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.              *
   6  *                                                                        *
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   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     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 /* $Id$ */
  16
  17 //_________________________________________________________________________
  18 // Base Class for PHOS description:
  19 //   PHOS consists of a PbWO4 calorimeter (EMCA) and a gazeous charged
  20 //    particles detector (CPV or PPSD).
  21 //   The only provided method here is CreateMaterials,
  22 //    which defines the materials common to all PHOS versions.
  23 //
  24 //*-- Author: Laurent Aphecetche & Yves Schutz (SUBATECH)
  25 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27
  28 // --- ROOT system ---
  29 class TFile;
  30 #include <TFolder.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TVirtualMC.h>
  33
  34 // --- Standard library ---
  35
  36 // --- AliRoot header files ---
  37 #include "AliMagF.h"
  38 #include "AliPHOS.h"
  39 #include "AliPHOSGeometry.h"
  40 #include "AliPHOSLoader.h"
  41 #include "AliPHOSQAChecker.h"
  42 #include "AliRun.h"
  43 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  44 #include "AliPHOSSDigitizer.h"
  45
  46 ClassImp(AliPHOS)
  47 //____________________________________________________________________________
  48 AliPHOS:: AliPHOS() : AliDetector()
  49 {
  50   // Default ctor
  51   fName="PHOS";
  52   fQATask = 0;
  53   fTreeQA = 0;
  54 }
  55
  56 //____________________________________________________________________________
  57 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name, title)
  58 {
  59   //   ctor : title is used to identify the layout
  60
  61   fQATask = 0;
  62   fTreeQA = 0;
  63 }
  64
  65 //____________________________________________________________________________
  66 AliPHOS::~AliPHOS()
  67 {
  68
  69 }
  70
  71 //____________________________________________________________________________
  72 void AliPHOS::CreateMaterials()
  73 {
  74   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
  75   // media number in idtmed are 699 to 798.
  76
  77   // --- The PbWO4 crystals ---
  78   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
  79   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
  80   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
  81   Float_t dX = 8.28 ;
  82
  83   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
  84
  85
  86   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
  87   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
  88   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
  89   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
  90   Float_t dP = 1.032 ;
  91
  92   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
  93
  94   // --- Aluminium ---
  95   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
  96   // ---         Absorption length is ignored ^
  97
  98  // --- Tyvek (CnH2n) ---
  99   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
 100   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
 101   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
 102   Float_t dT = 0.331 ;
 103
 104   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
 105
 106   // --- Polystyrene foam ---
 107   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
 108   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
 109   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
 110   Float_t dF = 0.12 ;
 111
 112   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
 113
 114  // --- Titanium ---
 115   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
 116   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
 117   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
 118   Float_t dTIT = 4.5 ;
 119
 120   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
 121
 122  // --- Silicon ---
 123   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
 124
 125
 126
 127   // --- Foam thermo insulation ---
 128   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
 129   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
 130   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
 131   Float_t dTI = 0.04 ;
 132
 133   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
 134
 135   // --- Textolitn ---
 136   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 137   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 138   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 139   Float_t dTX    = 1.75 ;
 140
 141   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
 142
 143   //--- FR4  ---
 144   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ;
 145   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ;
 146   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
 147   Float_t dFR = 1.8 ;
 148
 149   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
 150
 151   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---
 152   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ;
 153   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ;
 154   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ;
 155   Float_t dCM = 0.935 ;
 156
 157   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
 158
 159   // --- Copper ---
 160   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
 161
 162   // --- G10 : Printed Circuit material ---
 163   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
 164   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
 165   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
 166   Float_t dG10  = 1.7 ;
 167
 168   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
 169
 170   // --- Lead ---
 171   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
 172
 173  // --- The gas mixture ---
 174  // Co2
 175   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ;
 176   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ;
 177   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ;
 178   Float_t dCO = 0.001977 ;
 179
 180   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
 181
 182  // Ar
 183   Float_t dAr = 0.001782 ;
 184   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;
 185
 186  // ArCo2
 187   Char_t namate[21]="";
 188   Float_t aGM[2] ;
 189   Float_t zGM[2] ;
 190   Float_t wGM[2] ;
 191   Float_t dGM ;
 192
 193   Float_t absL, radL, density ;
 194   Float_t buf[1] ;
 195   Int_t nbuf ;
 196
 197   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar
 198   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2
 199
 200
 201   // Create gas mixture
 202
 203   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%)
 204
 205   wGM[0] = arContent;
 206   wGM[1] = 1. - arContent ;
 207   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
 208
 209   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
 210
 211   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
 212   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
 213
 214
 215   // --- Fiberglass ---
 216   Float_t aFG[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 217   Float_t zFG[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 218   Float_t wFG[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 219   Float_t dFG    = 1.9 ;
 220
 221   AliMixture(18, "Fibergla$", aFG, zFG, dFG, -4, wFG) ;
 222
 223   // --- Cables in Air box  ---
 224   // SERVICES
 225
 226   Float_t aCA[4] = { 1.,12.,55.8,63.5 };
 227   Float_t zCA[4] = { 1.,6.,26.,29. };
 228   Float_t wCA[4] = { .014,.086,.42,.48 };
 229   Float_t dCA    = 0.8 ;  //this density is raw estimation, if you know better - correct
 230
 231   AliMixture(19, "Cables  $", aCA, zCA, dCA, -4, wCA) ;
 232
 233
 234
 235
 236   // --- Air ---
 237   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
 238
 239
 240   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 241
 242   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
 243   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
 244   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 245   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 246
 247   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
 248   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
 249             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 250
 251   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
