TOF/AliTOFv5.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 1.2  1999/10/16 19:21:57  fca
  19 Corrected Rotation Matrix and CVS logAliTOFv4.cxx
  20
  21 Revision 1.1  1999/10/15 15:35:20  fca
  22 New version for frame1099 with and without holes
  23
  24 */
  25
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27 //                                                                           //
  28 //  Time Of Flight: design of C.Williams                FCA                  //
  29 //  This class contains the functions for version 1 of the Time Of Flight    //
  30 //  detector.                                                                //
  31 //
  32 //  VERSION WITH 5 MODULES AND FLAT PLATES
  33 //
  34 //   WITH HOLES FOR PHOS AND HMPID
  35 //   INSIDE A FULL COVERAGE SPACE FRAME
  36 //
  37 //
  38 //   Authors:
  39 //
  40 //   Alessio Seganti
  41 //   Domenico Vicinanza
  42 //
  43 //   University of Salerno - Italy
  44 //
  45 //
  46 //Begin_Html
  47 /*
  48 <img src="picts/AliTOFv5Class.gif">
  49 */
  50 //End_Html
  51 //                                                                           //
  52 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53
  54 #include <stdlib.h>
  55
  56 #include "AliTOFv5.h"
  57 #include "AliRun.h"
  58 #include "AliConst.h"
  59
  60 ClassImp(AliTOFv5)
  61
  62 //_____________________________________________________________________________
  63 AliTOFv5::AliTOFv5()
  64 {
  65   //
  66   // Default constructor
  67   //
  68 }
  69
  70 //_____________________________________________________________________________
  71 AliTOFv5::AliTOFv5(const char *name, const char *title)
  72        : AliTOF(name,title)
  73 {
  74   //
  75   // Standard constructor
  76   //
  77 }
  78
  79 //_____________________________________________________________________________
  80 void AliTOFv5::CreateGeometry()
  81 {
  82   //
  83   // Create geometry for Time Of Flight version 0
  84   //
  85   //Begin_Html
  86   /*
  87     <img src="picts/AliTOFv5.gif">
  88   */
  89   //End_Html
  90   //
  91   // Creates common geometry
  92   //
  93   AliTOF::CreateGeometry();
  94 }
  95
  96 //_____________________________________________________________________________
  97 void AliTOFv5::TOFpc(Float_t xtof, Float_t ytof, Float_t zlen1,
  98                      Float_t zlen2, Float_t zlen3, Float_t ztof0)
  99 {
 100   //
 101   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
 102   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
 103
 104   Float_t  ycoor;
 105   Float_t par[10];
 106   Int_t idrotm[100];
 107
 108   Float_t yFREON, xp, yp, zp;
 109
 110   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 111
 112
 113   par[0] =  xtof / 2.;
 114   par[1] =  ytof / 2.;
 115   par[2] = zlen1 / 2.;
 116   gMC->Gsvolu("FTO1", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 117   par[2] = zlen2 / 2.;
 118   gMC->Gsvolu("FTO2", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 119   par[2] = zlen3 / 2.;
 120   gMC->Gsvolu("FTO3", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 121
 122
 123 // Position of modules
 124   Float_t zcor1 = ztof0 - zlen1/2;
 125   Float_t zcor2 = ztof0 - zlen1 - zlen2/2.;
 126   Float_t zcor3 = 0.;
 127
 128    AliMatrix(idrotm[0], 90., 0., 0., 0., 90, -90.);
 129    AliMatrix(idrotm[1], 90., 180., 0., 0., 90, 90.);
 130    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO1", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 131    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO1", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 132    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO2", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 133    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO2", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 134    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO3", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 135    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO3", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 136
 137    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO1", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 138    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO1", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 139    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO2", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 140    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO2", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 141
 142    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO1", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 143
 144 // Subtraction the distance to TOF module boundaries
 145
 146   Float_t db = 7.;
 147   Float_t xFLT, yFLT, zFLT1, zFLT2, zFLT3;
 148
 149
 150   xFLT = xtof -(.5 +.5)*2;
 151   yFLT = ytof;
 152   zFLT1 = zlen1 - db;
 153   zFLT2 = zlen2 - db;
 154   zFLT3 = zlen3 - db;
 155
 156
 157 // fron gaps in MRPC chamber
 158   yFREON = .11; //cm
 159
 160 // Sizes of MRPC pads
 161
 162   xp = 3.0;
 163   yp = 12.3*0.05; // 5% X0 of glass
 164   zp = 3.0;
 165
 166 //  Subtraction of dead boundaries in X=2 cm and Z=7/2 cm
 167
 168 cout <<"************************* TOF geometry **************************"<<endl;
 169
 170   Int_t nz1, nz2, nz3, nx; //- numbers of pixels
 171   nx = Int_t (xFLT/xp);
 172
 173   printf("Number of pixel along x axis = %i",nx);
 174
 175   par[0] = xFLT/2;
 176   par[1] = yFLT/2;
 177   par[2] = (zFLT1 / 2.);
 178   nz1 = Int_t (par[2]*2/zp);
 179   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 180   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 181   printf("Number of pixel along z axis (module 1) = %i",nz1);
