ,fStaveWidth(0)
  77   ,fStaveTilt(0)
  78   ,fSensThick(0)
  79   ,fChipTypeID(0)
  80   ,fBuildLevel(0)
  81   ,fUpGeom(0)
  82   ,fStaveModelIB(kIBModel0)
  83   ,fStaveModelOB(kOBModel0)
  84 {
  85   //    Standard default constructor
  86   // Inputs:
  87   //   none.
  88   // Outputs:
  89   //   none.
  90   // Return:
  91   //   none.
  92 }
  93
  94 //______________________________________________________________________
  95 AliITSUv1::AliITSUv1(const char *title, Int_t nlay)
  96   :AliITSU(title,nlay)
  97   ,fNWrapVol(0)
  98   ,fWrapRMin(0)
  99   ,fWrapRMax(0)
 100   ,fWrapZSpan(0)
 101   ,fLay2WrapV(0)
 102   ,fLayTurbo(0)
 103   ,fLayPhi0(0)
 104   ,fLayRadii(0)
 105   ,fLayZLength(0)
 106   ,fStavPerLay(0)
 107   ,fUnitPerStave(0)
 108   ,fChipThick(0)
 109   ,fStaveWidth(0)
 110   ,fStaveTilt(0)
 111   ,fSensThick(0)
 112   ,fChipTypeID(0)
 113   ,fBuildLevel(0)
 114   ,fUpGeom(0)
 115   ,fStaveModelIB(kIBModel0)
 116   ,fStaveModelOB(kOBModel0)
 117 {
 118   //    Standard constructor for the Upgrade geometry.
 119   // Inputs:
 120   //   const char * name   Ignored, set to "ITS"
 121   //   const char * title  Arbitrary title
 122   //   const Int_t nlay    Number of layers
 123   //
 124   fLayerName = new TString[fNLayers];
 125   //
 126   for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++)
 127     fLayerName[j].Form("%s%d",AliITSUGeomTGeo::GetITSSensorPattern(),j); // See AliITSUv1Layer
 128   //
 129   fLayTurbo     = new Bool_t[fNLayers];
 130   fLayPhi0      = new Double_t[fNLayers];
 131   fLayRadii     = new Double_t[fNLayers];
 132   fLayZLength   = new Double_t[fNLayers];
 133   fStavPerLay   = new Int_t[fNLayers];
 134   fUnitPerStave = new Int_t[fNLayers];
 135   fChipThick    = new Double_t[fNLayers];
 136   fStaveWidth   = new Double_t[fNLayers];
 137   fStaveTilt    = new Double_t[fNLayers];
 138   fSensThick    = new Double_t[fNLayers];
 139   fChipTypeID   = new UInt_t[fNLayers];
 140   fBuildLevel   = new Int_t[fNLayers];
 141
 142
 143   fUpGeom = new AliITSUv1Layer*[fNLayers];
 144
 145   if (fNLayers > 0) { // if not, we'll Fatal-ize in CreateGeometry
 146     for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++) {
 147       fLayPhi0[j]      = 0;
 148       fLayRadii[j]     = 0.;
 149       fLayZLength[j]   = 0.;
 150       fStavPerLay[j]   = 0;
 151       fUnitPerStave[j] = 0;
 152       fStaveWidth[j]   = 0.;
 153       fSensThick[j]    = 0.;
 154       fChipTypeID[j]   = 0;
 155       fBuildLevel[j]   = 0;
 156       fUpGeom[j]       = 0;
 157     }
 158   }
 159 }
 160
 161 //______________________________________________________________________
 162 AliITSUv1::~AliITSUv1() {
 163   //    Standard destructor
 164   // Inputs:
 165   //   none.
 166   // Outputs:
 167   //   none.
 168   // Return:
 169   //   none.
 170   delete [] fLayTurbo;
 171   delete [] fLayPhi0;
 172   delete [] fLayRadii;
 173   delete [] fLayZLength;
 174   delete [] fStavPerLay;
 175   delete [] fUnitPerStave;
 176   delete [] fChipThick;
 177   delete [] fStaveWidth;
 178   delete [] fStaveTilt;
 179   delete [] fSensThick;
 180   delete [] fChipTypeID;
 181   delete [] fBuildLevel;
 182   delete [] fUpGeom;
 183   delete [] fWrapRMin;
 184   delete [] fWrapRMax;
 185   delete [] fWrapZSpan;
 186   delete [] fLay2WrapV;
 187 }
 188
 189 //______________________________________________________________________
 190 void AliITSUv1::AddAlignableVolumes() const
 191 {
 192   // Creates entries for alignable volumes associating the symbolic volume
 193   // name with the corresponding volume path.
 194   //
 195   // Records in the alignable entries the transformation matrices converting
 196   // TGeo local coordinates (in the RS of alignable volumes) to the tracking
 197   // system
 198   // For this, this function has to run before the misalignment because we
 199   // are using the ideal positions in the AliITSgeom object.
