TPC/AliTPCv2.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                           //
   3 //  Time Projection Chamber version 2 -- detailed TPC and slow simulation    //
   4 //                                                                           //
   5 //Begin_Html
   6 /*
   7 <img src="picts/AliTPCv2Class.gif">
   8 */
   9 //End_Html
  10 //                                                                           //
  11 //                                                                           //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13 #include <stdlib.h>
  14
  15 #include <TMath.h>
  16
  17 #include "AliTPCv2.h"
  18 #include "AliTPCD.h"
  19 #include "AliRun.h"
  20 #include "AliConst.h"
  21
  22 ClassImp(AliTPCv2)
  23
  24 //_____________________________________________________________________________
  25 AliTPCv2::AliTPCv2(const char *name, const char *title) :
  26   AliTPC(name, title)
  27 {
  28   //
  29   // Standard constructor for Time Projection Chamber version 2
  30   //
  31   fIdSens1=0;
  32   fIdSens2=0;
  33   SetBufferSize(128000);
  34 }
  35
  36 //_____________________________________________________________________________
  37 void AliTPCv2::CreateGeometry()
  38 {
  39   //
  40   // Create the geometry of Time Projection Chamber version 2
  41   //
  42   //Begin_Html
  43   /*
  44     <img src="picts/AliTPCv2.gif">
  45   */
  46   //End_Html
  47   //Begin_Html
  48   /*
  49     <img src="picts/AliTPCv2Tree.gif">
  50   */
  51   //End_Html
  52
  53   AliTPCParam * fTPCParam = &(fDigParam->GetParam());
  54
  55   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
  56
  57   Float_t dm[21];
  58   Int_t idrotm[120];
  59
  60   Int_t nRotMat = 0;
  61
  62   Int_t i,ifl1,ifl2;
  63
  64   Int_t nInnerSector = fTPCParam->GetNInnerSector()/2;
  65   Int_t nOuterSector = fTPCParam->GetNOuterSector()/2;
  66
  67   // ---------------------------------------------------
  68   //        sector specification check
  69   // ---------------------------------------------------
  70   if (fSecAL >= 0) {
  71     ifl1 = 0;
  72
  73     for (i = 0; i < 6; ++i) {
  74       if (fSecLows[i] >= 0 && fSecLows[i] < 2*nInnerSector) {
  75         ifl1 = 1;
  76         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecLows[i]);
  77       }
  78     }
  79
  80   } else {
  81     printf("*** ALL LOWER SECTORS SELECTED ***\n");
  82     ifl1 = 1;
  83   }
  84
  85   if (fSecAU >= 0) {
  86     ifl2 = 0;
  87
  88     for (i = 0; i < 12; ++i) {
  89       if (fSecUps[i] > 2*nInnerSector-1 &&
  90           fSecUps[i] < 2*(nInnerSector+nOuterSector)) {
  91         ifl2 = 1;
  92         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecUps[i]);
  93       }
  94     }
  95
  96   } else {
  97     printf("*** ALL UPPER SECTORS SELECTED ***\n");
  98     ifl1 = 1;
  99   }
 100
 101   if (ifl1 == 0 && ifl2 == 0) {
 102     printf("*** ERROR: AT LEAST ONE SECTOR MUST BE SPECIFIED ***\n");
 103     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 104     exit(1);
 105   }
 106
 107   if ((fSecAL < 0 || fSecAU < 0) && fSens >= 0) {
 108     printf("** ERROR: STRIPS CANNOT BE SPECIFIED FOR ALL SECTORS **\n");
 109     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 110     exit(1);
 111   }
 112
 113   // ----------------------------------------------------
 114   //          FIELD CAGE WITH ENDCAPS - G10
 115   //          THIS IS ALSO A TPC MOTHER VOLUME
 116   // ----------------------------------------------------
 117
 118   dm[0] = 76.;
 119   dm[1] = 278.;
 120   dm[2] = 275.;
 121
 122   gMC->Gsvolu("TPC ", "TUBE", idtmed[8], dm, 3);
 123
 124   //-----------------------------------------------------
 125   //  Endcap cover c-fibre 0.86% X0
 126   //-----------------------------------------------------
 127
 128   dm[0] = 78.;
 129   dm[1] = 258.;
 130   dm[2] = 0.95;
 131
