PHOS/PHOS-HTML/geometry.html

   1 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN"
   2                "http://www.w3.org/TR/REC-html40/loose.dtd">
   3 <html>
   4   <head>
   5     <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1">
   6     <meta name="GENERATOR" content="Mozilla/4.51 [en] (X11; I; Linux 2.2.5-15 i686) [Netscape]">
   7     <title>PHOS Geometry in AliRoot</title>
   8     <link REL="stylesheet" href="http://www-subatech.in2p3.fr/~photons/gps_alice.css" type="text/css">
   9   <body>
  10
  11     <h1 class="page-header">
  12       Geometry & Materials
  13     </h1>
  14     <h1>
  15       Simulation
  16     </h1>
  17     The simulation is done in two steps, one which describes the detector geometry
  18     and material and one which does the particle tracking and stores the hits
  19     and digits in a  <a href="http://root.cern.ch/root/html/TTree.html">TTree</a> itself written on a disk file. These two steps are
  20     steered through the Config.C file(<a href="PHOSConfig_Central.C">example</a>),
  21     a root macro launched at the AliRoot prompt. To customize this file you must:
  22     <br><br>
  23     <ol>
  24       <li>
  25         select a file name for the root output:
  26         <pre class="code">
  27         //=======================================================================
  28         //  Create the output file
  29         sprintf(filename,"<b>myfilename</b>.root");
  30         </pre>
  31         </li>
  32       <li>
  33         Define your event generator and simulations parameters:
  34         <pre class="code">
  35          AliGenCocktail *gener = new AliGenCocktail(); // Cocktail class
  36          gener->SetPtRange(.02,10.00);                 // Transverse momentum range
  37          gener->SetPhiRange(180.,360.);                // Azimuthal angle range
  38          gener->SetYRange(-0.25,0.25);                 // Pseudorapidity range
  39          gener->SetOrigin(0,0,0);                      // Vertex position
  40          gener->SetSigma(0,0,5.6);                     // Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
  41          gener->Init();                                // Initialize the generator
  42         </pre>
  43       </li>
  44       <li>
  45         Select the detector seen by the tracking:
  46         <pre class="code">
  47          Int_t iPHOS=1;    // PHOS is in
  48          Int_t iPMD=0;     // PMD  is out
  49         </pre>
  50       </li>
  51       <li>
  52         Create a PHOS object (<b>GPS2</b> is so far the unique configuration option, see below):
  53         <pre class="code">
  54          if(iPHOS) {
  55          //=================== PHOS parameters ===========================
  56          AliPHOS *PHOS  = new AliPHOSv0("PHOS","<b>GPS2</b>");
  57         </pre>
  58       </li>
  59     </ol>
  60     <p>
  61       You van now run the simulation by entering the following command at the aliroot prompt:
  62       <pre class="code">
  63        aliroot> gAlice->Run(1,"PHOSConfig_Central.C");
  64     </pre>
  65     <h1>
  66       Geometry
  67     </h1>
  68     <h4>
  69       Definition
  70     </h4>
  71     PHOS consists of two distinct parts. The calorimeter, named EMCA, consists
  72     of the PbW04 crystals within their housing. The crystals are assembled
  73     in <i>fNModules</i> modules of <i>fNPhi </i>rows along the x-axis direction
  74     and <i>fNZ</i> modules along the z-axis direction. Since the total number
  75     of crystals and their layout within ALICE is presently (11/11/1999) not
  76     final it was decided to fully parametrize the geometry. A change in any
  77     of the three previously defined parameters will provide automatically a
  78     new layout of the modules.
  79     <br>The second part of PHOS is the charged particle identifier. Since until
  80     end of 2000 no decision will be taken on the final design of this element
  81     two or more versions can be considered. Today (11/11/1999) only one version
  82     is implemented and is named PPSD for PHOS Pre-Shower Detector. It consists
  83     of a first layer of <i>fNumberOfModulesPhi</i> x <i>fNumberOfModulesZ </i>gas
  84     detectors per PHOS module, each detectors being subdivided into <i>fNumberOfPadsPhi</i>
  85     x <i>fNumberOfPadsZ </i>gas cells, a Lead converter and a second layer
  86     of gas detectors identical to the first layer. This second part is positionned
  87     on top of the EMCA module.
