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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  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 class TFile;
  30 #include "TTree.h"
  31
  32 // --- Standard library ---
  33
  34 #include <strstream.h>
  35 // --- AliRoot header files ---
  36
  37 #include "AliPHOS.h"
  38 #include "AliMC.h"
  39 #include "AliRun.h"
  40 #include "AliMagF.h"
  41 #include "AliPHOSGeometry.h"
  42
  43 ClassImp(AliPHOS)
  44
  45
  46 //____________________________________________________________________________
  47 void AliPHOS::CreateMaterials()
  48 {
  49   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
  50   // media number in idtmed are 699 to 798.
  51
  52   // --- The PbWO4 crystals ---
  53   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
  54   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
  55   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
  56   Float_t dX = 8.28 ;
  57
  58   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
  59
  60
  61   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
  62   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
  63   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
  64   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
  65   Float_t dP = 1.032 ;
  66
  67   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
  68
  69   // --- Aluminium ---
  70   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
  71   // ---         Absorption length is ignored ^
  72
  73  // --- Tyvek (CnH2n) ---
  74   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
  75   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
  76   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
  77   Float_t dT = 0.331 ;
  78
  79   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
  80
  81   // --- Polystyrene foam ---
  82   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
  83   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
  84   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
  85   Float_t dF = 0.12 ;
  86
  87   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
  88
  89  // --- Titanium ---
  90   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
  91   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
  92   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
  93   Float_t dTIT = 4.5 ;
  94
  95   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
  96
  97  // --- Silicon ---
  98   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
  99
 100
 101
 102   // --- Foam thermo insulation ---
 103   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
 104   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
 105   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
 106   Float_t dTI = 0.1 ;
 107
 108   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
 109
 110   // --- Textolitn ---
 111   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 112   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 113   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 114   Float_t dTX    = 1.75 ;
 115
 116   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
 117
 118   //--- FR4  ---
 119   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ;
 120   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ;
 121   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
 122   Float_t dFR = 1.8 ;
 123
 124   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
 125
 126   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---
 127   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ;
 128   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ;
 129   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ;
 130   Float_t dCM = 0.935 ;
 131
 132   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
 133
 134   // --- Copper ---
 135   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
 136
 137   // --- G10 : Printed Circuit material ---
 138   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
 139   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
 140   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
 141   Float_t dG10  = 1.7 ;
 142
 143   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
 144
 145   // --- Lead ---
 146   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
 147
 148  // --- The gas mixture ---
 149  // Co2
 150   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ;
 151   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ;
 152   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ;
 153   Float_t dCO = 0.001977 ;
 154
 155   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
 156
 157  // Ar
 158   Float_t dAr = 0.001782 ;
 159   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;
 160
 161  // ArCo2
 162   Char_t namate[21];
 163   Float_t aGM[2] ;
 164   Float_t zGM[2] ;
 165   Float_t wGM[2] ;
 166   Float_t dGM ;
 167
 168   Float_t absL, radL, density ;
 169   Float_t buf[1] ;
 170   Int_t nbuf ;
 171
 172   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar
 173   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2
 174
 175
 176   // Create gas mixture
 177
 178   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%)
 179
 180   wGM[0] = arContent;
 181   wGM[1] = 1. - arContent ;
 182   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
 183
 184   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
 185
 186   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
 187   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
 188
 189   // --- Air ---
 190   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
 191
 192
 193   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 194
 195   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
 196   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
 197   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 198   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 199
 200   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
 201   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
 202             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 203
 204   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
 205   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
 206             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 207
 208   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
 209   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
 210              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 211
 212   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
 213   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
 214              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 215
 216   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
 217   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
 218              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 219
 220   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
 221   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
 222              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
 223
 224   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705]
 225  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
 226              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
 227
 228  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
 229   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
 230              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 231
 232   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
 233   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
 234              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 235
 236   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
 237   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
 238              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 239
 240
 241   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
 242   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
 243              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 244
 245   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
 246   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
 247              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 248
 249   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
 250
 251   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
 252              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 253
 254   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
 255
 256   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
 257              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 258
 259   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
 260
 261   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
 262              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 263
 264   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
 265   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
 266              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 267
 268   // Air                                                                            -> idtmed[798]
 269   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
 270              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 271
 272   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 273
 274   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal
 275   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ;
 276   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
 277
 278   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
 279   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
 280   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
 281   // --- and in aluminium parts ---
 282   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
 283   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
 284   // --- and in PIN diode
 285   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
 286   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
 287   // --- and in the passive convertor
 288   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
 289   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
 290   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02
 291   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ;
 292   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
 293   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
 294   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
 295   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
 296   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
 297   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
 298   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
 299   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
 300   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
 301   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
 302   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
 303   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
 304
 305 }
 306 //____________________________________________________________________________
 307 void AliPHOS::SetTreeAddress()
 308 {
 309   // called by AliRun
 310
 311   // TBranch *branch;
 312   //  AliDetector::SetTreeAddress();
 313
 314   TBranch *branch;
 315   char branchname[20];
 316   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 317
 318   // Branch address for hit tree
 319   TTree *treeH = gAlice->TreeH();
 320   if (treeH && fHits) {
 321     branch = treeH->GetBranch(branchname);
 322     if (branch) branch->SetAddress(&fHits);
 323   }
 324 }
 325
 326