PHOS/AliPHOS.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Base Class for PHOS description:
  20 //   PHOS consists of a PbWO4 calorimeter (EMCA) and a gazeous charged
  21 //    particles detector (CPV or PPSD).
  22 //   The only provided method here is CreateMaterials,
  23 //    which defines the materials common to all PHOS versions.
  24 //
  25 //*-- Author: Laurent Aphecetche & Yves Schutz (SUBATECH)
  26 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 // --- ROOT system ---
  29
  30 // --- Standard library ---
  31
  32 // --- AliRoot header files ---
  33
  34 #include "AliPHOS.h"
  35 #include "AliMC.h"
  36 #include "AliRun.h"
  37
  38 ClassImp(AliPHOS)
  39
  40 //____________________________________________________________________________
  41 AliPHOS::~AliPHOS()
  42 {
  43   delete fHits ;
  44   delete fDigits ;
  45 }
  46
  47 //____________________________________________________________________________
  48 void AliPHOS::CreateMaterials()
  49 {
  50   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
  51   // media number in idtmed are 699 to 798.
  52
  53   // --- The PbWO4 crystals ---
  54   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
  55   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
  56   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
  57   Float_t dX = 8.28 ;
  58
  59   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
  60
  61
  62   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
  63   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
  64   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
  65   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
  66   Float_t dP = 1.032 ;
  67
  68   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
  69
  70   // --- Aluminium ---
  71   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
  72   // ---         Absorption length is ignored ^
  73
  74  // --- Tyvek (CnH2n) ---
  75   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
  76   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
  77   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
  78   Float_t dT = 0.331 ;
  79
  80   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
  81
  82   // --- Polystyrene foam ---
  83   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
  84   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
  85   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
  86   Float_t dF = 0.12 ;
  87
  88   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
  89
  90  // --- Titanium ---
  91   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
  92   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
  93   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
  94   Float_t dTIT = 4.5 ;
  95
  96   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
  97
  98  // --- Silicon ---
  99   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
 100
 101
 102
 103   // --- Foam thermo insulation ---
 104   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
 105   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
 106   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
 107   Float_t dTI = 0.1 ;
 108
 109   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
 110
 111   // --- Textolitn ---
 112   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 113   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 114   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 115   Float_t dTX    = 1.75 ;
 116
 117   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
 118
 119   //--- FR4  ---
 120   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ;
 121   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ;
 122   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
 123   Float_t dFR = 1.8 ;
 124
 125   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
 126
 127   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---
 128   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ;
 129   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ;
 130   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ;
 131   Float_t dCM = 0.935 ;
 132
 133   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
 134
 135   // --- Copper ---
 136   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
 137
 138   // --- G10 : Printed Circuit material ---
 139   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
 140   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
 141   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
 142   Float_t dG10  = 1.7 ;
 143
 144   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
 145
 146   // --- Lead ---
 147   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
 148
 149  // --- The gas mixture ---
 150  // Co2
 151   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ;
 152   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ;
 153   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ;
 154   Float_t dCO = 0.001977 ;
 155
 156   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
 157
 158  // Ar
 159   Float_t dAr = 0.001782 ;
 160   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;
 161
 162  // ArCo2
 163   Char_t namate[21];
 164   Float_t aGM[2] ;
 165   Float_t zGM[2] ;
 166   Float_t wGM[2] ;
 167   Float_t dGM ;
 168
 169   Float_t absL, radL, density ;
 170   Float_t buf[1] ;
 171   Int_t nbuf ;
 172
 173   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar
 174   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2
 175
 176
 177   // Create gas mixture
 178
 179   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%)
 180
 181   wGM[0] = arContent;
 182   wGM[1] = 1. - arContent ;
 183   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
 184
 185   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
 186
 187
 188   // --- Air ---
 189   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
 190
 191
 192   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 193
 194   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
 195   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
 196   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 197   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 198
 199   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
 200   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
 201             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 202
 203   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
 204   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
 205             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 206
 207   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
 208   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
 209              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 210