 200   AliInfo("Add ITS alignable volumes");
 201
 202   if (!gGeoManager) { AliFatal("TGeoManager doesn't exist !"); return;  }
 203   //
 204   TString path = Form("ALIC_1/%s_2",AliITSUGeomTGeo::GetITSVolPattern());
 205   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameITS();
 206   //
 207   AliDebug(1,Form("%s <-> %s",sname.Data(),path.Data()));
 208   if( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 209     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s %s",sname.Data(),path.Data()));
 210   //
 211   int lastUID = 0;
 212   for (int lr=0; lr<fNLayers; lr++) AddAlignableVolumesLayer(lr,path,lastUID);
 213   //
 214 }
 215
 216 //______________________________________________________________________
 217 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesLayer(int lr, TString& parent,Int_t &lastUID) const
 218 {
 219   // add alignable volumes for layer and its daughters
 220   //
 221   TString wrpV = fLay2WrapV[lr]!=-1 ? Form("%s%d_1/",AliITSUGeomTGeo::GetITSWrapVolPattern(),fLay2WrapV[lr]) : "";
 222   TString path = Form("%s/%s%s%d_1",parent.Data(),wrpV.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSLayerPattern(),lr);
 223   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameLayer(lr);
 224   AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 225   if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 226     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 227   //
 228   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 229   int nstaves = lrobj->GetNStavesPerParent();
 230   for (int st=0; st<nstaves; st++) AddAlignableVolumesStave(lr,st,path,lastUID);
 231   //
 232 }
 233
 234 //______________________________________________________________________
 235 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesStave(int lr, int st, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 236 {
 237   // add alignable volumes for stave and its daughters
 238   //
 239   TString path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSStavePattern(),lr,st);
 240   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameStave(lr,st);
 241   AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 242   if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 243     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 244   //
 245   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 246   int nsstave = lrobj->GetNHalfStavesPerParent();
 247   int start = nsstave>0 ? 0:-1;
 248   //
 249   for (int sst=start; sst<nsstave; sst++) AddAlignableVolumesHalfStave(lr,st,sst,path,lastUID);
 250 }
 251
 252 //______________________________________________________________________
 253 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesHalfStave(int lr, int st, int sst, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 254 {
 255   // add alignable volumes for halfstave (if any) and its daughters
 256   //
 257   TString path = parent;
 258   if (sst>=0) {
 259     path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSHalfStavePattern(),lr,sst);
 260     TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameHalfStave(lr,st,sst);
 261     AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 262     if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 263       AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 264     //
 265   }
 266   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 267   int nmodules = lrobj->GetNModulesPerParent();
 268   int start = nmodules>0 ? 0:-1;
 269   //
 270   for (int md=start; md<nmodules; md++) AddAlignableVolumesModule(lr,st,sst,md,path,lastUID);
 271 }
 272
 273 //______________________________________________________________________
 274 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesModule(int lr, int st, int sst, int md, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 275 {
 276   // add alignable volumes for module (if any) and its daughters
 277   //
 278   TString path = parent;
 279   if (md>=0) {
 280     path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSModulePattern(),lr,md);
 281     TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameModule(lr,st,sst,md);
 282     AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 283     if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 284       AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 285     //
 286   }
 287   //
 288   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 289   int nchips = lrobj->GetNChipsPerParent();