  88     <p>
  89       The class <a href="./html/AliPHOSv0.html"> AliPHOSv0 </a> ( <a href="./html/AliPHOSv0_Tree.ps"> inheritance tree </a>)
  90       describes this geometry. We have defined also a class
  91       <a href="./html/AliPHOSv1.html"> AliPHOSv1 </a> ( <a href="./html/AliPHOSv1_Tree.ps"> inheritance tree </a>)
  92       which in addition contains the photodiode response and the light transport through the crystal.
  93     <p>
  94       The parameters of the geometry are given in class  <a href="./html/AliPHOSGeometry.html"> AliPHOSGeometry </a>( <a href="./html/AliPHOSGeometry_Tree.ps"> inheritance tree </a>)
  95       <br><br>
  96     <center>
  97       <img SRC=" images/EMCinAlice.gif" ALT="Geant Tree for PHOS" >
  98       <br><br>
  99       <b> Figure 1.a: </b> <i> GEANT Tree which describes the EMC-PHOS geometry </i>
 100     </center>
 101     <P>
 102     <center>
 103       <img SRC=" images/PPSDinAlice.gif" ALT="Geant Tree for PHOS" >
 104       <br><br>
 105       <b> Figure 1.b: </b> <i> GEANT Tree which describes the PPSD-PHOS geometry </i>
 106     </center>
 107     <h4>
 108       Implementation
 109     </h4>
 110     <p>
 111     <center>
 112       <img SRC="./images/aliphossimulation.gif" ALT="Geom/Simul class diagram" >
 113       <br><br>
 114       <b> Figure 2.: </b> <i> Class diagram for the geometry/simulation package </i>
 115     </center>
 116     <p>
 117       <a href="./html/AliPHOS.html"><i><u>AliPHOS</u></i></a>: This is the base class. It derives from <i>AliDetector.
 118       </i>It's only purpose is to describe the materials
 119       (&agrave; la <i>AliMC</i>) needed for the EMCA and PPSD construction.
 120     <p>
 121       <a href="./html/AliPHOSv0.html"><i><u>AliPHOSv4</u></i></a>: It derives from <i>AliPHOS</i>.
 122       <br>
 123     <ul>
 124       <li>
 125         It sets up the geometry for the Root display (<i>AliPHOSv4::BuildGeometry()</i>)
 126         and for the GEANT tracking (<i>AliPHOSv4::CreateGeometry()</i>).
 127       </li>
 128       <li>
 129         It watches the tracks passing through the active media of EMCA and PPSD
 130         (<i>AliPHOSv4::StepManager()</i>).
 131       </li>
 132       <li>
 133         It stores the hits (<i>AliPHOSv4::AddHit()</i>), using the <i>AliPHOSHit</i>
 134         class.
 135       </li>
 136       <li>
 137         It stores the digits (<i>AliPHOSv4::FinishEvent()</i>), using the <i>AliPHOSDigit</i>
 138         class.
 139       </li>
 140     </ul>
 141     <p>
 142       <a href="./html/AliPHOSv1.html"><i><u>AliPHOSv1</u></i></a> : derives from <i>AliPHOSv0</i> and includes the light transport
 143       in the crystal and the response of the PIN photodiode &agrave; la O. H. Oddland.
 144     <p>
 145       <a href="./html/AliPHOSvFast.html"><i><u>AliPHOSvFast</u></i></a> : used for <a href="fastsimulation.html">fast simulation</a>.
 146     <p>
 147       <a href="./html/AliPHOSGeometry.html"><i><u>AliPHOSGeometry</u></i></a> : It derives from <i>TObject</i> to make it
 148         persistent. It is a singleton, i.e., a pointer to the unique instance of
 149         this class is obtained by:
 150     <center>
 151       <pre class="code">
 152         AliPHOSGeometry * Geom = AliPHOSGeometry::GetInstance()
 153       </pre>
 154     </center>
 155     <ul>
 156       <li>
 157         It sets the various parameters for the geometry description and provides
 158         the method to access all the parameters. To avoid cumbersome macros at
 159         run time these parameters can only be changed manually in the source code.
 160       </li>
 161       <li>
 162         It provides the method to convert the absolute detector Id (crystal in
 163         EMCA or pad in PPSD) into a relative Id : PHOS module number, PPSD module
 164         number, row, column (<i>AliPHOSGeometry::AbsToRelNumbering()</i>) and the
 165         reverse operation (<i>AliPHOSGeometry::RelToAbsNumbering()</i>).
