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 // The EMC modules are parametrized so that any configuration can be easily implemented
  11 // The title is used to identify the type of CPV used. PPSD and CPV are implemented
  12 //
  13 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  14
  15 #include <assert.h>
  16
  17 // --- ROOT system ---
  18
  19 #include "TNamed.h"
  20 #include "TString.h"
  21 #include "TObjArray.h"
  22 #include "TVector3.h"
  23
  24 // --- AliRoot header files ---
  25
  26 #include "AliGeometry.h"
  27 #include "AliEMCAGeometry.h"
  28 #include "AliCPVBaseGeometry.h"
  29 #include "AliCPVGeometry.h"
  30 #include "AliPPSDGeometry.h"
  31 #include "AliPHOSRecPoint.h"
  32
  33
  34 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  35
  36 public:
  37
  38   AliPHOSGeometry() {
  39     // default ctor
  40     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  41     fPHOSAngle = 0 ;
  42   } ;
  43
  44   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) {
  45     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  46     assert(0==1) ;
  47   }
  48
  49   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  50   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  51   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  52   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrix & gmat) const ;
  53   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  54
  55   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & rvalue) const {
  56     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  57     assert(0==1) ;
  58     return *(GetInstance()) ;
  59   }
  60
  61   // General
  62
  63   static TString Degre(void) {
  64     // a global for degree (deg)
  65     return TString("deg") ;
  66   }
  67
  68   static TString Radian(void) {
  69     // a global for radian (rad)
  70     return TString("rad") ;
  71   }
  72
  73   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) ; // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  74
  75   void EmcModuleCoverage(const Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm, Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() );
  76                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  77   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) ;
  78                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  79                                                          // single crystal in a EMC module
  80
  81   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber, Double_t & x, Double_t & z) ;
  82                                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  83                                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  84
  85   void   RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) ; // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  86                                                                          // center of PHOS module
  87   void   RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) ;             // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  88                                                                          // Alice
  89   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) ;         // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  90
  91   Bool_t  IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  92
  93   // Return general PHOS parameters
  94
  95   Int_t   GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  96   Float_t GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
  97
  98   // Return EMCA geometrical parameters
  99
 100   Float_t GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return fGeometryEMCA->GetOuterBoxSize(index);            }
 101   Float_t GetAirFilledBoxSize(Int_t index)     const { return fGeometryEMCA->GetAirFilledBoxSize(index) ;       }
 102   Float_t GetCrystalHolderThickness(void)      const { return fGeometryEMCA->GetCrystalHolderThickness() ;      }
 103   Float_t GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;            }
 104   Float_t GetCrystalSupportHeight(void)        const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSupportHeight() ;        }
 105   Float_t GetCrystalWrapThickness(void)        const { return fGeometryEMCA->GetCrystalWrapThickness() ;        }
 106   Float_t GetGapBetweenCrystals(void)          const { return fGeometryEMCA->GetGapBetweenCrystals() ;          }
 107   Float_t GetIPtoCrystalSurface(void)          const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ;          }
 108   Float_t GetIPtoOuterCoverDistance(void)      const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ;      }
 109   Float_t GetLowerThermoPlateThickness(void)   const { return fGeometryEMCA->GetLowerThermoPlateThickness() ;   }
 110   Float_t GetLowerTextolitPlateThickness(void) const { return fGeometryEMCA->GetLowerTextolitPlateThickness() ; }
 111   Float_t GetModuleBoxThickness(void)          const { return fGeometryEMCA->GetModuleBoxThickness() ;          }
 112   Int_t   GetNPhi(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ;                        }
 113   Int_t   GetNZ(void)                          const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ;                          }
 114   Float_t GetOuterBoxThickness(Int_t index)    const { return fGeometryEMCA->GetOuterBoxThickness(index) ;      }
 115   Float_t GetPinDiodeSize(Int_t index)         const { return fGeometryEMCA->GetPinDiodeSize(index) ;           }
 116   Float_t GetSecondUpperPlateThickness(void)   const { return fGeometryEMCA->GetSecondUpperPlateThickness() ;   }
 117   Float_t GetSupportPlateThickness(void)       const { return fGeometryEMCA->GetSupportPlateThickness() ;       }
 118   Float_t GetTextolitBoxSize(Int_t index)      const { return fGeometryEMCA->GetTextolitBoxSize(index) ;        }
 119   Float_t GetTextolitBoxThickness(Int_t index) const { return fGeometryEMCA->GetTextolitBoxThickness(index);    }
 120   Float_t GetUpperPlateThickness(void)         const { return fGeometryEMCA->GetUpperPlateThickness() ;         }
 121   Float_t GetUpperCoolingPlateThickness(void)  const { return fGeometryEMCA->GetUpperCoolingPlateThickness() ;  }
 122
 123   // Return PPSD geometrical parameters
 124
 125   Float_t GetAnodeThickness(void)              const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetAnodeThickness();         }
 126   Float_t GetAvalancheGap(void)                const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetAvalancheGap();           }
 127   Float_t GetCathodeThickness(void)            const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetCathodeThickness();       }
 128   Float_t GetCompositeThickness(void)          const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetCompositeThickness();     }
