STRUCT/AliABSOvF.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.3  2001/01/12 13:14:49  morsch
  19 Store absorber composition information in fMLayers and fZLayers
  20 Rear: 25 cm Fe + 4*5cm Pb + 3*5cm PolyCH2
  21
  22 */
  23
  24 //                                                                           //
  25 //                                                                           //
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include "AliABSOvF.h"
  29 #include "AliRun.h"
  30 #include "AliConst.h"
  31 #include "AliALIFE.h"
  32
  33 ClassImp(AliABSOvF)
  34
  35 //_____________________________________________________________________________
  36 AliABSOvF::AliABSOvF()
  37 {
  38   //
  39   // Default constructor
  40   //
  41 }
  42
  43 //_____________________________________________________________________________
  44 AliABSOvF::AliABSOvF(const char *name, const char *title)
  45        : AliABSO(name,title)
  46 {
  47   //
  48   // Standard constructor
  49   //
  50   SetMarkerColor(7);
  51   SetMarkerStyle(2);
  52   SetMarkerSize(0.4);
  53 }
  54
  55 //_____________________________________________________________________________
  56 void AliABSOvF::CreateGeometry()
  57 {
  58 // Create the absorber geometry
  59 // The inner part of the absorber (shield) is written also in ALIFE format
  60 //
  61     enum {kC=1605, kAl=1608, kFe=1609, kCu=1610, kW=1611, kPb=1612,
  62                   kNiCuW=1620, kVacuum=1615, kAir=1614, kConcrete=1616,
  63                   kPolyCH2=1617, kSteel=1609, kInsulation=1613, kPolyCc=1619};
  64
  65     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1599;
  66
  67     Float_t par[24], cpar[5], cpar0[5], pcpar[12], tpar[3], tpar0[3];
  68     Float_t dz;
  69
  70     AliALIFE* flukaGeom = new AliALIFE("frontshield.alife", "abso_vol.inp");
  71
  72 #include "ABSOSHILConst.h"
  73 #include "ABSOConst.h"
  74     Float_t dzFe = 11.;
  75 //
  76 // 3 < theta < 9
  77     fNLayers[0] = 11;
  78     fMLayers[0][ 0] = kAir;              fZLayers[0][ 0] = zAbsStart;
  79     fMLayers[0][ 1] = kC;                fZLayers[0][ 1] = zAbsCc;
  80     fMLayers[0][ 2] = kConcrete;         fZLayers[0][ 2] = zRear-dRear-dzFe;
  81     fMLayers[0][ 3] = kFe;               fZLayers[0][ 3] = zRear-dRear;
  82     fMLayers[0][ 4] = kPb;               fZLayers[0][ 4] = fZLayers[0][3] + 5.;
  83     fMLayers[0][ 5] = kPolyCH2;          fZLayers[0][ 5] = fZLayers[0][4] + 5.;
  84     fMLayers[0][ 6] = kPb;               fZLayers[0][ 6] = fZLayers[0][5] + 5.;
  85     fMLayers[0][ 7] = kPolyCH2;          fZLayers[0][ 7] = fZLayers[0][6] + 5.;
  86     fMLayers[0][ 8] = kPb;               fZLayers[0][ 8] = fZLayers[0][7] + 5.;
  87     fMLayers[0][ 9] = kPolyCH2;          fZLayers[0][ 9] = fZLayers[0][8] + 5.;
  88     fMLayers[0][10] = kPb;               fZLayers[0][10] = zRear;
  89 // 2 < theta < 3
  90     fNLayers[1] = 5;
  91     fMLayers[1][0] = fMLayers[0][0];      fZLayers[1][0] = fZLayers[0][0];
  92     fMLayers[1][1] = fMLayers[0][1];      fZLayers[1][1] = fZLayers[0][1];
  93     fMLayers[1][2] = fMLayers[0][2];      fZLayers[1][2] = fZLayers[0][2];
  94     fMLayers[1][3] = fMLayers[0][3];      fZLayers[1][3] = fZLayers[0][3];
  95     fMLayers[1][4] = kNiCuW;              fZLayers[1][4] = zRear;
  96 //
  97     Float_t dTube=0.1;                     // tube thickness