 290   //
 291   for (int ic=0; ic<nchips; ic++) AddAlignableVolumesChip(lr,st,sst,md,ic,path,lastUID);
 292 }
 293
 294 //______________________________________________________________________
 295 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesChip(int lr, int st, int sst, int md, int ch, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 296 {
 297   // add alignable volumes for chip
 298   //
 299   TString path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSChipPattern(),lr,ch);
 300   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameChip(lr,st,sst,md,ch);
 301   int modUID = AliITSUGeomTGeo::ChipVolUID( lastUID++ );
 302   //
 303   AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s : ID=%d", sname.Data(),path.Data(),modUID));
 304   if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname,path.Data(),modUID) )
 305     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s | %d",sname.Data(),path.Data(),modUID));
 306   //
 307 }
 308
 309 //______________________________________________________________________
 310 void AliITSUv1::SetNWrapVolumes(Int_t n)
 311 {
 312   // book arrays for wrapper volumes
 313   if (fNWrapVol) AliFatal(Form("%d wrapper volumes already defined",fNWrapVol));
 314   if (n<1) return;
 315   fNWrapVol = n;
 316   fWrapRMin = new Double_t[fNWrapVol];
 317   fWrapRMax = new Double_t[fNWrapVol];
 318   fWrapZSpan= new Double_t[fNWrapVol];
 319   for (int i=fNWrapVol;i--;) fWrapRMin[i]=fWrapRMax[i]=fWrapZSpan[i]=-1;
 320   //
 321 }
 322
 323 //______________________________________________________________________
 324 void AliITSUv1::DefineWrapVolume(Int_t id, Double_t rmin,Double_t rmax, Double_t zspan)
 325 {
 326   // set parameters of id-th wrapper volume
 327   if (id>=fNWrapVol||id<0) AliFatal(Form("id=%d of wrapper volume is not in 0-%d range",id,fNWrapVol-1));
 328   fWrapRMin[id] = rmin;
 329   fWrapRMax[id] = rmax;
 330   fWrapZSpan[id] = zspan;
 331 }
 332
 333 //______________________________________________________________________
 334 void AliITSUv1::CreateGeometry() {
 335
 336   // Create the geometry and insert it in the mother volume ITSV
 337   TGeoManager *geoManager = gGeoManager;
 338
 339   TGeoVolume *vALIC = geoManager->GetVolume("ALIC");
 340
 341   new TGeoVolumeAssembly(AliITSUGeomTGeo::GetITSVolPattern());
 342   TGeoVolume *vITSV = geoManager->GetVolume(AliITSUGeomTGeo::GetITSVolPattern());
 343   vITSV->SetUniqueID(AliITSUGeomTGeo::GetUIDShift()); // store modID -> midUUID bitshift
 344   vALIC->AddNode(vITSV, 2, 0);  // Copy number is 2 to cheat AliGeoManager::CheckSymNamesLUT
 345   //
 346   const Int_t kLength=100;
 347   Char_t vstrng[kLength] = "xxxRS"; //?
 348   vITSV->SetTitle(vstrng);
 349   //
 350   // Check that we have all needed parameters
 351   if (fNLayers <= 0) AliFatal(Form("Wrong number of layers (%d)",fNLayers));
 352   //
 353   for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++) {
 354     if (fLayRadii[j] <= 0)                   AliFatal(Form("Wrong layer radius for layer %d (%f)",j,fLayRadii[j]));
 355     if (fLayZLength[j] <= 0)                 AliFatal(Form("Wrong layer length for layer %d (%f)",j,fLayZLength[j]));
 356     if (fStavPerLay[j] <= 0)                 AliFatal(Form("Wrong number of staves for layer %d (%d)",j,fStavPerLay[j]));
 357     if (fUnitPerStave[j] <= 0)               AliFatal(Form("Wrong number of chips for layer %d (%d)",j,fUnitPerStave[j]));
 358     if (fChipThick[j] < 0)                   AliFatal(Form("Wrong chip thickness for layer %d (%f)",j,fChipThick[j]));
 359     if (fLayTurbo[j] && fStaveWidth[j] <= 0) AliFatal(Form("Wrong stave width for layer %d (%f)",j,fStaveWidth[j]));
 360     if (fSensThick[j] < 0)                   AliFatal(Form("Wrong sensor thickness for layer %d (%f)",j,fSensThick[j]));
 361     //
 362     if (j > 0) {
 363       if (fLayRadii[j]<=fLayRadii[j-1])      AliFatal(Form("Layer %d radius (%f) is smaller than layer %d radius (%f)",
 364                            j,fLayRadii[j],j-1,fLayRadii[j-1]));
 365     } // if (j > 0)
 366
 367     if (fChipThick[j] == 0) AliInfo(Form("Chip thickness for layer %d not set, using default",j));
 368     if (fSensThick[j] == 0) AliInfo(Form("Sensor thickness for layer %d not set, using default",j));
 369
 370   } // for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++)
 371
 372   // Create the wrapper volumes
 373   TGeoVolume **wrapVols = 0;
 374   if (fNWrapVol) {
 375     wrapVols = new TGeoVolume*[fNWrapVol];
