TOF/AliTOFv2.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                           //
   3 //  Time Of Flight: design of P.Fonte                                        //
   4 //  This class contains the functions for version 2 of the Time Of Flight    //
   5 //  detector.                                                                //
   6 //                                                                           //
   7 //Begin_Html
   8 /*
   9 <img src="picts/AliTOFv2Class.gif">
  10 */
  11 //End_Html
  12 //                                                                           //
  13 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  14
  15 #include "AliTOFv2.h"
  16 #include "AliRun.h"
  17 #include "AliConst.h"
  18
  19 ClassImp(AliTOFv2)
  20
  21 //_____________________________________________________________________________
  22 AliTOFv2::AliTOFv2()
  23 {
  24   //
  25   // Default constructor
  26   //
  27 }
  28
  29 //_____________________________________________________________________________
  30 AliTOFv2::AliTOFv2(const char *name, const char *title)
  31        : AliTOF(name,title)
  32 {
  33   //
  34   // Standard constructor
  35   //
  36 }
  37
  38 //_____________________________________________________________________________
  39 void AliTOFv2::CreateGeometry()
  40 {
  41   //
  42   // Create geometry for Time Of Flight version 0
  43   //
  44   //Begin_Html
  45   /*
  46     <img src="picts/AliTOFv2.gif">
  47   */
  48   //End_Html
  49   //
  50   //
  51   // Create common geometry
  52   //
  53   AliTOF::CreateGeometry();
  54 }
  55
  56 //_____________________________________________________________________________
  57 void AliTOFv2::TOFpc(Float_t xm, Float_t ym, Float_t zm0,
  58                      Float_t zm1, Float_t zm2)
  59 {
  60   //
  61   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
  62   // xm, ym, zm - sizes of TOF modules (large)
  63
  64   Int_t inum;
  65   Float_t xcor, ycor, zcor, ycoor;
  66   Float_t zazor, dx, dy, dz, xp, yp, zp, ywidth;
  67   Int_t ink;
  68   Float_t par[10];
  69   Int_t inz, nxp, npx, npz;
  70   Float_t xsz, ysz, zsz;
  71   Int_t nzp0, nzp1, nzp2;
  72
  73   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
  74
  75   // X size of small RPC plate G10
  76   xsz = 60.;
  77   // Y size (thickness) of large && small RPC plate G10
  78   ysz = .26;
  79   // Z size of small RPC plate G10
  80   zsz = 50.;
  81   // Width of CO2 box with RPC
  82   ywidth = 4.;
  83   // Frame width along X,Y and Z axis of RPC chambers
  84   dx = 0.;
  85   dy = .3; //this is 1mm(ceramic) + 1mm(Al) + 1mm(polyethelene)
  86   dz = 0.;
  87   // gap in RPC chamber
  88   zazor = .03;
  89   // Sizes of RPC chamber
  90   xp = 3.06; //small pixel
  91 //xp = 3.9; //large pixel
  92   yp = zazor + dy * 2; //=0.83cm total thickness of RPC
  93   zp = 3.06; //small pixel
  94 //zp = 4.1; //large pixel
  95   // Large not sensitive volumes with CO2
  96   par[0] = xm / 2.;
  97   par[1] = ywidth / 2.;
  98   par[2] = zm0 / 2.;
  99   gMC->Gsvolu("FBT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 100   gMC->Gspos("FBT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 101   par[2] = zm1 / 2.;
 102   gMC->Gsvolu("FBT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 103   gMC->Gspos("FBT2", 1, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 104   par[2] = zm2 / 2.;
 105   gMC->Gsvolu("FBT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 106   gMC->Gspos("FBT3", 2, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 107   // Large electronic plate (G10) after
 108   par[0] = xm / 2.;
 109   par[1] = ysz / 2.;
 110   par[2] = zm0 / 2.;
 111   ycoor = yp + par[1];
 112   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[504], par, 3); // G10
 113   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FBT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 114   par[2] = zm1 / 2.;
 115   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[504], par, 3); // G10
 116   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FBT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 117   par[2] = zm2 / 2.;
 118   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[504], par, 3); // G10
 119   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FBT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 120   // Electronics (5cm thick) after
 121   //first - Cu (0.02574cm thick - 1.8% X0)
 122   par[0] = xm / 2.;
 123   par[1] = 0.02574 / 2.;
 124   par[2] = zm0 / 2.;
 125   ycoor = yp + ysz + 5/2 - par[1];
 126   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 127   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FBT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 128   par[2] = zm1 / 2.;
 129   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 130   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FBT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 131   par[2] = zm2 / 2.;
 132   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 133   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FBT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 134   //second - G10 (0.2328cm thick - 1.2% X0)