  98     Float_t dInsu=0.5;                     // insulation thickness
  99     Float_t dEnve=0.1;                     // protective envelope thickness
 100     Float_t dFree=0.5;                     // clearance thickness
 101
 102
 103 // Mother volume and outer shielding: Pb
 104   par[0]  = 0.;
 105   par[1]  = 360.;
 106   par[2]  = 7.;
 107
 108   par[3]  = -(zRear-zAbsStart)/2.;
 109   par[4]  = rAbs;
 110   par[5]  = zAbsStart * TMath::Tan(theta1);
 111
 112   par[6]  = par[3]+(zNose-zAbsStart);
 113   par[7]  = rAbs;
 114   par[8]  = zNose * TMath::Tan(theta1);
 115
 116   par[9]  = par[3]+(zConeTPC-zAbsStart);
 117   par[10] = rAbs;
 118   par[11] = par[8] + (par[9] - par[6]) * TMath::Tan(theta2);
 119
 120   par[12]  = par[3]+(zOpen-zAbsStart);
 121   par[13] = rAbs;
 122   par[14] = par[11] + (par[12] - par[9]) * TMath::Tan(accMax);
 123
 124   par[15] = par[3]+(zRear-dRear-zAbsStart);
 125   par[16] = rAbs   + (par[15] - par[12]) * TMath::Tan(thetaOpen1) ;
 126   par[17] = par[14] + (par[15] - par[12]) * TMath::Tan(accMax);
 127
 128   par[18] = par[3]+(zRear-dRear-zAbsStart);
 129   par[19] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMin);
 130   par[20] = par[14] + (par[18] - par[12]) * TMath::Tan(accMax);
 131
 132   par[21] = -par[3];
 133   par[22] =  zRear* TMath::Tan(accMin);
 134   par[23] = par[20] + (par[21] - par[18]) * TMath::Tan(accMax);
 135   gMC->Gsvolu("ABSS", "PCON", idtmed[kPb], par, 24);
 136   { // Begin local scope for i
 137       for (Int_t i=4; i<18; i+=3) par[i]  = 0;
 138   } // End local scope for i
 139   gMC->Gsvolu("ABSM", "PCON", idtmed[kVacuum+40], par, 24);
 140   gMC->Gspos("ABSS", 1, "ABSM", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 141
 142 //
 143 // Steel envelope
 144 //
 145   par[4] = par[5] -dSteel;
 146   par[7] = par[8] -dSteel;
 147   par[10]= par[11]-dSteel;
 148   par[13]= par[14]-dSteel;
 149   par[16]= par[17]-dSteel;
 150   par[19]= par[20]-dSteel;
 151   par[22]= par[23]-dSteel;
 152   gMC->Gsvolu("ABST", "PCON", idtmed[kSteel], par, 24);
 153   gMC->Gspos("ABST", 1, "ABSS", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 154 //
 155 // Polyethylene shield
 156 //
 157   cpar[0] = (zRear - zConeTPC) / 2.;
 158   cpar[1] = zConeTPC * TMath::Tan(accMax);
 159   cpar[2] = cpar[1] + dPoly;
 160   cpar[3] = zRear * TMath::Tan(accMax);
 161   cpar[4] = cpar[3] + dPoly;
 162   gMC->Gsvolu("APOL", "CONE", idtmed[kPolyCH2+40], cpar, 5);
 163   dz = (zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0];
 164   gMC->Gspos("APOL", 1, "ABSS", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 165
 166 //
 167 // Tungsten nose to protect TPC
 168 //
 169   cpar[0] = (zNose - zAbsStart) / 2.;
 170   cpar[1] = zAbsStart * TMath::Tan(accMax);
 171   cpar[2] = zAbsStart * TMath::Tan(theta1)-dSteel;
 172   cpar[3] = zNose * TMath::Tan(accMax);
 173   cpar[4] = zNose * TMath::Tan(theta1)-dSteel;
 174   gMC->Gsvolu("ANOS", "CONE", idtmed[kW], cpar, 5);
 175 //
 176   dz = -(zRear-zAbsStart)/2.+cpar[0];
 177   gMC->Gspos("ANOS", 1, "ABSS", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 178 //
 179 // Tungsten inner shield
 180 //
 181   Float_t zW=zTwoDeg+.1;
 182   Float_t dZ = zW+(zRear-dRear-zW)/2.;
 183   //
 184   pcpar[0]  = 0.;
 185   pcpar[1]  = 360.;
 186   pcpar[2]  = 3.;
 187   pcpar[3]  = zW-dZ;
