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. So far only PPSD implemented
  12 //
  13 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  14
  15 // --- ROOT system ---
  16
  17 #include "TNamed.h"
  18 #include "TString.h"
  19 #include "TObjArray.h"
  20 #include "TVector3.h"
  21
  22 // --- AliRoot header files ---
  23
  24 #include "AliGeometry.h"
  25 #include "AliPHOSRecPoint.h"
  26
  27 static const TString kDegre("deg") ;
  28 static const TString kRadian("rad") ;
  29
  30 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  31
  32 public:
  33
  34   AliPHOSGeometry() {} ;  // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  35   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  36   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title) ;
  37   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  38   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrix & gmat)  ;
  39   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos)  ;
  40
  41 protected:
  42
  43   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title) : AliGeometry(name, title) { Init() ; }
  44   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and CPV
  45   void InitPHOS(void) ;        // defines the various PHOS geometry parameters
  46   void InitPPSD(void) ;        // defines the various PPSD geometry parameters
  47
  48 public:
  49
  50   // General
  51
  52   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) ; // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  53   void EmcModuleCoverage(const Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm, Double_t & pM, Option_t * opt = kRadian);
  54                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  55   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = kRadian) ;
  56                                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  57                                                                          // single crystal in a EMC module
  58   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber, Double_t & x, Double_t & z) ;
  59                                                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  60                                                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  61   void   RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) ; // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  62                                                                          // center of PHOS module
  63   void   RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) ;             // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  64                                                                          // Alice
  65   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) ;         // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  66
  67
  68   ///////////// PHOS related parameters
  69
  70   Bool_t     IsInitialized(void)                  const { return fInit ; }
  71   Float_t    GetAirFilledBoxSize(Int_t index)     const { return fAirFilledBoxSize[index] ;}
  72   Float_t    GetCrystalHolderThickness(void)      const { return fCrystalHolderThickness ; }
  73   Float_t    GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fXtlSize[index] ; }
  74   Float_t    GetCrystalSupportHeight(void)        const { return fCrystalSupportHeight ; }
  75   Float_t    GetCrystalWrapThickness(void)        const { return fCrystalWrapThickness;}
  76   Float_t    GetGapBetweenCrystals(void)          const { return fGapBetweenCrystals ; }
  77   Float_t    GetIPtoCrystalSurface(void)          const { return fIPtoCrystalSurface ; }
  78   Float_t    GetIPtoOuterCoverDistance(void)      const { return fIPtoOuterCoverDistance ; }
  79   Float_t    GetIPtoPpsdUp(void)                  const { return (fIPtoOuterCoverDistance - fPPSDBoxSize[1] + fPPSDModuleSize[1]/2 ); }
  80   Float_t    GetIPtoPpsdLow(void)                 const { return (fIPtoOuterCoverDistance - fPPSDModuleSize[1]/2 ); }
  81   Float_t    GetIPtoTopLidDistance(void)          const { return fIPtoTopLidDistance ; }
  82   Float_t    GetLowerThermoPlateThickness(void)   const { return fLowerThermoPlateThickness ; }