 182
 183   par[2] = (zFLT2 / 2.);
 184   nz2 = Int_t (par[2]*2/zp);
 185   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 186   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 187   printf("Number of pixel along z axis (module 2) = %i",nz2);
 188
 189   par[2] = (zFLT3 / 2.);
 190   nz3 = Int_t (par[2]*2/zp);
 191   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 192   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 193   printf("Number of pixel along z axis (module 3) = %i",nz3);
 194
 195 ////////// Layers before detector ////////////////////
 196
 197 // Alluminium layer in front 1.0 mm thick at the beginning
 198   par[0] = -1;
 199   par[1] = 0.1;
 200   par[2] = -1;
 201   ycoor = -yFLT/2 + par[1];
 202   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 203   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 204   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 205   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 206   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 207   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 208
 209 // Honeycomb layer (1cm of special polyethilene)
 210   ycoor = ycoor + par[1];
 211   par[0] = -1;
 212   par[1] = 1. / 2;
 213   par[2] = -1;
 214   ycoor = ycoor + par[1];
 215   gMC->Gsvolu("FPL1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 216   gMC->Gspos("FPL1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 217   gMC->Gsvolu("FPL2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 218   gMC->Gspos("FPL2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 219   gMC->Gsvolu("FPL3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 220   gMC->Gspos("FPL3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 221
 222 ///////////////// Detector itself //////////////////////
 223
 224   const Float_t SpaceBefore=2.;
 225
 226   par[0] = -1;
 227   par[1] = yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 228   par[2] = -1;
 229   ycoor = -yFLT/2 + SpaceBefore;
 230   gMC->Gsvolu("FLD1", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 231   gMC->Gspos("FLD1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 232   gMC->Gsvolu("FLD2", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 233   gMC->Gspos("FLD2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 234   gMC->Gsvolu("FLD3", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 235   gMC->Gspos("FLD3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 236
 237   gMC->Gsdvn("FLZ1", "FLD1", nz1, 3); //pixel size xp=zp=3
 238   gMC->Gsdvn("FLZ2", "FLD2", nz2, 3);
 239   gMC->Gsdvn("FLZ3", "FLD3", nz3, 3);
 240   gMC->Gsdvn("FLX1", "FLZ1", nx, 1);
 241   gMC->Gsdvn("FLX2", "FLZ2", nx, 1);
 242   gMC->Gsdvn("FLX3", "FLZ3", nx, 1);
 243
 244 // MRPC pixel itself
 245   par[0] = -1;//xp/2;
 246   par[1] = -1;//yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 247   par[2] = -1;//zp/2;
 248   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[514], par, 3);// Glass
 249   gMC->Gspos("FPA0", 1, "FLX1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 250   gMC->Gspos("FPA0", 2, "FLX2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 251   gMC->Gspos("FPA0", 3, "FLX3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 252
 253 // Freon gas sencitive vol.ume
 254   par[0] = -1;
 255   par[1] = yFREON/2;
 256   par[2] = -1;
 257   gMC->Gsvolu("FPAD", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 258   gMC->Gspos("FPAD", 0, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 259
 260 ////////// Layers after detector ////////////////////
 261
 262   const Float_t SpaceAfter=6.;
 263
 264 // Honeycomb layer after (3cm)
 265   par[0] = -1;
 266   par[1] = 0.6;
 267   par[2] = -1;
 268   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter - par[1];
 269   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 270   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 271   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 272   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 273   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 274   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 275
 276 // Electronics (Cu) after
 277   par[0] = -1;
 278   par[1] = 1.43*0.05 / 2.; // 5% of X0
 279   par[2] = -1;
 280   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter +par[1];
 281   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 282   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 283   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 284   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 285   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 286   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 287
 288 // Cooling water after
 289   ycoor = ycoor+par[1];
 290   par[0] = -1;
 291   par[1] = 36.1*0.02 / 2.; // 2% of X0
 292   par[2] = -1;
 293   ycoor = ycoor+par[1];
 294   gMC->Gsvolu("FWA1", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 295   gMC->Gspos("FWA1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 296   gMC->Gsvolu("FWA2", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 297   gMC->Gspos("FWA2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 298   gMC->Gsvolu("FWA3", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 299   gMC->Gspos("FWA3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 300
 301 //back plate honycomb (2cm)
 302   par[0] = -1;
 303   par[1] = 2 / 2.;
 304   par[2] = -1;
 305   ycoor = yFLT/2 - par[1];
 306   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 307   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 308   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 309   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 310   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 311   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");}