 135   par[0] = xm / 2.;
 136   par[1] = 0.2328 / 2.;
 137   par[2] = zm0 / 2.;
 138   ycoor = yp + ysz + 5/2 + par[1];
 139   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[504], par, 3); // G10
 140   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FBT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 141   par[2] = zm1 / 2.;
 142   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[504], par, 3); // G10
 143   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FBT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 144   par[2] = zm2 / 2.;
 145   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[504], par, 3); // G10
 146   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FBT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 147   // Al support (5mm thick) after
 148   par[0] = xm / 2.;
 149   par[1] = 0.5 / 2.;
 150   par[2] = zm0 / 2.;
 151   ycoor = yp + ysz + par[1];
 152   gMC->Gsvolu("FSP1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Al
 153   gMC->Gspos("FSP1", 0, "FBT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 154   par[2] = zm1 / 2.;
 155   gMC->Gsvolu("FSP2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Al
 156   gMC->Gspos("FSP2", 0, "FBT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 157   par[2] = zm2 / 2.;
 158   gMC->Gsvolu("FSP3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Al
 159   gMC->Gspos("FSP3", 0, "FBT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 160   // Mylar layer in front 0.5mm thick at 5mm from detector
 161   par[0] = xm / 2.;
 162   par[1] = 0.05 / 2;
 163   par[2] = zm0 / 2.;
 164   ycoor = -yp - 0.5 - par[1];
 165   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[511], par, 3); // G10
 166   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FBT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 167   par[2] = zm1 / 2.;
 168   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[511], par, 3); // G10
 169   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FBT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 170   par[2] = zm2 / 2.;
 171   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[511], par, 3); // G10
 172   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FBT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 173   //  insensitive volumes - large box for RPCs
 174   par[1] = yp; // two times thicker than RPC
 175   par[2] = zm0 / 2.;
 176   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[512], par, 3); //Freon not senc.
 177   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FBT1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 178   par[2] = zm1 / 2.;
 179   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[512], par, 3); //Freon not senc.
 180   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FBT2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 181   par[2] = zm2 / 2.;
 182   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[512], par, 3); //Freon not senc.
 183   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FBT3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 184   // RPC box (small plate) number along X axis
 185   nxp = Int_t (xm / xsz);
 186   // RPC box (small plate) number along Z axis
 187   nzp0 = Int_t (zm0 / zsz);
 188   nzp1 = Int_t (zm1 / zsz);
 189   nzp2 = Int_t (zm2 / zsz);
 190   // (small) box (plate) for RPC size with insencitive Freon
 191   par[0] = xm * .5 / nxp;
 192   par[1] = yp; // two times thicker than RPC
 193   par[2] = zm0 * .5 / nzp0;
 194   gMC->Gsvolu("FLK0", "BOX ", idtmed[512], par, 3); //Freon not sencitive
 195   // Position of (small) RPC boxes
 196   inum = 0;
 197   for (ink = 1; ink <= nxp; ++ink) {
 198     xcor = xm * .5 * ((ink * 2 - 1) / (Float_t) nxp -  1.);
 199     for (inz = 1; inz <= nzp0; ++inz) {
 200       zcor = zm0 * .5 * ((inz * 2 - 1) / (Float_t) nzp0 - 1.);
 201       ++inum;
 202       gMC->Gspos("FLK0", inum, "FLT1", xcor, 0., zcor, 0, "ONLY");
 203     }
 204     for (inz = 1; inz <= nzp1; ++inz) {
 205       zcor = zm1 * .5 * ((inz * 2 - 1) / (Float_t) nzp1 - 1.);
 206       ++inum;
 207       gMC->Gspos("FLK0", inum, "FLT2", xcor, 0., zcor, 0, "ONLY");
 208     }
 209     for (inz = 1; inz <= nzp2; ++inz) {
 210       zcor = zm2 * .5 * ((inz * 2 - 1) / (Float_t) nzp2 - 1.);
 211       ++inum;
 212       gMC->Gspos("FLK0", inum, "FLT3", xcor, 0., zcor, 0, "ONLY");
 213     }
 214   }
 215   // Polyethilene boxes for RPC cell
 216   npx = 19; //number of small pixels along X
 217   npz = 16; //number of small pixels along Z
 218   //  npx = 15; //large pixel
 219   //  npz = 12; //large pixel
 220   par[0] = xsz * .5 / npx;
 221   par[1] = yp/2;
 222   par[2] = zsz * .5 / npz;
 223   gMC->Gsvolu("FPP0", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Polyethilene
 224   inum = 0;
 225   for (ink = 1; ink <= npx; ++ink) {
 226     xcor = xsz * .5 * ((ink * 2 - 1) / (Float_t) npx - 1.);
 227     if (ink%2 != 0) ycor=yp/2; else ycor=-yp/2;
 228     for (inz = 1; inz <= npz; ++inz) {