 188   pcpar[4]  = rAbs;
 189   pcpar[5]  = zW * TMath::Tan(accMin);
 190   pcpar[6]  = zOpen-dZ;
 191   pcpar[7]  = rAbs;
 192   pcpar[8]  = zOpen * TMath::Tan(accMin);
 193   pcpar[9]  = zRear-dRear-dZ;
 194   pcpar[10] = rAbs+(zRear-dRear-zOpen) * TMath::Tan(thetaOpen1);
 195   pcpar[11] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMin);
 196
 197   gMC->Gsvolu("AWIN", "PCON", idtmed[kNiCuW+40], pcpar, 12);
 198   //
 199   dz=(zW+zRear-dRear)/2-(zAbsStart+zRear)/2.;
 200   gMC->Gspos("AWIN", 1, "ABSS", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 201
 202   //     Inner tracking region
 203   //
 204   //     mother volume: Pb
 205   //
 206   pcpar[0]  = 0.;
 207   pcpar[1]  = 360.;
 208   pcpar[2]  = 3.;
 209   pcpar[3]  = -(zRear-zAbsStart)/2.;
 210   pcpar[4]  = rAbs;
 211   pcpar[5]  = zAbsStart * TMath::Tan(accMax);
 212   pcpar[6]  = pcpar[3]+(zTwoDeg-zAbsStart);
 213   pcpar[7]  = rAbs;
 214   pcpar[8]  = zTwoDeg * TMath::Tan(accMax);
 215   pcpar[9]  = -pcpar[3];
 216   pcpar[10] = zRear * TMath::Tan(accMin);
 217   pcpar[11] = zRear * TMath::Tan(accMax);
 218   gMC->Gsvolu("AITR", "PCON", idtmed[fMLayers[0][4]], pcpar, 12);
 219   //
 220   // special Pb medium for last 5 cm of Pb
 221   Float_t zr=zRear-2.-0.001;
 222   cpar[0] = 1.0;
 223   cpar[1] = zr * TMath::Tan(thetaR);
 224   cpar[2] = zr * TMath::Tan(accMax);
 225   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(thetaR) * 2;
 226   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(accMax) * 2;
 227   gMC->Gsvolu("ARPB", "CONE", idtmed[fMLayers[0][4]], cpar, 5);
 228   dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0]-0.001;
 229   gMC->Gspos("ARPB", 1, "AITR", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 230   //
 231   //     concrete cone: concrete
 232   //
 233   pcpar[9]  = pcpar[3]+(zRear-dRear-zAbsStart);
 234   pcpar[10] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMin);
 235   pcpar[11] = (zRear-dRear) * TMath::Tan(accMax);
 236   gMC->Gsvolu("ACON", "PCON", idtmed[fMLayers[0][2]+40], pcpar, 12);
 237   gMC->Gspos("ACON", 1, "AITR", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 238 //
 239 //    Fe Cone
 240 //
 241   zr = zRear-dRear-dzFe-1.;
 242   cpar[0]  = dzFe/2.;
 243   cpar[1] = zr * TMath::Tan(accMin);
 244   cpar[2] = zr * TMath::Tan(accMax);
 245   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(thetaR) * dzFe;
 246   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(accMax) * dzFe;
 247   gMC->Gsvolu("ACFE", "CONE",idtmed[fMLayers[0][3]], cpar, 5);
 248
 249   dz = (zRear-zAbsStart)/2.-dRear-dzFe/2.-1.;
 250
 251   gMC->Gspos("ACFE", 1, "ACON", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 252
 253
 254   //
 255   //     carbon cone: carbon
 256   //
 257   pcpar[9]  = pcpar[3]+(zAbsCc-zAbsStart);
 258   pcpar[10]  = zAbsCc * TMath::Tan(accMin);
 259   pcpar[11]  = zAbsCc * TMath::Tan(accMax);
 260   gMC->Gsvolu("ACAR", "PCON", idtmed[fMLayers[0][1]+40], pcpar, 12);
 261   gMC->Gspos("ACAR", 1, "ACON", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 262  //
 263  //     carbon cone outer region
 264  //
 265   cpar[0]  = 10.;
 266   cpar[1]  = rAbs;
 267   cpar[2]  = zAbsStart* TMath::Tan(accMax);
 268   cpar[3]  = rAbs;
 269   cpar[4]  = cpar[2]+2. * cpar[0] * TMath::Tan(accMax);
 270
 271   gMC->Gsvolu("ACAO", "CONE", idtmed[fMLayers[0][1]], cpar, 5);