  83   Float_t    GetLowerTextolitPlateThickness(void) const { return fLowerTextolitPlateThickness ; }
  84   Float_t    GetModuleBoxThickness(void)          const { return fModuleBoxThickness ; }
  85   Int_t      GetNPhi(void)                        const { return fNPhi ; }
  86   Int_t      GetNZ(void)                          const { return fNZ ; }
  87   Int_t      GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  88   Float_t    GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return fOuterBoxSize[index] ;    }
  89   Float_t    GetOuterBoxThickness(Int_t index)    const { return fOuterBoxThickness[index] ; }
  90   Float_t    GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
  91   Float_t    GetPinDiodeSize(Int_t index)         const { return fPinDiodeSize[index] ; }
  92   Float_t    GetSecondUpperPlateThickness(void)   const { return fSecondUpperPlateThickness ; }
  93   Float_t    GetSupportPlateThickness(void)       const { return fSupportPlateThickness ; }
  94   Float_t    GetTextolitBoxSize(Int_t index)      const { return fTextolitBoxSize[index] ; }
  95   Float_t    GetTextolitBoxThickness(Int_t index) const { return fTextolitBoxThickness[index]; }
  96   Float_t    GetUpperPlateThickness(void)         const { return fUpperPlateThickness ; }
  97   Float_t    GetUpperCoolingPlateThickness(void)  const { return fUpperCoolingPlateThickness ; }
  98
  99 private:
 100
 101   void       SetPHOSAngles() ; // calculates the PHOS modules PHI angle
 102
 103 public:
 104
 105   ///////////// PPSD (PHOS PRE SHOWER DETECTOR)  related parameters
 106
 107
 108   Float_t GetAnodeThickness(void)          const { return fAnodeThickness ; }
 109   Float_t GetAvalancheGap(void)            const { return fAvalancheGap ; }
 110   Float_t GetCathodeThickness(void)        const { return fCathodeThickness ; }
 111   Float_t GetCompositeThickness(void)      const { return fCompositeThickness ; }
 112   Float_t GetConversionGap(void)           const { return fConversionGap ; }
 113   Float_t GetLeadConverterThickness(void)  const { return fLeadConverterThickness ; }
 114   Float_t GetLeadToMicro2Gap(void)         const { return fLeadToMicro2Gap ; }
 115   Float_t GetLidThickness(void)            const { return fLidThickness ; }
 116   Float_t GetMicromegas1Thickness(void)    const { return fMicromegas1Thickness ; }
 117   Float_t GetMicromegas2Thickness(void)    const { return fMicromegas2Thickness ; }
 118   Float_t GetMicromegasWallThickness(void) const { return fMicromegasWallThickness ; }
 119   Float_t GetMicro1ToLeadGap(void)         const { return fMicro1ToLeadGap ; }
 120   Int_t   GetNumberOfPadsPhi(void)         const { return fNumberOfPadsPhi ; }
 121   Int_t   GetNumberOfPadsZ(void)           const { return fNumberOfPadsZ ; }
 122   Int_t   GetNumberOfModulesPhi(void)      const { return fNumberOfModulesPhi ; }
 123   Int_t   GetNumberOfModulesZ(void)        const { return fNumberOfModulesZ ; }
 124   Float_t GetPCThickness(void)             const { return fPCThickness ; }
 125   Float_t GetPhiDisplacement(void)         const { return fPhiDisplacement ; }
 126   Float_t GetPPSDBoxSize(Int_t index)      const { return fPPSDBoxSize[index] ; }
 127   Float_t GetPPSDModuleSize(Int_t index)   const { return fPPSDModuleSize[index] ; }
 128   Float_t GetZDisplacement(void)           const { return fZDisplacement ; }
 129
 130   void SetLeadConverterThickness(Float_t e) ; // should ultimately disappear
 131
 132 private:
 133
 134   ///////////// PHOS related parameters
 135
 136   Float_t fAirFilledBoxSize[3] ;          // Air filled box containing one module
 137   Float_t fAirThickness[3] ;              // Space filled with air between the module box and the Textolit box
 138   Float_t fCrystalSupportHeight ;         // Height of the support of the crystal
 139   Float_t fCrystalWrapThickness ;         // Thickness of Tyvek wrapping the crystal
 140   Float_t fCrystalHolderThickness ;       // Titanium holder of the crystal
 141   Float_t fGapBetweenCrystals ;           // Total Gap between two adjacent crystals
 142   Bool_t  fInit ;                         // Tells if geometry has been succesfully set up
 143   Float_t fIPtoOuterCoverDistance ;       // Distances from interaction point to outer cover