 129   Float_t GetConversionGap(void)               const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetConversionGap();          }
 130   Float_t GetLeadConverterThickness(void)      const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetLeadConverterThickness(); }
 131   Float_t GetLeadToMicro2Gap(void)             const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetLeadToMicro2Gap();        }
 132   Float_t GetLidThickness(void)                const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetLidThickness();           }
 133   Float_t GetMicromegas1Thickness(void)        const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetMicromegas1Thickness();   }
 134   Float_t GetMicromegas2Thickness(void)        const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetMicromegas2Thickness();   }
 135   Float_t GetMicromegasWallThickness(void)     const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetMicromegasWallThickness();}
 136   Float_t GetMicro1ToLeadGap(void)             const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetMicro1ToLeadGap();        }
 137   Float_t GetPCThickness(void)                 const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetPCThickness();            }
 138   Float_t GetPhiDisplacement(void)             const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetPhiDisplacement();        }
 139   Float_t GetPPSDModuleSize(Int_t index)       const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetPPSDModuleSize(index);    }
 140   Float_t GetZDisplacement(void)               const { return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetZDisplacement();          }
 141
 142   // Return CPV geometrical parameters
 143
 144   Bool_t  IsLeadConverterExists(void)          const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->IsLeadConverterExists();      }
 145   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVActiveSize(index);         }
 146   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 147   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 148   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetGassiplexChipSize(index);  }
 149   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVGasThickness();         }
 150   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVTextoliteThickness();   }
 151   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 152   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetFTPosition(index);         }
 153   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVFrameSize(index);       }
 154
 155   // Common PPSD and CPV parameters
 156
 157   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)  const {
 158     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return 2;
 159     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfCPVLayers();
 160     else                              return 0;
 161   }
 162
 163   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)  const {
 164     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVBoxSize(index);
 165     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return ((AliCPVGeometry* ) fGeometryCPV)->GetCPVBoxSize(index);
 166     else                              return 0;
 167   }
 168
 169   Int_t   GetNumberOfModulesPhi(void) const {
 170     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfModulesPhi();
 171     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return 1;
 172     else                              return 0;
 173   }
 174
 175   Int_t   GetNumberOfModulesZ(void)   const {
 176     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfModulesZ();
 177     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return 1;
 178     else                              return 0;
 179   }
 180
 181   Int_t   GetNumberOfPadsPhi(void)    const {
 182     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfPadsPhi();
 183     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return ((AliCPVGeometry* ) fGeometryCPV)->GetNumberOfCPVPadsPhi();
 184     else                              return 0;
 185   }
 186
 187   Int_t   GetNumberOfPadsZ(void)      const {
 188     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return ((AliPPSDGeometry*) fGeometryCPV)->GetNumberOfPadsZ();
 189     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return ((AliCPVGeometry* ) fGeometryCPV)->GetNumberOfCPVPadsZ();
 190     else                              return 0;
 191   }
 192
 193   Float_t GetPadSizePhi(void)         const {
 194     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return GetPPSDModuleSize(0) / GetNumberOfPadsPhi();
 195     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVPadSizePhi();
 196     else                              return 0;
 197   }
 198
 199   Float_t GetPadSizeZ(void)           const {
 200     if      (strcmp(fName,"GPS2")==0) return GetPPSDModuleSize(2) / GetNumberOfPadsZ();
 201     else if (strcmp(fName,"IHEP")==0) return ((AliCPVGeometry*) fGeometryCPV)->GetCPVPadSizeZ();
 202     else                              return 0;
 203   }
 204
 205   // Mixed EMCA and PPSD parameters
 206
 207   Float_t GetIPtoPpsdUp(void)                  const {
 208     return (GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) + GetPPSDModuleSize(1)/2 ); }
 209   Float_t GetIPtoTopLidDistance(void)          const {
 210     return  GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) - 1. ; }
 211   Float_t GetIPtoPpsdLow(void)                 const {
 212     return (GetIPtoOuterCoverDistance() - GetPPSDModuleSize(1)/2 ); }
 213
 214   // Mixed EMCA and CPV parameters
 215
 216   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const {
 217     return  GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 218
 219
 220 protected:
 221
 222   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") : AliGeometry(name, title) {
 223     // ctor only for internal usage (singleton)
 224     Init() ;
 225   }
 226   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 227
 228 private:
 229
 230   Int_t                fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 231   Float_t             *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 232   TObjArray           *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 233   AliEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 234   AliCPVBaseGeometry  *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV (either GPS2 or IHEP)
 235
 236   void                 SetPHOSAngles(); // calculates the PHOS modules PHI angle
 237
 238   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 239   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 240
 241   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)       // PHOS geometry class
 242
 243 } ;
 244
 245 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H