 132   gMC->Gsvolu("TPEC","TUBE",idtmed[10],dm,3);
 133
 134   //-----------------------------------------------------
 135   // Drift gas , leave 2 cm at the outer radius
 136   // and inner raddius
 137   //-----------------------------------------------------
 138
 139   dm[0] = 78.;
 140   dm[1] = 258.;
 141   dm[2] = 250.;
 142
 143   gMC->Gsvolu("TGAS", "TUBE", idtmed[3], dm, 3);
 144
 145   //------------------------------------------------------
 146   //  membrane holder - carbon fiber
 147   //------------------------------------------------------
 148
 149
 150   gMC->Gsvolu("TPMH","TUBE",idtmed[6],dm,0);
 151
 152   dm[0] = 252.;
 153   dm[1] = 258.;
 154   dm[2] = 0.2;
 155
 156   gMC->Gsposp("TPMH",1,"TGAS",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 157
 158   dm[0] = 78.;
 159   dm[2] = 82.;
 160   dm[2] = 0.1;
 161
 162   gMC->Gsposp("TPMH",2,"TGAS",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 163
 164   //----------------------------------------------------------
 165   //  HV membrane - 25 microns of mylar
 166   //----------------------------------------------------------
 167
 168   dm[0] = 82.;
 169   dm[1] = 252.;
 170   dm[2] = 0.00125;
 171
 172   gMC->Gsvolu("TPHV","TUBE",idtmed[5],dm,3);
 173
 174   gMC->Gspos("TPHV",1,"TGAS",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 175
 176   gMC->Gspos("TGAS",1,"TPC ",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 177
 178   //----------------------------------------------------------
 179   // "side" gas volume, the same as the drift gas
 180   // the readout chambers are placed there.
 181   //----------------------------------------------------------
 182
 183   dm[0] = 78.;
 184   dm[1] = 258.;
 185   dm[2] = 0.5*(275. - 250.);
 186
 187   gMC->Gsvolu("TPSG", "TUBE", idtmed[2], dm, 3);
 188
 189   Float_t z_side = dm[2]; // 1/2 of the side gas thickness
 190
 191   //-----------------------------------------------------------
 192   //   Readout chambers , 25% of X0, I use Al as the material
 193   //-----------------------------------------------------------
 194
 195   Float_t InnerOpenAngle = fTPCParam->GetInnerAngle();
 196   Float_t OuterOpenAngle = fTPCParam->GetOuterAngle();
 197
 198   Float_t InnerAngleShift = fTPCParam->GetInnerAngleShift();
 199   Float_t OuterAngleShift = fTPCParam->GetOuterAngleShift();
 200
 201   Float_t InSecLowEdge = fTPCParam->GetInSecLowEdge();
 202   Float_t InSecUpEdge =  fTPCParam->GetInSecUpEdge();
 203
 204   Float_t OuSecLowEdge = fTPCParam->GetOuSecLowEdge();
 205   Float_t OuSecUpEdge = fTPCParam->GetOuSecUpEdge();
 206
 207
 208   Float_t SecThick = 2.225; // Al
 209
 210   Float_t edge = fTPCParam->GetEdge();
 211
 212   //  S (Inner) sectors
 213
 214   dm[0] = InSecLowEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-edge;
 215   dm[1] = InSecUpEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-edge;
 216   dm[2] = 0.5*SecThick;
 217   dm[3] = 0.5*(InSecUpEdge-InSecLowEdge);
 218
 219   Float_t xCenterS = InSecLowEdge+dm[3];
 220
 221   gMC->Gsvolu("TRCS", "TRD1", idtmed[0], dm, 4);
 222
 223   //  L (Outer) sectors
 224
 225   dm[0] = OuSecLowEdge*TMath::Tan(0.5*OuterOpenAngle)-edge;
 226   dm[1] = OuSecUpEdge*TMath::Tan(0.5*OuterOpenAngle)-edge;
 227   dm[2] = 0.5*SecThick;
 228   dm[3] = 0.5*(OuSecUpEdge-OuSecLowEdge);
 229
 230   Float_t xCenterL = OuSecLowEdge+dm[3];
 231
 232   gMC->Gsvolu("TRCL", "TRD1", idtmed[0], dm, 4);
 233
 234   Float_t z1 = -z_side + SecThick*0.5;
 235
 236   //------------------------------------------------------------------
 237   // S sectors - "gas sectors" (TRD1)
 238   //------------------------------------------------------------------
 239
 240   dm[0] = InSecLowEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-0.01;
 241   dm[1] = InSecUpEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-0.01;
 242   dm[2] = 0.5*(250. - 0.001);
 243   dm[3] = 0.5*(InSecUpEdge-InSecLowEdge);