 229       zcor = zsz * .5 * ((inz * 2 - 1) / (Float_t) npz - 1.);
 230       ++inum;
 231       gMC->Gspos("FPP0", inum, "FLK0", xcor, ycor, zcor, 0, "ONLY");
 232       ycor=-ycor;
 233     }
 234   }
 235   //Al RPC geometry
 236   par[0] = xp / 2.;
 237   par[1] = yp / 2. - 0.1; //minus 1mm of poliethelene
 238   par[2] = zp / 2.;
 239   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[508], par, 3);// Al
 240   gMC->Gspos("FPA0", inum, "FPP0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 241   //Ceramic RPC geometry
 242   par[0] = xp / 2.;
 243   par[1] = par[1] - 0.1; //minus 1mm of Al
 244   par[2] = zp / 2.;
 245   gMC->Gsvolu("FPC0", "BOX ", idtmed[507], par, 3);// Ceramic
 246   gMC->Gspos("FPC0", inum, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 247   // Freon gas sencitive volume
 248   par[0] = xp / 2. - dx;
 249   par[1] = yp / 2. - dy;
 250   par[2] = zp / 2. - dz;
 251   gMC->Gsvolu("FPG0", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 252   gMC->Gspos("FPG0", 0, "FPC0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 253 }
 254
 255 //_____________________________________________________________________________
 256 void AliTOFv2::DrawModule()
 257 {
 258   //
 259   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 2
 260   //
 261   // Set everything unseen
 262   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 263   //
 264   // Set ALIC mother transparent
 265   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 266   //
 267   // Set the volumes visible
 268   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 269   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",0);
 270   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",0);
 271   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",0);
 272   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",0);
 273   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",0);
 274   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",0);
 275   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",0);
 276   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",0);
 277   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",0);
 278   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",0);
 279   gMC->Gsatt("FLK0","SEEN",1);
 280   //
 281   gMC->Gdopt("hide", "on");
 282   gMC->Gdopt("shad", "on");
 283   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 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, .02, .02);
 288   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 289   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 290   gMC->Gdopt("hide","off");
 291 }
 292
 293 //_____________________________________________________________________________
 294 void AliTOFv2::CreateMaterials()
 295 {
 296   //
 297   // Define materials for the Time Of Flight
 298   //
 299   AliTOF::CreateMaterials();
 300 }
 301
 302 //_____________________________________________________________________________
 303 void AliTOFv2::Init()
 304 {
 305   //
 306   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 307   //
 308   AliTOF::Init();
 309   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 310   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 311   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 312   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 313   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 314 }
 315
 316 //_____________________________________________________________________________
 317 void AliTOFv2::StepManager()
 318 {
 319   //
 320   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 321   //
 322   TLorentzVector mom, pos;
 323   Float_t hits[8];
 324   Int_t vol[3];
 325   Int_t copy, id, i;
 326   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 327   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 328      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 329      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 330     TClonesArray &lhits = *fHits;
 331     //
 332     // Record only charged tracks at entrance
 333     gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 334     vol[2]=copy;
 335     gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 336     vol[1]=copy;
 337     id=gMC->CurrentVolOffID(6,copy);
 338     vol[0]=copy;
 339     if(id==fIdFTO3) {
 340       vol[0]+=22;
 341       id=gMC->CurrentVolOffID(4,copy);
 342       if(id==fIdFLT3) vol[1]+=4;
 343     } else if (id==fIdFTO2) {
 344       vol[0]+=20;
 345       id=gMC->CurrentVolOffID(4,copy);
 346       if(id==fIdFLT2) vol[1]+=8;
 347     } else {
 348       id=gMC->CurrentVolOffID(4,copy);
 349       if(id==fIdFLT1) vol[1]+=14;
 350     }
 351     gMC->TrackPosition(pos);
 352     gMC->TrackMomentum(mom);
 353     //
 354     Double_t ptot=mom.Rho();
 355     Double_t norm=1/ptot;
 356     for(i=0;i<3;++i) {
 357       hits[i]=pos[i];
 358       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 359     }
 360     hits[6]=ptot;
 361     hits[7]=pos[3];
 362     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 363   }
 364 }