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 // --- ROOT system ---
  20
  21 #include "TString.h"
  22 #include "TObjArray.h"
  23 #include "TParticle.h"
  24 #include "TVector3.h"
  25
  26 // --- AliRoot header files ---
  27
  28 #include "AliGeometry.h"
  29
  30 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
  31 #include "AliPHOSCPVGeometry.h"
  32 #include "AliPHOSSupportGeometry.h"
  33
  34
  35 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  36
  37 public:
  38
  39   AliPHOSGeometry() ;
  40
  41   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) {
  42     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  43     Fatal("cpy ctor", "not implemented") ;
  44   }
  45
  46   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  47   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  48   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  49   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrix & gmat) const ;
  50   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  51   virtual Bool_t Impact(const TParticle * particle) const ;
  52
  53   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & rvalue) const {
  54     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  55     Fatal("operator =", "not implemented") ; return *(GetInstance()) ;
  56   }
  57
  58   // General
  59
  60   static TString Degre(void) { return TString("deg") ; }  // a global for degree (deg)
  61
  62   static TString Radian(void){ return TString("rad") ; }  // a global for radian (rad)
  63
  64   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) const ;
  65                                           // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  66
  67   void EmcModuleCoverage(const Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm,
  68                                           Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  69                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  70   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  71                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  72                                          // single crystal in a EMC module
  73   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber,
  74                          Double_t & z, Double_t & x) const ;
  75                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  76                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  77   Bool_t IsInEMC(const Int_t id) const { if (id > GetNModules() *  GetNCristalsInModule() ) return kFALSE; return kTRUE; }
  78   void RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) const ;
  79                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  80                                          // center of PHOS module
  81   void RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) const ;
  82                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to Alice
  83   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) const ;
  84                                          // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  85   void RelPosToAbsId(const Int_t module , const Double_t x, const Double_t z, Int_t & AbsId)const;                       // Converts local PHOS-module (x, z) coordinates to absId
  86   Bool_t IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  87
  88   // Return general PHOS parameters
  89   Int_t    GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  90   Float_t  GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
  91   Float_t* GetPHOSParams(void)                        { return fPHOSParams;}  //Half-sizes of PHOS trapecoid
  92   Float_t  GetIPtoUpperCPVsurface(void)         const { return fIPtoUpperCPVsurface ; }
  93   Float_t  GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return 2.*fPHOSParams[index]; }
  94   Float_t  GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;  }
  95   Float_t  GetCellStep(void)                    const { return 2*(fGeometryEMCA->GetAirCellHalfSize()[0] +
  96                                                                   fGeometryEMCA->GetStripWallWidthOut()) ;}
  97
  98   // Return EMCA geometry parameters
  99
 100   AliPHOSEMCAGeometry * GetEMCAGeometry()      const {return fGeometryEMCA ;}
 101   Float_t   GetIPtoCrystalSurface(void)        const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ; }
 102   Float_t   GetIPtoOuterCoverDistance(void)    const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ; }
 103   Int_t     GetNPhi(void)                      const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ; }
 104   Int_t     GetNZ(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 105   Int_t     GetNCristalsInModule(void)         const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() * fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 106
 107   // Return CPV geometry parameters
 108   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)           const { return fGeometryCPV ->GetNumberOfCPVLayers();      }
 109   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return fGeometryCPV->GetCPVActiveSize(index);      }
 110   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 111   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 112   Int_t   GetNumberOfCPVPadsPhi(void)          const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi();      }
 113   Int_t   GetNumberOfCPVPadsZ(void)            const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ();        }
 114   Float_t GetPadSizePhi(void)                  const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi();           }
 115   Float_t GetPadSizeZ(void)                    const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ();             }
 116   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return fGeometryCPV->GetGassiplexChipSize(index);  }
 117   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return fGeometryCPV->GetCPVGasThickness();         }
 118   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return fGeometryCPV->GetCPVTextoliteThickness();   }
 119   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return fGeometryCPV->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 120   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return fGeometryCPV->GetFTPosition(index);         }
 121   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return fGeometryCPV->GetCPVFrameSize(index);       }
 122   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)           const { return fGeometryCPV ->GetCPVBoxSize(index);        }
 123   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const { return  GetIPtoOuterCoverDistance() -
 124                                                                GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 125
 126   // Return PHOS' support geometry parameters
 127
 128   Float_t GetRailOuterSize(Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailOuterSize(index); }
 129   Float_t GetRailPart1    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart1    (index); }
 130   Float_t GetRailPart2    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart2    (index); }
 131   Float_t GetRailPart3    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart3    (index); }
 132   Float_t GetRailPos      (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPos      (index); }
 133   Float_t GetRailLength   (void)         const { return fGeometrySUPP->GetRailLength   ();      }
 134   Float_t GetDistanceBetwRails(void)     const { return fGeometrySUPP->GetDistanceBetwRails();  }
 135   Float_t GetRailsDistanceFromIP(void)   const { return fGeometrySUPP->GetRailsDistanceFromIP();}
 136   Float_t GetRailRoadSize (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailRoadSize (index); }
 137   Float_t GetCradleWallThickness(void)   const { return fGeometrySUPP->GetCradleWallThickness();}
 138   Float_t GetCradleWall   (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWall   (index); }
 139   Float_t GetCradleWheel  (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWheel  (index); }
 140
 141 protected:
 142
 143   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") : AliGeometry(name, title) {
 144     // ctor only for internal usage (singleton)
 145     Init() ;
 146   }
 147   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 148
 149 private:
 150
 151   Int_t                    fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 152   Float_t                  fAngle ;          // Position angles between modules
 153   Float_t                 *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 154   Float_t                  fPHOSParams[4] ;  // Half-sizes of PHOS trapecoid
 155   Float_t                  fIPtoUpperCPVsurface; // Minimal distance from IP to PHOS
 156   TObjArray               *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 157   AliPHOSEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 158   AliPHOSCPVGeometry      *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV  (IHEP)
 159   AliPHOSSupportGeometry  *fGeometrySUPP ;   // Geometry object for PHOS support
 160
 161   void                     SetPHOSAngles();  // calculates the PHOS modules PHI angle
 162
 163   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 164   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 165
 166   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)       // PHOS geometry class
 167
 168 } ;
 169
 170 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H