PHOS/AliPHOSGeometry.h

   1 #ifndef ALIPHOSGEOMETRY_H
   2 #define ALIPHOSGEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 //_________________________________________________________________________
   9 // Geometry class  for PHOS : singleton
  10 // PHOS consists of the electromagnetic calorimeter (EMCA)
  11 // and a charged particle veto either in the Subatech's version (PPSD)
  12 // or in the IHEP's one (CPV).
  13 // The EMCA/PPSD/CPV modules are parametrized so that any configuration
  14 // can be easily implemented
  15 // The title is used to identify the version of CPV used.
  16 //
  17 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  18
  19 #include <assert.h>
  20
  21 // --- ROOT system ---
  22
  23 #include "TString.h"
  24 #include "TObjArray.h"
  25 #include "TVector3.h"
  26
  27 // --- AliRoot header files ---
  28
  29 #include "AliGeometry.h"
  30
  31 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
  32 #include "AliPHOSCPVGeometry.h"
  33 #include "AliPHOSPPSDGeometry.h"
  34 #include "AliPHOSSupportGeometry.h"
  35
  36
  37 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  38
  39 public:
  40
  41   AliPHOSGeometry() {
  42     // default ctor
  43     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  44     fPHOSAngle = 0 ;
  45   } ;
  46
  47   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) {
  48     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  49     assert(0==1) ;
  50   }
  51
  52   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  53   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  54   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  55   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrix & gmat) const ;
  56   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  57
  58   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & rvalue) const {
  59     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  60     assert(0==1) ;
  61     return *(GetInstance()) ;
  62   }
  63
  64   // General
  65
  66   static TString Degre(void) {
  67     // a global for degree (deg)
  68     return TString("deg") ;
  69   }
  70
  71   static TString Radian(void) {
  72     // a global for radian (rad)
  73     return TString("rad") ;
  74   }
  75
  76   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) ; // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  77
  78   void EmcModuleCoverage(const Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm, Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() );
  79                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  80   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) ;
  81                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  82                                                          // single crystal in a EMC module
  83
  84   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber, Double_t & z, Double_t & x) ;
  85                                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  86                                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  87
  88   void   RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) ; // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  89                                                                          // center of PHOS module
  90   void   RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) ;             // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  91                                                                          // Alice
  92   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) ;         // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  93
  94   Bool_t  IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  95
  96   // Return general PHOS parameters
  97
  98   Int_t   GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  99   Int_t   GetNPPSDModules(void)                const { return fNPPSDModules ; }
 100   Int_t   GetNCPVModules(void)                 const { return fNModules - fNPPSDModules ; }
 101   Float_t GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
 102
 103   // Return EMCA geometrical parameters
 104
 105   Float_t GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return fGeometryEMCA->GetOuterBoxSize(index);            }
 106   Float_t GetAirFilledBoxSize(Int_t index)     const { return fGeometryEMCA->GetAirFilledBoxSize(index) ;       }
 107   Float_t GetCrystalHolderThickness(void)      const { return fGeometryEMCA->GetCrystalHolderThickness() ;      }
 108   Float_t GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;            }
 109   Float_t GetCrystalSupportHeight(void)        const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSupportHeight() ;        }