 244
 245   gMC->Gsvolu("TSGA", "TRD1", idtmed[4], dm, 4); // sensitive
 246
 247   // -------------------------------------------------------------
 248   //  Only for the debugging purpose and resolution calculation
 249   //  Sensitive strips at the pad-row center
 250   // -------------------------------------------------------------
 251
 252   Int_t ns;
 253
 254   if(fSens>=0){
 255
 256     Float_t r1,r2,zz;
 257
 258     Float_t StripThick = 0.01; // 100 microns
 259     Float_t dead = fTPCParam->GetDeadZone();
 260
 261     gMC->Gsvolu("TSST", "TRD1", idtmed[4], dm, 0);
 262
 263     dm[2] = 0.5*(250. - 0.002);
 264     dm[3] = 0.5 * StripThick;
 265
 266
 267     for (ns = 0; ns < fTPCParam->GetNRowLow(); ns++) {
 268
 269       r1 = fTPCParam->GetPadRowRadiiLow(ns);
 270       r2 = r1 + StripThick;
 271       dm[0] = r1 * TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle) - dead;
 272       dm[1] = r2 * TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle) - dead;
 273
 274       zz = -InSecLowEdge -0.5*(InSecUpEdge-InSecLowEdge);
 275       zz += r1;
 276       zz += dm[3];
 277
 278       gMC->Gsposp("TSST", ns+1, "TSGA", 0., 0., zz, 0, "ONLY", dm, 4);
 279
 280
 281     }
 282
 283     gMC->Gsord("TSGA", 3);
 284
 285   } // if strips selected
 286
 287
 288   //-----------------------------------------------------------------
 289   //  L sectors - "gas sectors" (PGON to avoid overlaps)
 290   //-----------------------------------------------------------------
 291
 292   dm[0] = 360.*kDegrad - 0.5*OuterOpenAngle;
 293   dm[0] *= kRaddeg;
 294   dm[0] = (Float_t)TMath::Nint(dm[0]);
 295
 296   dm[1] = OuterOpenAngle*kRaddeg;
 297   dm[1] = (Float_t)TMath::Nint(dm[1]);
 298
 299   dm[2] = 1.;
 300   dm[3] = 4.;
 301
 302   dm[4] = 0.002;
 303   dm[5] = OuSecLowEdge;
 304   dm[6] = 252.*TMath::Cos(0.5*OuterOpenAngle)-0.002;
 305
 306   dm[7] = dm[4]+0.2;
 307   dm[8] = dm[5];
 308   dm[9] = dm[6];
 309
 310   dm[10] = dm[7];
 311   dm[11] = OuSecLowEdge;
 312   dm[12] = OuSecUpEdge;
 313
 314   dm[13] = 250.;
 315   dm[14] = dm[11];
 316   dm[15] = dm[12];
 317
 318   gMC->Gsvolu("TLGA","PGON",idtmed[4],dm,16);
 319
 320   if (fSens >= 0) {
 321
 322     Float_t rmax = dm[6];
 323     Float_t r1,r2;
 324     Float_t dead = fTPCParam->GetDeadZone();
 325
 326     Float_t StripThick = 0.01; // 100 microns
 327
 328     gMC->Gsvolu("TLST", "PGON", idtmed[4], dm, 0);
 329
 330     dm[0] = 360.*kDegrad - 0.5*OuterOpenAngle;
 331     dm[0] *= kRaddeg;
 332     dm[0] = (Float_t)TMath::Nint(dm[0]);
 333
 334     dm[1] = OuterOpenAngle*kRaddeg;
 335     dm[1] = (Float_t)TMath::Nint(dm[1]);
 336
 337     dm[2] = 1.;
 338     dm[3] = 2.;
 339
 340     dm[7] = 250.;
 341
 342     Float_t xx = dead/TMath::Tan(0.5*OuterOpenAngle);
 343
 344     for(ns=0;ns<fTPCParam->GetNRowUp();ns++){
 345
 346       r1 = fTPCParam->GetPadRowRadiiUp(ns)-xx;
 347       r2 = r1 + StripThick;
 348
 349       dm[5] = r1;
 350       dm[6] = r2;
 351
 352       dm[8] = r1;
 353       dm[9] = r2;
 354
 355       if(r2+xx < rmax){
 356         dm[4] = 0.002;
 357       }
 358       else{
 359         dm[4] = 0.202;
 360       }
 361
 362       gMC->Gsposp("TLST",ns+1,"TLGA",xx,0.,0.,0,"ONLY",dm,10);
 363
 364     }
 365
 366         gMC->Gsord("TLGA", 4);
 367
 368   } // if strips selected
 369
 370   //------------------------------------------------------------------
 371   // Positioning of the S-sector readout chambers
 372   //------------------------------------------------------------------
 373
 374   Float_t zs = 0.5*(250.+0.002);
 375
 376   Float_t theta1,theta2,theta3;
 377   Float_t phi1,phi2,phi3;
 378   Float_t alpha;
 379   Float_t x,y;
 380
 381   for(ns=0;ns<nInnerSector;ns++){
 382
 383     phi1 = ns * InnerOpenAngle + 270.*kDegrad + InnerAngleShift;
 384     phi1 *= kRaddeg; // in degrees
 385
 386     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 387
