START/AliSTARTv2.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  17 //                                                                 //
  18 // START ( T-zero) detector  version 0                        //
  19 //
  20 //Begin Html
  21 /*
  22 <img src="gif/AliSTARTv2Class.gif">
  23 */
  24 //End Html
  25 //                                                                  //
  26 //                                                                  //
  27 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  28
  29 #define RIGHT_ARRAY             1
  30 #define LEFT_ARRAY              2
  31
  32 #include <TMath.h>
  33 #include <TGeometry.h>
  34 #include <TTUBE.h>
  35 #include <TNode.h>
  36 #include <TLorentzVector.h>
  37
  38 #include "AliSTARTv2.h"
  39 #include "AliRun.h"
  40 #include "AliMagF.h"
  41 #include "AliSTARThit.h"
  42
  43 #include <Riostream.h>
  44
  45 #include <stdlib.h>
  46
  47 ClassImp(AliSTARTv2)
  48
  49
  50 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  51 // Standart constructor for START Detector version 2
  52 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53 AliSTARTv2::AliSTARTv2(const char *name, const char *title):
  54  AliSTART(name,title)
  55 {
  56   fIdSens1 = 0;
  57 //  setBufferSize(128000);
  58 }
  59
  60
  61 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  62 // Create the geometry of START Detector version 2
  63 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  64 void AliSTARTv2::CreateGeometry()
  65 {
  66   /*
  67      <img src="gif/AliSTARTv2.gif">
  68   */
  69
  70   Int_t         *idtmed;
  71   Int_t         idrotm[999];
  72   Int_t         i, j;
  73   Float_t       x, y, z;
  74   Float_t       zRight;
  75   Float_t       zLeft;
  76   Float_t       phi[3];
  77   Float_t       theta;
  78   Double_t      angel;
  79
  80   Float_t       pstart[3]       = {4.5,  10.7,   5.3};
  81   Float_t       pinstart[3]     = {0.,    1.31,  5.25};
  82   Float_t       ppmt[3]         = {0.,    1.31,  3.5};
  83   Float_t       ptop[3]         = {0.,    1.3,   1.5};
  84 //  Float_t     preg[3]         = {0.,    1.3,   0.005};
  85   Float_t       preg[3]         = {0.,    0.875, 0.005};
  86   Float_t       pdes[3]         = {0.875, 1.3,   0.005};
  87
  88
  89   zRight = 75.;
  90   zLeft  = 350.;
  91   theta  = (180 / TMath::Pi()) * TMath::ATan(6.5 / zRight);
  92   angel  = 2 * TMath::Pi() / 12;
  93   idtmed = fIdtmed->GetArray();
  94
  95
  96   AliMatrix (idrotm[901], 90., 0., 90., 90., 180., 0.);
  97
  98   gMC->Gsvolu ("0RST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
  99   gMC->Gsvolu ("0LST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
 100   gMC->Gspos ("0RST", 1, "ALIC", 0., 0., zRight, 0, "ONLY");
 101   gMC->Gspos ("0LST", 1, "ALIC", 0., 0., -zLeft, idrotm[901], "ONLY");
 102
 103 //  12 unit: PMT + divider
 104   gMC->Gsvolu("0INS", "TUBE", idtmed[3], pinstart, 3);
 105   z = 0;
 106   for (i = 0; i < 12; i++)
 107   {
 108      x = 6.5 * TMath::Sin(i * angel);
 109      y = 6.5 * TMath::Cos(i * angel);
 110
 111      phi[0] = -30 * i;
 112      phi[1] = 90 - i * 30;
 113      phi[2] = 90 - i * 30;
 114      for (j = 0; j < 3; j++)
 115         if (phi[j] < 0)  phi[j] += 360;
 116
 117      AliMatrix (idrotm[902 + i], 90.,         phi[0],
 118                                  90. + theta, phi[1],
 119                                  theta,       phi[2]);
 120
 121      gMC->Gspos ("0INS", i + 1, "0RST", x, y, z, idrotm[902 + i], "ONLY");
 122      gMC->Gspos ("0INS", i + 13, "0LST", x, y, z, 0, "ONLY");
 123   }
 124
 125   gMC->Gsvolu ("0PMT", "TUBE", idtmed[1], ppmt, 3);
 126   x = y = 0;
 127   z = -pinstart[2] + ppmt[2];
 128   gMC->Gspos ("0PMT", 1, "0INS", x, y, z, 0, "ONLY");
 129
 130 // PMT
 131   // Entry window (glass)
 132   gMC->Gsvolu ("0TOP", "TUBE", idtmed[6], ptop, 3);
 133   z = -ppmt[2] + ptop[2];
 134   gMC->Gspos ("0TOP", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 135
 136   gMC->Gsvolu ("0REG", "TUBE", idtmed[6], preg, 3);
 137   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 138   gMC->Gspos ("0REG", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 139