 211   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
 212   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
 213              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 214
 215   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
 216   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
 217              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 218
 219   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
 220   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
 221              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
 222
 223   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705]
 224  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
 225              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
 226
 227  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
 228   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
 229              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 230
 231   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
 232   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
 233              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 234
 235   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
 236   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
 237              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 238
 239
 240   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
 241   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
 242              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 243
 244   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
 245   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
 246              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 247
 248   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
 249
 250   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
 251              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 252
 253   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
 254
 255   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
 256              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 257
 258   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
 259
 260   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
 261              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 262
 263   // Air                                                                            -> idtmed[798]
 264   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
 265              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 266
 267   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 268
 269   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal
 270   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ;
 271   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
 272
 273   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
 274   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
 275   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
 276   // --- and in aluminium parts ---
 277   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
 278   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
 279   // --- and in PIN diode
 280   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
 281   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
 282   // --- and in the passive convertor
 283   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
 284   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
 285   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02
 286   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ;
 287   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
 288   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
 289   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
 290   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
 291   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
 292   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
 293   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
 294   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
 295   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
 296   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
 297   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
 298   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
 299
 300 }
 301
 302 //____________________________________________________________________________
 303 RecPointsList * AliPHOS::EmcRecPoints(Int_t evt)
 304 {
 305   // returns the pointer to the EMCA RecPoints list
 306   // if the list is empty, get it from TreeR on the disk file
 307
 308   RecPointsList * rv = 0 ;
 309
 310   if ( fEmcRecPoints )
 311     rv = fEmcRecPoints ;
 312
 313   else {
 314     fEmcRecPoints = new TClonesArray("AliPHOSEmcRecPoint", 100) ;
 315     gAlice->GetEvent(evt) ;
 316     TTree * fReconstruct = gAlice->TreeR() ;
 317     fReconstruct->SetBranchAddress( "PHOSEmcRP", &fEmcRecPoints) ;
 318     fReconstruct->GetEvent(0) ;
 319     fEmcRecPoints->Expand( fEmcRecPoints->GetEntries() ) ;
 320     rv =  fEmcRecPoints ;
 321   }
 322
 323   return rv ;
 324
 325 }
 326
 327 //____________________________________________________________________________
 328 RecParticlesList * AliPHOS::RecParticles(Int_t evt)
 329 {
 330   // returns the pointer to the RecParticles list
 331   // if the list is empty, get it from TreeR on the disk file
 332
 333   RecParticlesList * rv = 0 ;
 334
 335   if ( fRecParticles )
 336     rv = fRecParticles ;
 337
 338   else {
 339     fRecParticles = new TClonesArray("AliPHOSRecParticle", 100) ;
 340     gAlice->GetEvent(evt) ;
 341     TTree * fReconstruct = gAlice->TreeR() ;
 342     fReconstruct->SetBranchAddress( "PHOSRP", &fRecParticles) ;
 343     fReconstruct->GetEvent(0) ;
 344     fRecParticles->Expand( fRecParticles->GetEntries() ) ;
 345     rv =  fRecParticles ;
 346   }
 347
 348   return rv ;
 349
 350 }
 351
 352 //____________________________________________________________________________
 353 RecParticlesList * AliPHOS::TrackSegments(Int_t evt)
 354 {
 355   // returns the pointer to the TrackSegments list
 356   // if the list is empty, get it from TreeR on the disk file
 357
 358   TrackSegmentsList * rv = 0 ;
 359
 360   if ( fTrackSegments )
 361     rv = fTrackSegments ;
 362
 363   else {
 364     fTrackSegments = new TClonesArray("AliPHOSTrackSegment", 100) ;
 365     gAlice->GetEvent(evt) ;
 366     TTree * fReconstruct = gAlice->TreeR() ;
 367     fReconstruct->SetBranchAddress( "PHOSTS", &fTrackSegments) ;
 368     fReconstruct->GetEvent(0) ;
 369     fTrackSegments->Expand( fTrackSegments->GetEntries() ) ;
 370     rv =  fTrackSegments ;
 371   }
 372
 373   return rv ;
 374
 375 }