 376     for (int id=0;id<fNWrapVol;id++) {
 377       wrapVols[id] = CreateWrapperVolume(id);
 378       vITSV->AddNode(wrapVols[id], 1, 0);
 379     }
 380   }
 381   //
 382   fLay2WrapV = new Int_t[fNLayers];
 383
 384   // Now create the actual geometry
 385   for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++) {
 386     TGeoVolume* dest = vITSV;
 387     fLay2WrapV[j] = -1;
 388     //
 389     if (fLayTurbo[j]) {
 390       fUpGeom[j] = new AliITSUv1Layer(j,kTRUE,kFALSE);
 391       fUpGeom[j]->SetStaveWidth(fStaveWidth[j]);
 392       fUpGeom[j]->SetStaveTilt(fStaveTilt[j]);
 393     }
 394     else fUpGeom[j] = new AliITSUv1Layer(j,kFALSE);
 395     //
 396     fUpGeom[j]->SetPhi0(fLayPhi0[j]);
 397     fUpGeom[j]->SetRadius(fLayRadii[j]);
 398     fUpGeom[j]->SetZLength(fLayZLength[j]);
 399     fUpGeom[j]->SetNStaves(fStavPerLay[j]);
 400     fUpGeom[j]->SetNUnits(fUnitPerStave[j]);
 401     fUpGeom[j]->SetChipType(fChipTypeID[j]);
 402     fUpGeom[j]->SetBuildLevel(fBuildLevel[j]);
 403     if (j < 3)
 404       fUpGeom[j]->SetStaveModel(fStaveModelIB);
 405     else
 406       fUpGeom[j]->SetStaveModel(fStaveModelOB);
 407     AliDebug(1,Form("fBuildLevel: %d\n",fBuildLevel[j]));
 408     //
 409     if (fChipThick[j] != 0) fUpGeom[j]->SetChipThick(fChipThick[j]);
 410     if (fSensThick[j] != 0) fUpGeom[j]->SetSensorThick(fSensThick[j]);
 411     //
 412     for (int iw=0;iw<fNWrapVol;iw++) {
 413       if (fLayRadii[j]>fWrapRMin[iw] && fLayRadii[j]<fWrapRMax[iw]) {
 414         AliInfo(Form("Will embed layer %d in wrapper volume %d",j,iw));
 415         if (fLayZLength[j]>=fWrapZSpan[iw]) AliFatal(Form("ZSpan %.3f of wrapper volume %d is less than ZSpan %.3f of layer %d",
 416                                                           fWrapZSpan[iw],iw,fLayZLength[j],j));
 417         dest = wrapVols[iw];
 418         fLay2WrapV[j] = iw;
 419         break;
 420       }
 421     }
 422     fUpGeom[j]->CreateLayer(dest);
 423   }
 424   CreateSuppCyl(kTRUE,wrapVols[0]);
 425   CreateSuppCyl(kFALSE,wrapVols[2]);
 426
 427   delete[] wrapVols; // delete pointer only, not the volumes
 428   //
 429 }
 430
 431 //____________________________________________________________
 432 //Service Barrel
 433 void AliITSUv1::CreateSuppCyl(const Bool_t innerBarrel,TGeoVolume *dest,const TGeoManager *mgr){
 434   // Creates the Service Barrel (as a simple cylinder) for IB and OB
 435   // Inputs:
 436   //         innerBarrel : if true, build IB service barrel, otherwise for OB
 437   //         dest        : the mother volume holding the service barrel
 438   //         mgr         : the gGeoManager pointer (used to get the material)
 439   //
 440
 441   Double_t rminIB =  4.7;
 442   Double_t rminOB = 43.4;
 443   Double_t zLenOB ;
 444   Double_t cInt = 0.22; //dimensioni cilindro di supporto interno
 445   Double_t cExt = 1.00; //dimensioni cilindro di supporto esterno
 446 //  Double_t phi1   =  180;
 447 //  Double_t phi2   =  360;
 448
 449
 450   TGeoMedium *medCarbonFleece = mgr->GetMedium("ITS_CarbonFleece$");
 451
 452   if (innerBarrel){
 453     zLenOB=((TGeoTube*)(dest->GetShape()))->GetDz();
 454 //    TGeoTube*ibSuppSh = new TGeoTubeSeg(rminIB,rminIB+cInt,zLenOB,phi1,phi2);
 455     TGeoTube*ibSuppSh = new TGeoTube(rminIB,rminIB+cInt,zLenOB);
 456     TGeoVolume *ibSupp = new TGeoVolume("ibSuppCyl",ibSuppSh,medCarbonFleece);
 457     dest->AddNode(ibSupp,1);
 458   }
 459   else {
 460     zLenOB=((TGeoTube*)(dest->GetShape()))->GetDz();
 461     TGeoTube*obSuppSh=new TGeoTube(rminOB,rminOB+cExt,zLenOB);
 462     TGeoVolume *obSupp=new TGeoVolume("obSuppCyl",obSuppSh,medCarbonFleece);
 463     dest->AddNode(obSupp,1);
 464   }
 465
 466   return;
 467 }
 468
 469 //______________________________________________________________________
 470 void AliITSUv1::CreateMaterials() {
 471   // Create ITS materials
 472   //     This function defines the default materials used in the Geant
 473   // Monte Carlo simulations for the geometries AliITSv1, AliITSv3,
 474   // AliITSv11Hybrid.
 475   // In general it is automatically replaced by
 476   // the CreateMaterials routine defined in AliITSv?. Should the function
 477   // CreateMaterials not exist for the geometry version you are using this
 478   // one is used. See the definition found in AliITSv5 or the other routine
 479   // for a complete definition.
 480   // Inputs:
 481   //   none.
 482   // Outputs:
 483   //   none.
 484   // Return:
 485   //   none.