 312
 313 //_____________________________________________________________________________
 314 void AliTOFv5::DrawModule()
 315 {
 316   //
 317   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 1
 318   //
 319   // Set everything unseen
 320   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 321   //
 322   // Set ALIC mother transparent
 323   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 324   //
 325   // Set the volumes visible
 326   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 327   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",1);
 328   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",1);
 329   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",1);
 330   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",1);
 331   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",1);
 332   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",1);
 333   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",1);
 334   gMC->Gsatt("FDT1","SEEN",1);
 335   gMC->Gsatt("FDT2","SEEN",1);
 336   gMC->Gsatt("FDT3","SEEN",1);
 337   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",1);
 338   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",1);
 339   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",1);
 340   gMC->Gsatt("FPL1","SEEN",1);
 341   gMC->Gsatt("FPL2","SEEN",1);
 342   gMC->Gsatt("FPL3","SEEN",1);
 343   gMC->Gsatt("FLD1","SEEN",1);
 344   gMC->Gsatt("FLD2","SEEN",1);
 345   gMC->Gsatt("FLD3","SEEN",1);
 346   gMC->Gsatt("FLZ1","SEEN",1);
 347   gMC->Gsatt("FLZ2","SEEN",1);
 348   gMC->Gsatt("FLZ3","SEEN",1);
 349   gMC->Gsatt("FLX1","SEEN",1);
 350   gMC->Gsatt("FLX2","SEEN",1);
 351   gMC->Gsatt("FLX3","SEEN",1);
 352   gMC->Gsatt("FPA0","SEEN",1);
 353   //
 354   gMC->Gdopt("hide", "on");
 355   gMC->Gdopt("shad", "on");
 356   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 357   gMC->SetClipBox(".");
 358   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 359   gMC->DefaultRange();
 360   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .02, .02);
 361   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 362   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 363   gMC->Gdopt("hide","off");
 364 }
 365
 366 //_____________________________________________________________________________
 367 void AliTOFv5::CreateMaterials()
 368 {
 369   //
 370   // Define materials for the Time Of Flight
 371   //
 372   AliTOF::CreateMaterials();
 373 }
 374
 375 //_____________________________________________________________________________
 376 void AliTOFv5::Init()
 377 {
 378   //
 379   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 380   //
 381   printf("**************************************"
 382          "  TOF  "
 383          "**************************************\n");
 384   printf("\n     Version 5 of TOF initialing, "
 385          "with openings for PHOS and RICH in symmetric frame\n\n");
 386
 387   AliTOF::Init();
 388
 389   //
 390   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
 391   // put TOF
 392   AliModule* FRAME=gAlice->GetModule("FRAME");
 393   if(!FRAME) {
 394     Error("Ctor","TOF needs FRAME to be present\n");
 395     exit(1);
 396   } else
 397     if(FRAME->IsVersion()!=1) {
 398       Error("Ctor","FRAME version 1 needed with this version of TOF\n");
 399       exit(1);
 400     }
 401
 402   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 403   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 404   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 405   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 406   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 407
 408   printf("**************************************"
 409          "  TOF  "
 410          "**************************************\n");
 411 }
 412
 413 //_____________________________________________________________________________
 414 void AliTOFv5::StepManager()
 415 {
 416   //
 417   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 418   //
 419   TLorentzVector mom, pos;
 420   Float_t hits[8];
 421   Int_t vol[3];
 422   Int_t copy, id, i;
 423   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 424   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 425      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 426      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 427     TClonesArray &lhits = *fHits;
 428     //
 429     // Record only charged tracks at entrance
 430     gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 431     vol[2]=copy;
 432     gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 433     vol[1]=copy;
 434     id=gMC->CurrentVolOffID(8,copy);
 435     vol[0]=copy;
 436     if(id==fIdFTO3) {
 437       vol[0]+=22;
 438       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 439       if(id==fIdFLT3) vol[1]+=6;
 440     } else if (id==fIdFTO2) {
 441       vol[0]+=20;
 442       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 443       if(id==fIdFLT2) vol[1]+=8;
 444     } else {
 445       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 446       if(id==fIdFLT1) vol[1]+=14;
 447     }
 448     gMC->TrackPosition(pos);
 449     gMC->TrackMomentum(mom);
 450     //
 451     Double_t ptot=mom.Rho();
 452     Double_t norm=1/ptot;
 453     for(i=0;i<3;++i) {
 454       hits[i]=pos[i];
 455       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 456     }
 457     hits[6]=ptot;
 458     hits[7]=pos[3];
 459     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 460   }
 461 }
 462