 144   Float_t fIPtoCrystalSurface ;           // Distances from interaction point to Xtal surface
 145   Float_t fModuleBoxThickness ;           // Thickness of the thermo insulating box containing one crystals module
 146   Float_t fLowerTextolitPlateThickness ;  // Thickness of lower textolit plate
 147   Float_t fLowerThermoPlateThickness ;    // Thickness of lower thermo insulating plate
 148   Int_t   fNModules ;                     // Number of modules constituing PHOS
 149   Int_t   fNPhi ;                         // Number of crystal units in X (phi) direction
 150   Int_t   fNZ ;                           // Number of crystal units in Z direction
 151   Float_t fOuterBoxSize[3] ;              // Size of the outer  thermo insulating foam box
 152   Float_t fOuterBoxThickness[3] ;         // Thickness of the outer thermo insulating foam box
 153   Float_t fPHOSAngle[4] ;                 // Position angles of modules
 154   Float_t fPinDiodeSize[3] ;              // Size of the PIN Diode
 155   TObjArray *  fRotMatrixArray ;          // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 156   Float_t fSecondUpperPlateThickness ;    // Thickness of  upper polystyrene foam plate
 157   Float_t fSupportPlateThickness ;        // Thickness of the Aluminium support plate
 158   Float_t fUpperCoolingPlateThickness ;   // Thickness of the upper cooling plate
 159   Float_t fUpperPlateThickness ;          // Thickness of the uper thermo insulating foam plate
 160   Float_t fTextolitBoxSize[3] ;           // Size of the Textolit box inside the insulating foam box
 161   Float_t fTextolitBoxThickness[3] ;      // Thicknesses of th Textolit box
 162   Float_t fXtlSize[3] ;                   // PWO4 crystal dimensions
 163
 164
 165   ///////////// PPSD (PHOS PRE SHOWER DETECTOR)  related parameters
 166
 167   Float_t fAnodeThickness ;               // Thickness of the copper layer which makes the anode
 168   Float_t fAvalancheGap ;                 // Thickness of the gas in the avalanche stage
 169   Float_t fCathodeThickness ;             // Thickeness of composite material ensuring rigidity of cathode
 170   Float_t fCompositeThickness ;           // Thickeness of composite material ensuring rigidity of anode
 171   Float_t fConversionGap ;                // Thickness of the gas in the conversion stage
 172   Float_t fIPtoTopLidDistance ;           // Distance from interaction point to top lid of PPSD
 173   Float_t fLeadConverterThickness ;       // Thickness of the Lead converter
 174   Float_t fLeadToMicro2Gap ;              // Thickness of the air gap between the Lead and Micromegas 2
 175   Float_t fLidThickness ;                 // Thickness of top lid
 176   Float_t fMicromegas1Thickness ;         // Thickness of the first downstream Micromegas
 177   Float_t fMicromegas2Thickness ;         // Thickness of the second downstream Micromegas
 178   Float_t fMicromegasWallThickness ;      // Thickness of the Micromegas leak tight box
 179   Float_t fMicro1ToLeadGap ;              // Thickness of the air gap between Micromegas 1 and the Lead
 180   Int_t   fNumberOfPadsPhi ;              // Number of pads on a micromegas module ;
 181   Int_t   fNumberOfPadsZ ;                // Number of pads on a micromegas module ;
 182   Int_t   fNumberOfModulesPhi ;           // Number of micromegas modules in phi
 183   Int_t   fNumberOfModulesZ ;             // Number of micromegas modules in z
 184   Float_t fPCThickness ;                  // Thickness of the printed circuit board of the anode
 185   Float_t fPhiDisplacement ;              // Phi displacement of micromegas1 with respect to micromegas2
 186   Float_t fPPSDBoxSize[3] ;               // Size of large box which contains PPSD; matches PHOS module size
 187   Float_t fPPSDModuleSize[3] ;            // Size of an individual micromegas module
 188   Float_t fZDisplacement ;                // Z displacement of micromegas1 with respect to micromegas2
 189
 190   static AliPHOSGeometry * fGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 191
 192   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)  // PHOS geometry class
 193
 194 } ;
 195
 196 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H