 486
 487   Int_t   ifield = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Integ();
 488   Float_t fieldm = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Max();
 489
 490   Float_t tmaxfd = 0.1; // 1.0; // Degree
 491   Float_t stemax = 1.0; // cm
 492   Float_t deemax = 0.1; // 30.0; // Fraction of particle's energy 0<deemax<=1
 493   Float_t epsil  = 1.0E-4; // 1.0; // cm
 494   Float_t stmin  = 0.0; // cm "Default value used"
 495
 496   Float_t tmaxfdSi = 0.1; // .10000E+01; // Degree
 497   Float_t stemaxSi = 0.0075; //  .10000E+01; // cm
 498   Float_t deemaxSi = 0.1; // 0.30000E-02; // Fraction of particle's energy 0<deemax<=1
 499   Float_t epsilSi  = 1.0E-4;// .10000E+01;
 500   Float_t stminSi  = 0.0; // cm "Default value used"
 501
 502   Float_t tmaxfdAir = 0.1; // .10000E+01; // Degree
 503   Float_t stemaxAir = .10000E+01; // cm
 504   Float_t deemaxAir = 0.1; // 0.30000E-02; // Fraction of particle's energy 0<deemax<=1
 505   Float_t epsilAir  = 1.0E-4;// .10000E+01;
 506   Float_t stminAir  = 0.0; // cm "Default value used"
 507
 508   // AIR
 509   Float_t aAir[4]={12.0107,14.0067,15.9994,39.948};
 510   Float_t zAir[4]={6.,7.,8.,18.};
 511   Float_t wAir[4]={0.000124,0.755267,0.231781,0.012827};
 512   Float_t dAir = 1.20479E-3;
 513
 514   // Water
 515   Float_t aWater[2]={1.00794,15.9994};
 516   Float_t zWater[2]={1.,8.};
 517   Float_t wWater[2]={0.111894,0.888106};
 518   Float_t dWater   = 1.0;
 519
 520
 521   // Kapton
 522   Float_t aKapton[4]={1.00794,12.0107, 14.010,15.9994};
 523   Float_t zKapton[4]={1.,6.,7.,8.};
 524   Float_t wKapton[4]={0.026362,0.69113,0.07327,0.209235};
 525   Float_t dKapton   = 1.42;
 526
 527   AliMixture(1,"AIR$",aAir,zAir,dAir,4,wAir);
 528   AliMedium(1, "AIR$",1,0,ifield,fieldm,tmaxfdAir,stemaxAir,deemaxAir,epsilAir,stminAir);
 529
 530   AliMixture(2,"WATER$",aWater,zWater,dWater,2,wWater);
 531   AliMedium(2, "WATER$",2,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 532
 533   AliMaterial(3,"SI$",0.28086E+02,0.14000E+02,0.23300E+01,0.93600E+01,0.99900E+03);
 534   AliMedium(3,  "SI$",3,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 535
 536   AliMaterial(4,"BERILLIUM$",9.01, 4., 1.848, 35.3, 36.7);// From AliPIPEv3
 537   AliMedium(4,  "BERILLIUM$",4,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 538
 539   AliMaterial(5,"COPPER$",0.63546E+02,0.29000E+02,0.89600E+01,0.14300E+01,0.99900E+03);
 540   AliMedium(5,  "COPPER$",5,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 541
 542
 543   // needed for STAVE , Carbon, kapton, Epoxy, flexcable
 544
 545   //AliMaterial(6,"CARBON$",12.0107,6,2.210,999,999);
 546   AliMaterial(6,"CARBON$",12.0107,6,2.210/1.3,999,999);
 547   AliMedium(6,  "CARBON$",6,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 548
 549   AliMixture(7,"KAPTON(POLYCH2)$", aKapton, zKapton, dKapton, 4, wKapton);
 550   AliMedium(7, "KAPTON(POLYCH2)$",7,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 551
 552
 553
 554   // values below modified as compared to source AliITSv11 !