 388     if (phi1 > 360.) phi1 -= 360.;
 389
 390     theta1 = 90.;
 391     phi2   = 90.;
 392     theta2 = 180.;
 393     phi3   = ns * InnerOpenAngle + InnerAngleShift;
 394     phi3 *= kRaddeg; // in degrees
 395
 396     phi3 = (Float_t)TMath::Nint(phi3);
 397
 398     if(phi3 > 360.) phi3 -= 360.;
 399
 400     theta3 = 90.;
 401
 402     alpha = phi3*kDegrad;
 403
 404     x = xCenterS * TMath::Cos(alpha);
 405     y = xCenterS * TMath::Sin(alpha);
 406
 407     AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 408
 409     gMC->Gspos("TRCS", ns+1, "TPSG", x, y, z1, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 410
 411     if(fSecAL < 0){
 412
 413       //---------------------------------------------------------------
 414       //  position all sectors
 415       //---------------------------------------------------------------
 416
 417       gMC->Gspos("TSGA",ns+1,"TGAS",x,y,zs,idrotm[nRotMat], "ONLY");
 418       gMC->Gspos("TSGA",ns+1+nInnerSector,"TGAS",x,y,-zs,idrotm[nRotMat], "ONLY");
 419     }
 420
 421     else{
 422
 423       //---------------------------------------------------------------
 424       //  position selected sectors
 425       //---------------------------------------------------------------
 426
 427       for(Int_t sel=0;sel<6;sel++){
 428
 429         if(fSecLows[sel] == ns){
 430         gMC->Gspos("TSGA", ns+1, "TGAS", x, y, zs, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 431         }
 432         else if(fSecLows[sel] == ns+nInnerSector){
 433         gMC->
 434           Gspos("TSGA",ns+1+nInnerSector,"TGAS", x, y,-zs,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 435         }
 436       }
 437     }
 438
 439     nRotMat++;
 440
 441   }
 442
 443   //-------------------------------------------------------------------
 444   //  Positioning of the L-sectors readout chambers
 445   //-------------------------------------------------------------------
 446
 447   for(ns=0;ns<nOuterSector;ns++){
 448     phi1 = ns * OuterOpenAngle + 270.*kDegrad + OuterAngleShift;
 449     phi1 *= kRaddeg; // in degrees
 450
 451     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 452
 453
 454     if (phi1 > 360.) phi1 -= 360.;
 455
 456     theta1 = 90.;
 457     phi2   = 90.;
 458     theta2 = 180.;
 459     phi3   = ns * OuterOpenAngle+OuterAngleShift;
 460     phi3 *= kRaddeg; // in degrees
 461
 462     phi3 = (Float_t)TMath::Nint(phi3);
 463
 464
 465     if(phi3 > 360.) phi3 -= 360.;
 466
 467     theta3 = 90.;
 468
 469     alpha = phi3*kDegrad;
 470
 471     x = xCenterL * TMath::Cos(alpha);
 472     y = xCenterL * TMath::Sin(alpha);
 473
 474     AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 475
 476
 477     gMC->Gspos("TRCL", ns+1, "TPSG", x, y, z1, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 478
 479     nRotMat++;
 480
 481   }
 482
 483   //-------------------------------------------------------------------
 484   // Positioning of the L-sectors (gas sectors)
 485   //-------------------------------------------------------------------
 486
 487   for(ns=0;ns<nOuterSector;ns++){
 488
 489      phi1 = ns*OuterOpenAngle + OuterAngleShift;
 490      phi1 *= kRaddeg;
 491
 492      phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 493      if(phi1>360.) phi1 -= 360.;
 494
 495      theta1 = 90.;
 496
 497      phi2 = 90. + phi1;
 498      if(phi2>360.) phi2 -= 360.;
 499
 500      theta2 = 90.;
 501
 502      phi3 = 0.;
 503      theta3 = 0.;
 504
 505      if(fSecAU < 0) {
 506
 507        //--------------------------------------------------------------
 508        //  position all sectors
 509        //--------------------------------------------------------------
 510
 511        AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 512
 513        gMC->Gspos("TLGA",ns+1,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 514
 515        nRotMat++;
 516
 517        // reflection !!