 272   dz=-(zRear-zAbsStart)/2.+cpar[0];
 273   gMC->Gspos("ACAO", 1, "ACAR", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 274   //
 275   //     inner W shield
 276   Float_t epsi=0.;
 277   Float_t repsi=1.;
 278
 279   zr=zRear-(dRear-epsi);
 280   cpar[0] = (dRear-epsi)/2.;
 281   cpar[1] = zr * TMath::Tan(accMin);
 282   cpar[2] = zr * TMath::Tan(thetaR*repsi);
 283   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(accMin) * (dRear-epsi);
 284   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(thetaR*repsi) * (dRear-epsi);
 285   gMC->Gsvolu("ARW0", "CONE", idtmed[fMLayers[1][4]+40], cpar, 5);
 286   dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0];
 287   gMC->Gspos("ARW0", 1, "AITR", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 288   //
 289   // special W medium for last 5 cm of W
 290   zr=zRear-5;
 291   cpar[0] = 2.5;
 292   cpar[1] = zr * TMath::Tan(accMin);
 293   cpar[2] = zr * TMath::Tan(thetaR*repsi);
 294   cpar[3] = cpar[1] + TMath::Tan(accMin) * 5.;
 295   cpar[4] = cpar[2] + TMath::Tan(thetaR*repsi) * 5.;
 296   gMC->Gsvolu("ARW1", "CONE", idtmed[fMLayers[1][4]+20], cpar, 5);
 297   dz=(dRear-epsi)/2.-cpar[0];
 298   gMC->Gspos("ARW1", 1, "ARW0", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 299   //
 300   // PolyEthylene Layers
 301   Float_t drMin=TMath::Tan(thetaR) * 5;
 302   Float_t drMax=TMath::Tan(accMax) * 5;
 303   gMC->Gsvolu("ARPE", "CONE", idtmed[fMLayers[0][5]], cpar, 0);
 304   cpar[0]=2.5;
 305   { // Begin local scope for i
 306       for (Int_t i=0; i<3; i++) {
 307           zr=zRear-dRear+5+i*10.;
 308           cpar[1] = zr * TMath::Tan(thetaR);
 309           cpar[2] = zr * TMath::Tan(accMax);
 310           cpar[3] = cpar[1] + drMin;
 311           cpar[4] = cpar[2] + drMax;
 312           dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar[0]-5.-(2-i)*10;
 313           gMC->Gsposp("ARPE", i+1, "AITR", 0., 0., dz, 0, "ONLY",cpar,5);
 314       }
 315   } // End local scope for i
 316   gMC->Gspos("AITR", 1, "ABSS", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 317   dz = (zRear-zAbsStart)/2.+zAbsStart;
 318   gMC->Gspos("ABSM", 1, "ALIC", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 319 //
 320 //
 321 // vacuum system
 322 //
 323 // pipe and heating jackets
 324 //
 325 //
 326 // cylindrical piece
 327   tpar0[2]=(zOpen-zAbsStart)/2;
 328   tpar0[0]=rVacu;
 329   tpar0[1]=rAbs;
 330   gMC->Gsvolu("AV11", "TUBE", idtmed[kSteel+40], tpar0, 3);
 331 //
 332 // insulation
 333
 334   tpar[2]=tpar0[2];
 335   tpar[0]=rVacu+dTube;
 336   tpar[1]=tpar[0]+dInsu;
 337   gMC->Gsvolu("AI11", "TUBE", idtmed[kInsulation+40], tpar, 3);
 338   gMC->Gspos("AI11", 1, "AV11", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 339 //
 340 // clearance
 341   tpar[0]=tpar[1]+dEnve;
 342   tpar[1]=tpar[0]+dFree;
 343   gMC->Gsvolu("AP11", "TUBE", idtmed[kAir+40], tpar, 3);
 344   gMC->Gspos("AP11", 1, "AV11", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 345 //
 346   dz=-(zRear-zAbsStart)/2.+tpar0[2];
 347   gMC->Gspos("AV11", 1, "ABSM", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 348
 349 //
 350 // begin Fluka
 351 // Float_t zTwoDeg1=zTwoDeg-0.9/TMath::Tan(accMin);
 352   Float_t pos[3]={0.,0.,0.};
 353   Float_t r[8];
 354   r[0]=0.;
 355   r[1]=rVacu;
 356   r[2]=r[1]+0.1;
 357   r[3]=r[2]+0.5;