 555
 556   //AliMaterial(7,"GLUE$",0.12011E+02,0.60000E+01,0.1930E+01/2.015,999,999); // original
 557   AliMaterial(15,"GLUE$",12.011,6,1.93/2.015,999,999);  // conform with ATLAS, Corrado, Stefan
 558   AliMedium(15,  "GLUE$",15,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 559
 560   // All types of carbon
 561   // Unidirectional prepreg
 562  AliMaterial(8,"K13D2U2k$",12.0107,6,1.643,999,999);
 563  AliMedium(8,  "K13D2U2k$",8,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 564  AliMaterial(17,"K13D2U120$",12.0107,6,1.583,999,999);
 565  AliMedium(17,  "K13D2U120$",17,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 566  //Impregnated thread
 567  AliMaterial(9,"M60J3K$",12.0107,6,2.12,999,999);
 568  AliMedium(9,  "M60J3K$",9,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 569  //Impregnated thread
 570  AliMaterial(10,"M55J6K$",12.0107,6,1.63,999,999);
 571  AliMedium(10,  "M55J6K$",10,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 572  // Fabric(0/90)
 573  AliMaterial(11,"T300$",12.0107,6,1.725,999,999);
 574  AliMedium(11,  "T300$",11,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 575  //AMEC Thermasol
 576  AliMaterial(12,"FGS003$",12.0107,6,1.6,999,999);
 577  AliMedium(12,  "FGS003$",12,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 578  // Carbon fleece
 579  AliMaterial(13,"CarbonFleece$",12.0107,6,0.4,999,999);
 580  AliMedium(13,  "CarbonFleece$",13,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 581
 582   // Flex cable
 583   Float_t aFCm[5]={12.0107,1.00794,14.0067,15.9994,26.981538};
 584   Float_t zFCm[5]={6.,1.,7.,8.,13.};
 585   Float_t wFCm[5]={0.520088819984,0.01983871336,0.0551367996,0.157399667056, 0.247536};
 586   //Float_t dFCm = 1.6087;  // original
 587   //Float_t dFCm = 2.55;   // conform with STAR
 588    Float_t dFCm = 2.595;   // conform with Corrado
 589
 590   AliMixture(14,"FLEXCABLE$",aFCm,zFCm,dFCm,5,wFCm);
 591   AliMedium(14, "FLEXCABLE$",14,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 592
 593   AliMaterial(16,"ALUMINUM$",0.26982E+02,0.13000E+02,0.26989E+01,0.89000E+01,0.99900E+03);
 594   AliMedium(16,"ALUMINUM$",16,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 595
 596 }
 597
 598 //______________________________________________________________________
 599 void AliITSUv1::DefineLayer(Int_t nlay, double phi0, Double_t r,
 600                             Double_t zlen, Int_t nstav,
 601                             Int_t nunit, Double_t lthick,
 602                             Double_t dthick, UInt_t dettypeID,
 603                             Int_t buildLevel)
 604 {
 605   //     Sets the layer parameters
 606   // Inputs:
 607   //          nlay    layer number
 608   //          phi0    layer phi0
 609   //          r       layer radius
 610   //          zlen    layer length
 611   //          nstav   number of staves
 612   //          nunit   IB: number of chips per stave
 613   //                  OB: number of modules per half stave
 614   //          lthick  chip thickness (if omitted, defaults to 0)
 615   //          dthick  sensor thickness (if omitted, defaults to 0)
 616   //          dettypeID  ??
 617   //          buildLevel (if 0, all geometry is build, used for material budget studies)
 618   // Outputs:
 619   //   none.
 620   // Return:
 621   //   none.
 622
 623   AliInfo(Form("L# %d Phi:%+.3f R:%+7.3f DZ:%7.2f Nst:%2d Nunit:%2d Lthick:%.4f Dthick:%.4f DetID:%d B:%d",
 624                nlay,phi0,r,zlen,nstav,nunit,lthick,dthick,dettypeID,buildLevel));
 625
 626   if (nlay >= fNLayers || nlay < 0) {
 627     AliError(Form("Wrong layer number (%d)",nlay));
 628     return;
 629   }
 630
 631   fLayTurbo[nlay] = kFALSE;
 632   fLayPhi0[nlay] = phi0;
 633   fLayRadii[nlay] = r;
 634   fLayZLength[nlay] = zlen;
 635   fStavPerLay[nlay] = nstav;
 636   fUnitPerStave[nlay] = nunit;
 637   fChipThick[nlay] = lthick;
 638   fSensThick[nlay] = dthick;
 639   fChipTypeID[nlay] = dettypeID;
 640   fBuildLevel[nlay] = buildLevel;
 641
 642 }
 643
 644 //______________________________________________________________________
 645 void AliITSUv1::DefineLayerTurbo(Int_t nlay, Double_t phi0, Double_t r, Double_t zlen, Int_t nstav,
 646                                  Int_t nunit, Double_t width, Double_t tilt,
 647                                  Double_t lthick,Double_t dthick,
 648                                  UInt_t dettypeID, Int_t buildLevel)
 649 {
 650   //     Sets the layer parameters for a "turbo" layer
 651   //     (i.e. a layer whose staves overlap in phi)
 652   // Inputs:
 653   //          nlay    layer number
 654   //          phi0    phi of 1st stave
 655   //          r       layer radius
 656   //          zlen    layer length
 657   //          nstav   number of staves
 658   //          nunit   IB: number of chips per stave
 659   //                  OB: number of modules per half stave
 660   //          width   stave width
 661   //          tilt    layer tilt angle (degrees)
 662   //          lthick  chip thickness (if omitted, defaults to 0)
 663   //          dthick  sensor thickness (if omitted, defaults to 0)
 664   //          dettypeID  ??
 665   //          buildLevel (if 0, all geometry is build, used for material budget studies)
 666   // Outputs:
 667   //   none.
 668   // Return:
 669   //   none.