 518
 519        phi3 = 0.;
 520        theta3 = 180.;
 521
 522        AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 523
 524        gMC->Gspos("TLGA",ns+1+nOuterSector,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 525
 526        nRotMat++;
 527      }
 528
 529      else{
 530
 531        //---------------------------------------------------------------
 532        //  position selected sectors
 533        //---------------------------------------------------------------
 534
 535        for(Int_t sel=0;sel<12;sel++){
 536
 537          if(fSecUps[sel] == ns+2*nInnerSector){
 538
 539           AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 540           gMC->Gspos("TLGA",ns+1,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 541           nRotMat++;
 542
 543          }
 544          else if(fSecUps[sel] == ns+2*nInnerSector+nOuterSector){
 545
 546            // reflection
 547
 548            phi3 = 0.;
 549            theta3 = 180.;
 550
 551            AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 552            gMC->
 553            Gspos("TLGA",ns+1+nOuterSector,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 554            nRotMat++;
 555
 556          }
 557
 558        }
 559
 560      }
 561
 562   }
 563
 564   Float_t z0 = z_side - 0.95;
 565
 566   gMC->Gspos("TPEC",1,"TPSG",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 567
 568   // ==========================================================
 569   //                  wheels
 570   // ==========================================================
 571
 572   //
 573   //  auxilary structures
 574   //
 575
 576
 577   gMC->Gsvolu("TPWI","TUBE",idtmed[24],dm,0); // "air"
 578
 579   // ----------------------------------------------------------
 580   //       Large wheel -> positioned in the TPC
 581   // ----------------------------------------------------------
 582
 583
 584   z0 = 263.5; // TPC length - 1/2 spoke wheel width
 585
 586   dm[0] = 258.;
 587   dm[1] = 278.;
 588   dm[2] = 11.5;
 589
 590   gMC->Gsvolu("TPWL", "TUBE", idtmed[0], dm, 3);
 591
 592   dm[0] = dm[0]+2.;
 593   dm[1] = 278.;
 594   dm[2] = dm[2]-2.;
 595
 596   gMC->Gsposp("TPWI",1,"TPWL",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 597
 598   gMC->Gspos("TPWL", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 599   gMC->Gspos("TPWL", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY");
 600
 601   //
 602   //  Outer vessel + CO2 HV degrader
 603   //
 604
 605   dm[0] = 260.;
 606   dm[1] = 278.;
 607   dm[2] = 252.;
 608
 609   gMC->Gsvolu("TPCO","TUBE",idtmed[12],dm,3);
 610
 611   dm[0] = 275.;
 612   dm[1] = 278.;
 613
 614   gMC->Gsvolu("TPOV","TUBE",idtmed[10],dm,3);
 615
 616   gMC->Gspos("TPOV",1,"TPCO",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 617
 618
 619   // G10 plugs
 620
 621   dm[0] = 258.;
 622   dm[1] = 260.;
 623   dm[2] = 1.;
 624
 625   gMC->Gsvolu("TPG1","TUBE",idtmed[8],dm,3);
 626   gMC->Gspos("TPG1",1,"TPCO",0.,0.,251.,0,"ONLY");
 627   gMC->Gspos("TPG1",2,"TPCO",0.,0.,-251.,0,"ONLY");
 628
 629   gMC->Gspos("TPCO",1,"TPC ",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 630
 631
 632   //----------------------------------------------------------
 633   //  Small wheel -> positioned in "side gas
 634   //----------------------------------------------------------
 635
 636   dm[0] = 78.;
 637   dm[1] = 82.;
 638   dm[2] = 11.5;
 639
 640   gMC->Gsvolu("TPWS", "TUBE", idtmed[0], dm, 3);
