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