 670
 671   AliInfo(Form("L# %d Phi:%+.3f R:%+7.3f DZ:%7.2f Nst:%2d Nunit:%2d W:%7.4f Tilt:%+.3f Lthick:%.4f Dthick:%.4f DetID:%d B:%d",
 672                nlay,phi0,r,zlen,nstav,nunit,width,tilt,lthick,dthick,dettypeID,buildLevel));
 673
 674   if (nlay >= fNLayers || nlay < 0) {
 675     AliError(Form("Wrong layer number (%d)",nlay));
 676     return;
 677   }
 678
 679   fLayTurbo[nlay] = kTRUE;
 680   fLayPhi0[nlay] = phi0;
 681   fLayRadii[nlay] = r;
 682   fLayZLength[nlay] = zlen;
 683   fStavPerLay[nlay] = nstav;
 684   fUnitPerStave[nlay] = nunit;
 685   fChipThick[nlay] = lthick;
 686   fStaveWidth[nlay] = width;
 687   fStaveTilt[nlay] = tilt;
 688   fSensThick[nlay] = dthick;
 689   fChipTypeID[nlay] = dettypeID;
 690   fBuildLevel[nlay] = buildLevel;
 691
 692 }
 693
 694 //______________________________________________________________________
 695 void AliITSUv1::GetLayerParameters(Int_t nlay, Double_t &phi0,
 696                                    Double_t &r, Double_t &zlen,
 697                                    Int_t &nstav, Int_t &nmod,
 698                                    Double_t &width, Double_t &tilt,
 699                                    Double_t &lthick, Double_t &dthick,
 700                                    UInt_t &dettype) const
 701 {
 702   //     Gets the layer parameters
 703   // Inputs:
 704   //          nlay    layer number
 705   // Outputs:
 706   //          phi0    phi of 1st stave
 707   //          r       layer radius
 708   //          zlen    layer length
 709   //          nstav   number of staves
 710   //          nmod    IB: number of chips per stave
 711   //                  OB: number of modules per half stave
 712   //          width   stave width
 713   //          tilt    stave tilt angle
 714   //          lthick  chip thickness
 715   //          dthick  sensor thickness
 716   //          dettype detector type
 717   // Return:
 718   //   none.
 719
 720   if (nlay >= fNLayers || nlay < 0) {
 721     AliError(Form("Wrong layer number (%d)",nlay));
 722     return;
 723   }
 724
 725   phi0   = fLayPhi0[nlay];
 726   r      = fLayRadii[nlay];
 727   zlen   = fLayZLength[nlay];
 728   nstav  = fStavPerLay[nlay];
 729   nmod   = fUnitPerStave[nlay];
 730   width  = fStaveWidth[nlay];
 731   tilt   = fStaveTilt[nlay];
 732   lthick = fChipThick[nlay];
 733   dthick = fSensThick[nlay];
 734   dettype= fChipTypeID[nlay];
 735 }
 736
 737 //______________________________________________________________________
 738 TGeoVolume* AliITSUv1::CreateWrapperVolume(Int_t id)
 739 {
 740   //     Creates an air-filled wrapper cylindrical volume
 741   // Inputs:
 742   //          volume id
 743   // Outputs:
 744   //          the wrapper volume
 745
 746   if (fWrapRMin[id]<0 || fWrapRMax[id]<0 || fWrapZSpan[id]<0) AliFatal(Form("Wrapper volume %d was requested but not defined",id));
 747   // Now create the actual shape and volume
 748   //
 749   TGeoTube *tube = new TGeoTube(fWrapRMin[id], fWrapRMax[id], fWrapZSpan[id]/2.);
 750
 751   TGeoMedium *medAir = gGeoManager->GetMedium("ITS_AIR$");
 752
 753   char volnam[30];
 754   snprintf(volnam, 29, "%s%d", AliITSUGeomTGeo::GetITSWrapVolPattern(),id);
 755
 756   TGeoVolume *wrapper = new TGeoVolume(volnam, tube, medAir);
 757
 758   return wrapper;
 759 }
 760
 761 //______________________________________________________________________
 762 void AliITSUv1::Init()
 763 {
 764   //     Initialise the ITS after it has been created.
 765   UpdateInternalGeometry();
 766   AliITSU::Init();
 767   //
 768 }
 769
 770 //______________________________________________________________________
 771 Bool_t AliITSUv1::IsLayerTurbo(Int_t nlay)
 772 {
 773   //     Returns true if the layer is a "turbo" layer
 774   if ( nlay < 0 || nlay > fNLayers ) {
 775     AliError(Form("Wrong layer number %d",nlay));
 776     return kFALSE;
 777   }
 778   else return fUpGeom[nlay]->IsTurbo();
 779 }
 780
 781 //______________________________________________________________________
 782 void AliITSUv1::SetDefaults()
 783 {
 784   // sets the default segmentation, response, digit and raw cluster classes
 785 }
 786
 787 //______________________________________________________________________
 788 void AliITSUv1::StepManager()
 789 {
 790   //    Called for every step in the ITS, then calles the AliITSUHit class
 791   // creator with the information to be recoreded about that hit.