 358   r[4]=r[3]+0.1;
 359   r[5]=r[4]+0.5;
 360
 361   char* materialsA[7]
 362       = {"VACUUM", "STEEL", "PIPEINSU", "STEEL", "AIR", "AIR"};
 363   char* fieldsA[7]
 364       = {"MF", "MF", "MF", "MF", "MF", "MF"};
 365   char* cutsA[7]
 366       = {"$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH"};
 367   char* materialsB[7]
 368       = {"VACUUM", "STEEL", "PIPEINSU", "STEEL", "AIR", "CARBON"};
 369   char* fieldsB[7]
 370       = {"MF", "MF", "MF", "MF", "MF", "MF"};
 371   char* cutsB[7]
 372       = {"$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHH", "$SHS"};
 373
 374   flukaGeom->Comment("Front Absorber Cylyndrical Section");
 375   flukaGeom->SetDefaultVolume("*ACR02","*ACR02" );
 376   flukaGeom->OnionCylinder(r, 6 , zAbsStart, zOpen, pos, materialsB, fieldsB, cutsB);
 377   flukaGeom->Cone(rAbs, rAbs, -rAbs, -rAbs, zTwoDeg, zOpen, pos,
 378               "NIW", "MF", "$SHH");
 379 //
 380 // end Fluka
 381
 382 //
 383 // conical piece
 384
 385   cpar0[0]=(zRear-dRear-zOpen)/2;
 386   cpar0[1]=rVacu-0.05;
 387   cpar0[2]=rAbs;
 388   Float_t dR=2.*cpar0[0]*TMath::Tan(thetaOpen1);
 389   cpar0[3]=cpar0[1]+dR;
 390   cpar0[4]=cpar0[2]+dR;
 391   gMC->Gsvolu("AV21", "CONE", idtmed[kSteel+40], cpar0, 5);
 392   dTube+=0.05;
 393
 394 //
 395 // insulation
 396   cpar[0]=cpar0[0];
 397   cpar[1]=cpar0[1]+dTube;
 398   cpar[2]=cpar0[1]+dTube+dInsu;
 399   cpar[3]=cpar0[3]+dTube;
 400   cpar[4]=cpar0[3]+dTube+dInsu;
 401   gMC->Gsvolu("AI21", "CONE", idtmed[kInsulation+40], cpar, 5);
 402   gMC->Gspos("AI21", 1, "AV21", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 403 //
 404 // clearance
 405   cpar[1]=cpar0[1]+dTube+dInsu+dEnve;
 406   cpar[2]=rAbs;
 407   cpar[3]=cpar0[1]+dTube+dInsu+dEnve+dR;
 408   cpar[4]=rAbs+dR;
 409
 410   gMC->Gsvolu("AP21", "CONE", idtmed[kAir+40], cpar, 5);
 411   gMC->Gspos("AP21", 1, "AV21", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 412
 413   dz=(zRear-zAbsStart)/2.-cpar0[0]-dRear;
 414   gMC->Gspos("AV21", 1, "ABSM", 0., 0., dz, 0, "ONLY");
 415 //
 416 // begin Fluka
 417 //
 418   Float_t r1[7], r2[7];
 419   r1[0]=0.;
 420   r2[0]=0.;
 421   r1[1]=rVacu-0.05;
 422   r2[1]=cpar0[3];
 423
 424   r1[2]=r1[1]+0.15;
 425   r1[3]=r1[2]+0.5;
 426   r1[4]=r1[3]+0.1;
 427   r1[5]=r1[4]+0.5;
 428   r1[6]=cpar0[2];
 429
 430   r2[2]=r2[1]+0.15;
 431   r2[3]=r2[2]+0.5;
 432   r2[4]=r2[3]+0.1;
 433   r2[5]=r2[4]+0.5;
 434   r2[6]=cpar0[4];
 435
 436   flukaGeom->Comment("Front Absorber Conical Section");
 437   flukaGeom->OnionCone(r1, r2,  7 , zOpen, zRear-dRear, pos, materialsA, fieldsA, cutsA);
 438   flukaGeom->Cone(r1[6], r2[6], -1., -1.,
 439               zOpen, zRear-dRear, pos, "NIW", "MF", "$SHH");
 440
 441   flukaGeom->Finish();
 442   delete flukaGeom;
 443
 444 //
 445 // end Fluka
 446 }
 447
 448 //_____________________________________________________________________________
 449
 450 void AliABSOvF::Init()
 451 {
 452   //
 453   // Initialisation of the muon absorber after it has been built
 454   Int_t i;
 455   //
 456   printf("\n");
 457   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
 458   printf(" ABSOvF_INIT ");
 459   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
 460   printf("\n");
 461   //
 462   for(i=0;i<80;i++) printf("*");
 463   printf("\n");
 464 }
 465
 466
 467
 468
 469
 470
 471
 472
 473
 474