 252   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
 253             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 254
 255   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
 256   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
 257              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 258
 259   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
 260   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
 261              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 262
 263   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
 264   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
 265              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 266
 267   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
 268   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
 269              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
 270
 271   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705]
 272  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
 273              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
 274
 275  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
 276   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
 277              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 278
 279   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
 280   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
 281              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 282
 283   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
 284   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
 285              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 286
 287
 288   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
 289   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
 290              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 291
 292   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
 293   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
 294              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 295
 296   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
 297
 298   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
 299              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 300
 301   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
 302
 303   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
 304              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 305
 306   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
 307
 308   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
 309              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 310
 311   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
 312   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
 313              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 314
 315   // Fibergalss                                                                     -> idtmed[717]
 316   AliMedium(18, "Fiberglass$", 18, 0,
 317              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 318
 319   // Cables in air                                                                  -> idtmed[718]
 320   AliMedium(19, "Cables    $", 19, 0,
 321              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 322
 323   // Air                                                                            -> idtmed[798]
 324   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
 325              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 326
 327   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 328
 329   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal
 330   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ;
 331   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
 332
 333   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
 334   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
 335   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
 336   // --- and in aluminium parts ---
 337   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
 338   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
 339   // --- and in PIN diode
 340   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
 341   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
 342   // --- and in the passive convertor
 343   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
 344   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
 345   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02
 346   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ;
 347   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
 348   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
 349   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
 350   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
 351   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
 352   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
 353   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
 354   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
 355   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
 356   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
 357   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
 358   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
 359
 360 }
 361
 362 //____________________________________________________________________________
 363 AliPHOSGeometry * AliPHOS::GetGeometry() const
 364 {
 365   // gets the pointer to the AliPHOSGeometry unique instance
 366
 367   return AliPHOSGeometry::GetInstance(GetTitle(),"") ;
 368
 369 }
 370
 371 //____________________________________________________________________________
 372 void AliPHOS::SetTreeAddress()
 373 {
 374   // Links Hits in the Tree to Hits array
 375   TBranch *branch;
 376   char branchname[20];
 377   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 378
 379   // Branch address for hit tree
 380   TTree *treeH = TreeH();
 381   if (treeH) {
 382     branch = treeH->GetBranch(branchname);
 383     if (branch)
 384      {
 385        if (fHits == 0x0) fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000);
 386        //Info("SetTreeAddress","<%s> Setting Hits Address",GetName());
 387        branch->SetAddress(&fHits);
 388      }
 389   }
 390 }
 391
 392 //____________________________________________________________________________
 393 void AliPHOS::WriteQA()
 394 {
 395
 396   // Make TreeQA in the output file.
 397
 398   if(fTreeQA == 0)
 399     fTreeQA = new TTree("TreeQA", "QA Alarms") ;
 400   // Create Alarms branches
 401   Int_t bufferSize = 32000 ;
 402   Int_t splitlevel = 0 ;
 403
 404   TFolder* topfold = GetLoader()->GetTopFolder(); //get top aliroot folder; skowron
 405   TString phosqafn(AliConfig::Instance()->GetQAFolderName()+"/"); //get name of QAaut folder relative to top event; skowron
 406   phosqafn+=GetName(); //hard wired string!!! add the detector name to the pathname; skowron
 407   TFolder * alarmsF = (TFolder*)topfold->FindObjectAny(phosqafn); //get the folder
 408
 409   if (alarmsF == 0x0)
 410    {
 411      Error("WriteQA","Can not find folder with qa alarms");
 412      return;
 413    }
 414   TString branchName(alarmsF->GetName());
 415   TBranch * alarmsBranch = fTreeQA->Branch(branchName,"TFolder", &alarmsF, bufferSize, splitlevel);
 416   TString branchTitle = branchName + " QA alarms" ;
 417   alarmsBranch->SetTitle(branchTitle);
 418   alarmsBranch->Fill() ;
 419
 420   //fTreeQA->Fill() ;
 421 }
 422
 423 //____________________________________________________________________________
 424 AliLoader* AliPHOS::MakeLoader(const char* topfoldername)
 425 {
 426 //different behaviour than standard (singleton getter)
 427 // --> to be discussed and made eventually coherent
 428  fLoader = new AliPHOSLoader(GetName(),topfoldername);
 429  return fLoader;
 430 }
 431
 432
 433 //____________________________________________________________________________
 434 void AliPHOS::Hits2SDigits()
 435 {
 436 // create summable digits
 437
 438   AliPHOSSDigitizer* phosDigitizer =
 439     new AliPHOSSDigitizer(fLoader->GetRunLoader()->GetFileName().Data());
 440   phosDigitizer->ExecuteTask("all");
 441 }
 442
 443 //____________________________________________________________________________
 444 AliDigitizer* AliPHOS::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager)
 445 {
 446   return new AliPHOSDigitizer(manager);
 447 }