 140   gMC->Gsvolu ("0DES", "TUBE", idtmed[6], pdes, 3);
 141   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 142   gMC->Gspos ("0DES", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 143 }
 144
 145
 146 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 147 // Definition of avaible START materials
 148 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 149 void AliSTARTv2::CreateMaterials()
 150 {
 151    Int_t isxfld   = gAlice->Field()->Integ();
 152    Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
 153
 154    Float_t a, z, d, radl, absl, buf[1];
 155    Int_t nbuf;
 156
 157 // Scintillator CH
 158    Float_t      ascin[2] = {1.01, 12.01};
 159    Float_t      zscin[2] = {1.,    6.};
 160    Float_t      wscin[2] = {1.,    1.};
 161    Float_t      denscin  = 1.03;
 162
 163 // PMT glass SiO2
 164    Float_t      aglass[2] = {28.0855, 15.9994};
 165    Float_t      zglass[2] = {14.,      8.};
 166    Float_t      wglass[2] = { 1.,      2.};
 167    Float_t      dglass    = 2.65;
 168
 169 // Ceramic   97.2% Al2O3 , 2.8% SiO2
 170    Float_t      acer[2], zcer[2];
 171    Float_t      wcer[2]    = { 0.972,     0.028};
 172    Float_t      aal2o3[2]  = {26.981539, 15.9994 };
 173    Float_t      zal2o3[2]  = {13.,        8.};
 174    Float_t      wal2o3[2]  = { 2.,        3.};
 175    Float_t      denscer    = 3.6;
 176
 177 // Brass 80% Cu, 20% Zn
 178    Float_t abrass[2] = {63.546, 65.39};
 179    Float_t zbrass[2] = {29.,    30.};
 180    Float_t wbrass[2] = { 0.8,    0.2};
 181    Float_t denbrass  = 8.96;
 182
 183 //Ribber C6H12S
 184    Float_t aribber[3] = {12.,  1., 32.};
 185    Float_t zribber[3] = { 6.,  1., 16.};
 186    Float_t wribber[3] = { 6., 12.,  1.};
 187    Float_t denribber  = 0.8;
 188
 189 // Definition Cherenkov parameters
 190   const Int_t NUMENTRIES = 32;
 191
 192   Float_t ppckov[NUMENTRIES] =
 193             { 2.034E-9, 2.068E-9, 2.103E-9, 2.139E-9,
 194               2.177E-9, 2.216E-9, 2.256E-9, 2.298E-9,
 195               2.341E-9, 2.386E-9, 2.433E-9, 2.481E-9,
 196               2.532E-9, 2.585E-9, 2.640E-9, 2.697E-9,
 197               2.757E-9, 2.820E-9, 2.885E-9, 2.954E-9,
 198               3.026E-9, 3.102E-9, 3.181E-9, 3.265E-9,
 199               3.353E-9, 3.446E-9, 3.545E-9, 3.649E-9,
 200               3.760E-9, 3.877E-9, 4.002E-9, 4.136E-9 };
 201
 202   Float_t rindex_qwarz[NUMENTRIES] =
 203             { 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 204               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 205               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 206               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 207               1.458, 1.458, 1.458, 1.458 };
 208
 209   Float_t rindex_air[NUMENTRIES] =
 210             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 211               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 212               1., 1., 1., 1. };
 213
 214   Float_t effic_all[NUMENTRIES] =
 215             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 216               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 217               1., 1., 1., 1. };
 218
 219   Float_t absor_qwarz[NUMENTRIES] =
 220             { 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 221               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 222               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 223               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 224               2000., 2000., 2000., 2000. };
 225
 226   Float_t absor_air[NUMENTRIES] =
 227             { 200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 228               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 229               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 230               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 231               200., 200., 200., 200. };
 232
 233   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
 234
 235
 236    AliMaterial (0, "START Steel$", 55.850, 26., 7.87, 1.76, 999);