 110   Float_t GetCrystalWrapThickness(void)        const { return fGeometryEMCA->GetCrystalWrapThickness() ;        }
 111   Float_t GetGapBetweenCrystals(void)          const { return fGeometryEMCA->GetGapBetweenCrystals() ;          }
 112   Float_t GetIPtoCrystalSurface(void)          const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ;          }
 113   Float_t GetIPtoOuterCoverDistance(void)      const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ;      }
 114   Float_t GetLowerThermoPlateThickness(void)   const { return fGeometryEMCA->GetLowerThermoPlateThickness() ;   }
 115   Float_t GetLowerTextolitPlateThickness(void) const { return fGeometryEMCA->GetLowerTextolitPlateThickness() ; }
 116   Float_t GetModuleBoxThickness(void)          const { return fGeometryEMCA->GetModuleBoxThickness() ;          }
 117   Int_t   GetNPhi(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ;                        }
 118   Int_t   GetNZ(void)                          const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ;                          }
 119   Float_t GetOuterBoxThickness(Int_t index)    const { return fGeometryEMCA->GetOuterBoxThickness(index) ;      }
 120   Float_t GetPinDiodeSize(Int_t index)         const { return fGeometryEMCA->GetPinDiodeSize(index) ;           }
 121   Float_t GetSecondUpperPlateThickness(void)   const { return fGeometryEMCA->GetSecondUpperPlateThickness() ;   }
 122   Float_t GetSupportPlateThickness(void)       const { return fGeometryEMCA->GetSupportPlateThickness() ;       }
 123   Float_t GetTextolitBoxSize(Int_t index)      const { return fGeometryEMCA->GetTextolitBoxSize(index) ;        }
 124   Float_t GetTextolitBoxThickness(Int_t index) const { return fGeometryEMCA->GetTextolitBoxThickness(index);    }
 125   Float_t GetUpperPlateThickness(void)         const { return fGeometryEMCA->GetUpperPlateThickness() ;         }
 126   Float_t GetUpperCoolingPlateThickness(void)  const { return fGeometryEMCA->GetUpperCoolingPlateThickness() ;  }
 127
 128   // Return PPSD geometrical parameters
 129
 130   Float_t GetAnodeThickness(void)              const { return fGeometryPPSD->GetAnodeThickness();         }
 131   Float_t GetAvalancheGap(void)                const { return fGeometryPPSD->GetAvalancheGap();           }
 132   Float_t GetCathodeThickness(void)            const { return fGeometryPPSD->GetCathodeThickness();       }
 133   Float_t GetCompositeThickness(void)          const { return fGeometryPPSD->GetCompositeThickness();     }
 134   Float_t GetConversionGap(void)               const { return fGeometryPPSD->GetConversionGap();          }
 135   Float_t GetLeadConverterThickness(void)      const { return fGeometryPPSD->GetLeadConverterThickness(); }
 136   Float_t GetLeadToMicro2Gap(void)             const { return fGeometryPPSD->GetLeadToMicro2Gap();        }
 137   Float_t GetLidThickness(void)                const { return fGeometryPPSD->GetLidThickness();           }
 138   Float_t GetMicromegas1Thickness(void)        const { return fGeometryPPSD->GetMicromegas1Thickness();   }
 139   Float_t GetMicromegas2Thickness(void)        const { return fGeometryPPSD->GetMicromegas2Thickness();   }
 140   Float_t GetMicromegasWallThickness(void)     const { return fGeometryPPSD->GetMicromegasWallThickness();}
 141   Float_t GetMicro1ToLeadGap(void)             const { return fGeometryPPSD->GetMicro1ToLeadGap();        }
 142   Int_t   GetNumberOfModulesPhi(void)          const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfModulesPhi();     }
 143   Int_t   GetNumberOfModulesZ(void)            const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfModulesZ();       }
 144   Int_t   GetNumberOfPadsPhi(void)             const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfPadsPhi();        }
 145   Int_t   GetNumberOfPadsZ(void)               const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfPadsZ();          }
 146   Float_t GetPCThickness(void)                 const { return fGeometryPPSD->GetPCThickness();            }
 147   Float_t GetPhiDisplacement(void)             const { return fGeometryPPSD->GetPhiDisplacement();        }
 148   Float_t GetPPSDModuleSize(Int_t index)       const { return fGeometryPPSD->GetPPSDModuleSize(index);    }
 149   Float_t GetZDisplacement(void)               const { return fGeometryPPSD->GetZDisplacement();          }
 150   void    SetLeadConverterThickness(Float_t x) const {        fGeometryPPSD->SetLeadConverterThickness(x);}
 151
 152   // Return CPV geometrical parameters
 153
 154   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)           const { return fGeometryCPV ->GetNumberOfCPVLayers();      }
 155   Bool_t  IsLeadConverterExists(void)          const { return fGeometryCPV->IsLeadConverterExists();      }
 156   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return fGeometryCPV->GetCPVActiveSize(index);      }