 792   //     The value of the macro ALIITSPRINTGEOM if set to 1 will allow the
 793   // printing of information to a file which can be used to create a .det
 794   // file read in by the routine CreateGeometry(). If set to 0 or any other
 795   // value except 1, the default behavior, then no such file is created nor
 796   // it the extra variables and the like used in the printing allocated.
 797   // Inputs:
 798   //   none.
 799   // Outputs:
 800   //   none.
 801   // Return:
 802   //   none.
 803   //
 804   if(!(this->IsActive())) return;
 805   if(!(TVirtualMC::GetMC()->TrackCharge())) return;
 806   //
 807   Int_t copy, lay = 0;
 808   Int_t id = TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolID(copy);
 809
 810   Bool_t notSens = kFALSE;
 811   while ((lay<fNLayers)  && (notSens = (id!=fIdSens[lay]))) ++lay;
 812   //printf("R: %.1f | Lay: %d  NotSens: %d\n",positionRS.Pt(), lay, notSens);
 813
 814   if (notSens) return;
 815   //
 816   if (lay < 0 || lay >= fNLayers) {
 817     AliError(Form("Invalid value: lay=%d. Not an ITS sensitive volume",lay));
 818     return; // not an ITS sensitive volume.
 819   }
 820   //
 821   static TLorentzVector position, momentum; // Saves on calls to construtors
 822   static AliITSUHit hit;// Saves on calls to constructors
 823   //
 824   TClonesArray &lhits = *(Hits());
 825   Int_t chipID, status = 0;
 826   //
 827   // Track status
 828   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackInside())      status +=  1;
 829   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackEntering())    status +=  2;
 830   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackExiting()) {
 831     AddTrackReference(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(), AliTrackReference::kITS);
 832     status +=  4;
 833   } // if Outer ITS mother Volume
 834   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackOut())         status +=  8;
 835   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackDisappeared()) status += 16;
 836   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackStop())        status += 32;
 837   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackAlive())       status += 64;
 838   //
 839   // retrieve the indices with the volume path
 840   //
 841   TVirtualMC::GetMC()->TrackPosition(position);
 842   int chip=-1,module=-1,sstave=-1,stave=-1,level=0; // volume copies on different levels
 843   TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(++level,chip);
 844   if (fGeomTGeo->GetNModules(lay)>0)    TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(++level,module);
 845   if (fGeomTGeo->GetNHalfStaves(lay)>0) TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(++level,sstave);
 846   TVirtualMC::GetMC()->CurrentVolOffID(++level,stave);
 847   //
 848   chipID = fGeomTGeo->GetChipIndex(lay,stave,sstave,module,chip);
 849   // Fill hit structure.
 850   //
 851   hit.SetChip(chipID);
 852   hit.SetTrack(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber());
 853   TVirtualMC::GetMC()->TrackPosition(position);
 854   TVirtualMC::GetMC()->TrackMomentum(momentum);
 855   hit.SetPosition(position);
 856   hit.SetTime(TVirtualMC::GetMC()->TrackTime());
 857   hit.SetMomentum(momentum);
 858   hit.SetStatus(status);
 859   hit.SetEdep(TVirtualMC::GetMC()->Edep());
 860   hit.SetShunt(GetIshunt());
 861   if(TVirtualMC::GetMC()->IsTrackEntering()){
 862     hit.SetStartPosition(position);
 863     hit.SetStartTime(TVirtualMC::GetMC()->TrackTime());
 864     hit.SetStartStatus(status);
 865     return; // don't save entering hit.
 866   } // end if IsEntering
 867     // Fill hit structure with this new hit.
 868     //Info("StepManager","Calling Copy Constructor");
 869   new(lhits[fNhits++]) AliITSUHit(hit); // Use Copy Construtor.
 870   // Save old position... for next hit.
 871   hit.SetStartPosition(position);
 872   hit.SetStartTime(TVirtualMC::GetMC()->TrackTime());
 873   hit.SetStartStatus(status);
 874
 875   return;
 876 }
 877
 878 //______________________________________________________________________
 879 void AliITSUv1::SetLayerChipTypeID(Int_t lr, UInt_t id)
 880 {
 881   // set det type
 882   if (!fChipTypeID || fNLayers<=lr) AliFatal(Form("Number of layers %d, %d is manipulated",fNLayers,lr));
 883   fChipTypeID[lr] = id;
 884 }
 885
 886 //______________________________________________________________________
 887 Int_t AliITSUv1::GetLayerChipTypeID(Int_t lr)
 888 {
 889   // set det type
 890   if (!fChipTypeID || fNLayers<=lr) AliFatal(Form("Number of layers %d, %d is manipulated",fNLayers,lr));
 891   return fChipTypeID[lr];
 892 }