 166       </li>
 167       <li>
 168         It provides the method to convert an absolute Id into a three-vector giving
 169         the position of the detector in ALICE (<i>AliPHOSGeometry::RelPosInAlice()</i>).
 170       </li>
 171     </ul>
 172     <p>
 173        <a href="./html/AliPHOSHit.html"><i><u>AliPHOSHit</u></i></a>: It derives from <i>AliHit</i>. It stores the
 174         hits as the pair (absolute Id, deposited energy). The hits presently are stored  in the hit TTree
 175         as one hit per elementary cell (EMC crystal or PPSD gas cell) (See the
 176         the AddHit() method in <i>AliPHOSv0</i>).
 177     <p>
 178        <a href="./html/AliPHOSDigit.html"><i><u>AliPHOSDigit</u></i></a> : It derives from <i>AliDigit</i>. It stores
 179       the digits as the pair (absolute Id, energy) in the digit Tree (see
 180       the FinishEvent() method in <i>AliPHOSv0</i>).
 181     <h1>
 182       Usage
 183     </h1>
 184     <p>
 185     <pre class="code">
 186      Int_t iPHOS=1;
 187      if(iPHOS) {
 188      AliPHOS * phos = new AliPHOSv4("PHOS", char * name) ;
 189     </pre>
 190     <br>
 191     where name can take the following values:
 192     <ul>
 193       <li>
 194         <i>GPS2</i>: will create EMCA plus PPSD
 195         <br><br>
 196         <center>
 197           <img SRC="images/AliPHOSv0AllViews.gif" ALT="ROOT display of PHOS: All Views" >
 198           <b> Figure 3a.: </b> <i> ROOT Display of ALICE: All Views   </i>
 199           <p>
 200             <img SRC="images/AliPHOSv0FrontView.gif" ALT="ROOT display of PHOS: Front View" >
 201             <b> Figure 3b.: </b> <i> ROOT Display of ALICE: Front Views   </i>
 202           <p>
 203             <img SRC="images/AliPHOSv03DView1.gif" ALT="ROOT display of PHOS: 3D View" >
 204             <b> Figure 3c.: </b> <i> ROOT Display of ALICE: All View3   </i>
 205           <p>
 206             <img SRC="images/AliPHOSv0PPSDFrontView.gif" ALT="Zoom on PPSD: Front View " >
 207             <b> Figure 4.a: </b> <i> ROOT Display of ALICE: zoom on PPSD, Front Views  </i>
 208           <p>
 209             <img SRC="images/AliPHOSv0PPSDPerspectiveView.gif" ALT="Zoom on PPSD: Perspective View " >
 210             <b> Figure 4.b: </b> <i> ROOT Display of ALICE: zoom on PPSD, Perspective View  </i>
 211         </center> <br><br>
 212       </li>
 213       <li>
 214         more to come from Protvino (EMCA plus other CPV type)</li>
 215     </ul>
 216     <br>
 217     EMCA consists of 5 modules of 64x64 modules each, positionned at
 218     azimuthal angles -40, -20, 0, +20, +40 (see figures). PPSD consists per
 219     EMCA module of 2 layers of 4x4 gas detectors each, each detector having
 220     24x24 gas cells.
 221 <hr>
 222 <address class="left">
 223       &copy; <a href="mailto:schutz@in2p3.fr">>Groupe Photons Subatech (Yves SCHUTZ)</a>
 224       <a href="http://www-subatech.in2p3.fr/~photons/subatech/en_index.shtml">[Go
 225         to the GPS Home Page]</a>
 226 </address>
 227 <!-- Created: Wed Nov 17 12:16:58 CET 1999 -->
 228 <!-- hhmts start -->
 229 Last modified: Sun Mar 26 17:31:13 CEST 2000
 230 <!-- hhmts end -->
 231 <!--  <div align=right><a href="http://validator.w3.org/check/referer"><img SRC="vh40.gif" ALT="Valid HTML 4.0!" BORDER=0 height=31 width=88></a><a href="http://jigsaw.w3.org/css-validator"><img SRC="vcss.gif" ALT="Valid CSS!" BORDER=0 height=31 width=88></a></div>-->
 232
 233
 234 </body>
 235 </html>
 236