 237    AliMaterial (1, "START Vacuum$", 1.e-16, 1.e-16, 1.e-16, 1.e16, 999);
 238    AliMaterial (2, "START Air$", 14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 239
 240    AliMixture (3, "Al2O3   $", aal2o3, zal2o3, denscer, -2, wal2o3);
 241    AliMixture (4, "PMT glass   $", aglass, zglass, dglass, -2, wglass);
 242    char namate[21];
 243    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[3], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 244    acer[0] = a;
 245    zcer[0] = z;
 246    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[4], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 247    acer[1] = a;
 248    zcer[1] = z;
 249
 250    AliMixture (5, "Scintillator$",ascin,zscin,denscin,-2,wscin);
 251    AliMixture (6, "Brass    $", abrass, zbrass, denbrass, 2, wbrass);
 252    AliMixture (7, "Ribber $",aribber,zribber,denribber,-3,wribber);
 253    AliMixture (9, "Ceramic    $", acer, zcer, denscer, 2, wcer);
 254
 255    AliMedium (1, "START Air$", 2, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .1, 1., .003, .003);
 256    AliMedium (2, "Scintillator$", 5, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .01, 1., .003, .003);
 257    AliMedium (3, "Vacuum$", 1, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 258    AliMedium (4, "Ceramic$", 9, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 259    AliMedium (6, "Glass$", 4, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 260    AliMedium (8, "Steel$", 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .001, 1., .001, .001);
 261    AliMedium (9, "Ribber  $", 7, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 262    AliMedium(11, "Brass  $", 6, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 263
 264    gMC->SetCerenkov (idtmed[6], NUMENTRIES, ppckov, absor_qwarz, effic_all, rindex_qwarz);
 265    gMC->SetCerenkov (idtmed[1], NUMENTRIES, ppckov, absor_air, effic_all, rindex_air);
 266 }
 267
 268
 269 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 270 // Draw a shaded view of the Forward multiplicity detector version 2
 271 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 272 void AliSTARTv2::DrawModule()
 273 {
 274   //Set ALIC mother transparent
 275   gMC->Gsatt ("ALIC", "SEEN", 0);
 276
 277   //Set volumes visible
 278   gMC->Gsatt ("0STA", "SEEN", 0);
 279   gMC->Gsatt ("0PMT", "SEEN", 1);
 280   gMC->Gsatt ("0DIV", "SEEN", 1);
 281
 282   gMC->Gdopt ("hide", "on");
 283   gMC->Gdopt ("shad", "on");
 284   gMC->SetClipBox (".");
 285   gMC->SetClipBox ("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 286   gMC->DefaultRange();
 287   gMC->Gdraw ("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, 0.7, 0.7);
 288   gMC->Gdhead (1111, "T-Zero detector");
 289   gMC->Gdopt ("hide", "off");
 290 }
 291
 292
 293 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 294 // Initialises version 2 of the Forward Multiplicity Detector
 295 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 296 void AliSTARTv2::Init()
 297 {
 298 //Int_t *idtmed  = gAlice->Idtmed();
 299
 300   AliSTART::Init();
 301   fIdSens1 = gMC->VolId ("0REG");
 302
 303   printf ("*** START version 2 initialized ***\n");
 304 }
 305
 306
 307 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 308 // Called for every step in the START Detector
 309 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 310 void AliSTARTv2::StepManager()
 311 {
 312   Int_t                         id;
 313   Int_t                         copy;
 314 //  Int_t                               copy1;
 315   Float_t                       xyz[3];
 316   Float_t                       XYZ[3];
 317   Float_t                       hitPhoton[6];
 318   static Float_t                hits[7];
 319   static Float_t                edep;
 320   static Int_t                  vol[2];
 321   TLorentzVector                pos;
 322   TLorentzVector                mom;
 323
 324
 325   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
 326
 327 //  TGeant3  *g3 = (TGeant3*) gMC;
 328 //  g3->Gpcxyz();
 329
 330   TClonesArray  &lhits = *fHits;
 331
 332
 333 ///////////////////////////////////////////////
 334 // If particles is photon then ...