 157   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 158   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 159   Int_t   GetNumberOfCPVPadsPhi(void)          const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi();      }
 160   Int_t   GetNumberOfCPVPadsZ(void)            const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ();        }
 161   Float_t GetPadSizePhi(void)                  const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi();           }
 162   Float_t GetPadSizeZ(void)                    const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ();             }
 163   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return fGeometryCPV->GetGassiplexChipSize(index);  }
 164   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return fGeometryCPV->GetCPVGasThickness();         }
 165   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return fGeometryCPV->GetCPVTextoliteThickness();   }
 166   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return fGeometryCPV->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 167   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return fGeometryCPV->GetFTPosition(index);         }
 168   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return fGeometryCPV->GetCPVFrameSize(index);       }
 169
 170   // Common PPSD and CPV parameters
 171
 172   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)  const ;
 173
 174   // Mixed EMCA and PPSD parameters
 175
 176   Float_t GetIPtoPpsdUp(void)                  const {
 177     return (GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) + GetPPSDModuleSize(1)/2 ); }
 178   Float_t GetIPtoTopLidDistance(void)          const {
 179     return  GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) - 1. ; }
 180   Float_t GetIPtoPpsdLow(void)                 const {
 181     return (GetIPtoOuterCoverDistance() - GetPPSDModuleSize(1)/2 ); }
 182
 183   // Mixed EMCA and CPV parameters
 184
 185   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const {
 186     return  GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 187
 188   // Return PHOS' support geometrical parameters
 189
 190   Float_t GetRailOuterSize(Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailOuterSize(index); }
 191   Float_t GetRailPart1    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart1    (index); }
 192   Float_t GetRailPart2    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart2    (index); }
 193   Float_t GetRailPart3    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart3    (index); }
 194   Float_t GetRailPos      (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPos      (index); }
 195   Float_t GetRailLength   ()             const { return fGeometrySUPP->GetRailLength   ();      }
 196   Float_t GetDistanceBetwRails()         const { return fGeometrySUPP->GetDistanceBetwRails();  }
 197   Float_t GetRailsDistanceFromIP()       const { return fGeometrySUPP->GetRailsDistanceFromIP();}
 198   Float_t GetRailRoadSize (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailRoadSize (index); }
 199   Float_t GetCradleWallThickness()       const { return fGeometrySUPP->GetCradleWallThickness();}
 200   Float_t GetCradleWall   (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWall   (index); }
 201   Float_t GetCradleWheel  (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWheel  (index); }
 202
 203 protected:
 204
 205   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") : AliGeometry(name, title) {
 206     // ctor only for internal usage (singleton)
 207     Init() ;
 208   }
 209   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 210
 211 private:
 212
 213   Int_t                    fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 214   Int_t                    fNPPSDModules ;   // Number of PPSD modules
 215   Float_t                  fAngle ;          // Position angles between modules
 216   Float_t                 *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 217   TObjArray               *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 218   AliPHOSEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 219   AliPHOSCPVGeometry      *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV  (IHEP)
 220   AliPHOSPPSDGeometry     *fGeometryPPSD ;   // Geometry object for PPSD (GPS2)
 221   AliPHOSSupportGeometry  *fGeometrySUPP ;   // Geometry object for PHOS support
 222
 223   void                     SetPHOSAngles();  // calculates the PHOS modules PHI angle
 224
 225   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 226   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 227
 228   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)       // PHOS geometry class
 229
 230 } ;
 231
 232 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H