 335
 336   if (gMC->TrackPid() == 50000050)
 337   {
 338      id = gMC->CurrentVolID(copy);
 339
 340      // Check the sensetive volume
 341      if (id == fIdSens1)
 342      {
 343         if (gMC->IsTrackEntering())
 344         {
 345            gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 346            if (copy < 13)
 347              {
 348                vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 349                vol[1] = copy;
 350              }
 351            else
 352              {
 353                vol[0] = LEFT_ARRAY;
 354                vol[1] = copy - 12;
 355              }
 356
 357            gMC->TrackPosition(pos);
 358            gMC->TrackMomentum(mom);
 359            XYZ[0] = pos[0];
 360            XYZ[1] = pos[1];
 361            XYZ[2] = pos[2];
 362            gMC->Gmtod (XYZ, xyz, 1);
 363
 364            hitPhoton[0] = sqrt (xyz[0] * xyz[0] + xyz[1] * xyz[1]);
 365            hitPhoton[1] = mom[0];
 366            hitPhoton[2] = mom[1];
 367            hitPhoton[3] = mom[2];
 368            hitPhoton[4] = 1e9 * gMC->TrackTime();
 369            hitPhoton[5] = 1e9 * gMC->Etot();
 370
 371            AddHitPhoton (gAlice->CurrentTrack(), vol, hitPhoton);
 372         }
 373         gMC->StopTrack();
 374      }
 375      else
 376         if (id == gMC->VolId ("0DES"))  gMC->StopTrack();
 377   }
 378
 379 // end photon particalary
 380 ///////////////////////////////////////////////
 381
 382
 383 ///////////////////////////////////////////////
 384 // If particles is charge then ...
 385
 386   // Float_t charge = gMC->TrackCharge();
 387   //  if(TMath::Abs(charge) <= 0.) return;
 388   id = gMC->CurrentVolID(copy);
 389
 390
 391   //  printf("gMC->ckine->ipart %d",gMC->ckine->ipart);
 392   // Check the sensetive volume
 393   if(id==gMC->VolId("0TOP") ) {
 394     if(gMC->IsTrackEntering()) {
 395       gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 396       if (copy < 13)
 397         {
 398           vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 399           vol[1] = copy;
 400         }
 401       else
 402         {
 403           vol[0] = LEFT_ARRAY;
 404           vol[1] = copy - 12;
 405         }
 406
 407       gMC->TrackPosition(pos);
 408       hits[0] = pos[0];
 409       hits[1] = pos[1];
 410       hits[2] = pos[2];
 411       Float_t etot = gMC->Etot();
 412       hits[4] = etot;
 413       Int_t part = gMC->TrackPid();
 414       hits[5] = part;
 415       Float_t ttime = gMC->TrackTime();
 416       hits[6] = ttime*1e9;
 417       edep = 0;
 418     }
 419     if(gMC->IsTrackInside())    {
 420       Float_t de = gMC->Edep();
 421       edep = edep + de;
 422       //       printf ("E deposition %f\n",edep);
 423       //    for (i=0; i<=6; i++){
 424       //    printf(" HITS on START inside %f\n",hits[i]); }
 425     }
 426     if(gMC->IsTrackExiting())   {
 427       Float_t de = gMC->Edep();
 428       edep = edep + de;
 429       hits[3] = edep * 1e3;
 430
 431       //       for (i=0; i<=6; i++){
 432       //         printf(" HITS on START Exit %f\n",hits[i]); }
 433       //for (i=0; i<=1; i++) { printf("START vol %d\n",vol[i]);}
 434
 435       new(lhits[fNhits++]) AliSTARThit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 436     }
 437   }
 438
 439 // end charge particles particalary
 440 ///////////////////////////////////////////////
 441
 442 }