 641
 642   dm[0] = 78.;
 643   dm[1] = dm[1]-2;
 644   dm[2] = dm[2]-2.;
 645
 646   gMC->Gsvolu("TPW1", "TUBE", idtmed[2], dm, 3);
 647
 648   gMC->Gspos("TPW1", 1, "TPWS", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 649
 650   z0 = 1.; // spoke wheel is shifted w.r.t. center of the "side gas"
 651
 652   gMC->Gspos("TPWS", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 653
 654
 655   // to avoid overlaps
 656
 657   dm[0] = 76.;
 658   dm[1] = 78.;
 659   dm[2] = 11.5;
 660
 661   gMC->Gsvolu("TPS1","TUBE",idtmed[0],dm,3);
 662
 663   dm[2] = 9.5;
 664
 665   gMC->Gsvolu("TPS2","TUBE",idtmed[24],dm,3);
 666
 667   gMC->Gspos("TPS2",1,"TPS1",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 668
 669   z0= 263.5;
 670
 671   gMC->Gspos("TPS1",1,"TPC ",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 672   gMC->Gspos("TPS1",2,"TPC ",0.,0.,-z0,0,"ONLY");
 673
 674   // G10 plug
 675
 676   dm[0] = 76.;
 677   dm[2] = 78.;
 678   dm[3] = 1.;
 679
 680   gMC->Gsvolu("TPG2","TUBE",idtmed[8],dm,3);
 681
 682   z0 = 251.;
 683
 684   gMC->Gspos("TPG2",1,"TPC ",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 685   gMC->Gspos("TPG2",2,"TPC ",0.,0.,-z0,0,"ONLY");
 686
 687
 688   //---------------------------------------------------------
 689   //  central wheel  6 (radial direction) x 4 (along z) cm2
 690   //---------------------------------------------------------
 691
 692   dm[0] = 140.;
 693   dm[1] = 146.;
 694   dm[2] = 2.;
 695
 696   gMC->Gsvolu("TPWC","TUBE",idtmed[0],dm,3);
 697
 698   dm[0] = dm[0] + 2.;
 699   dm[1] = dm[1] - 2.;
 700   dm[2] = dm[2] - 1.;
 701
 702   gMC->Gsposp("TPWI",2,"TPWC",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 703
 704   z0 = z_side - 1.9 - 2.;
 705
 706   gMC->Gspos("TPWC",1,"TPSG",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 707
 708   //
 709
 710   gMC->Gsvolu("TPSE","BOX ",idtmed[24],dm,0); // "empty" part of the spoke
 711
 712
 713   //---------------------------------------------------------
 714   //  inner spokes (nSectorInner)
 715   //---------------------------------------------------------
 716
 717   dm[0] = 0.5*(139.9-82.1);
 718   dm[1] = 3.;
 719   dm[2] = 2.;
 720
 721   Float_t x1 = dm[0]+82.;
 722
 723   gMC->Gsvolu("TPSI","BOX",idtmed[0],dm,3);
 724
 725   dm[1] = dm[1]-1.;
 726   dm[2] = dm[2]-1.;
 727
 728   gMC->Gsposp("TPSE",1,"TPSI",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 729
 730   for(ns=0;ns<nInnerSector;ns++){
 731
 732     phi1 = 0.5*InnerOpenAngle + ns*InnerOpenAngle + InnerAngleShift;
 733     theta1=90.;
 734     phi1 *=kRaddeg;
 735
 736     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 737     if(phi1>360.) phi1 -= 360.;
 738
 739     phi2 = phi1+90.;
 740     if(phi2>360.) phi2 -= 360.;
 741     theta2=90.;
 742     phi3=0.;
 743     theta3=0.;
 744
 745     alpha = phi1 * kDegrad;
 746     x     = x1 * TMath::Cos(alpha);
 747     y     = x1 * TMath::Sin(alpha);
 748
 749    AliMatrix(idrotm[nRotMat],theta1,phi1,theta2,phi2,theta3,phi3);
 750
 751    gMC->Gspos("TPSI",ns+1,"TPSG",x,y,z0,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 752
 753    nRotMat++;
 754
 755   }
 756
 757   //-------------------------------------------------------------
 758   // outer spokes (nSectorOuter)
 759   //-------------------------------------------------------------
 760
 761   dm[0] = 0.5*(257.9-146.1);
 762   dm[1] = 3.;
 763   dm[2] = 2.;
 764
 765   x1 = dm[0] + 146.;
 766
 767   gMC->Gsvolu("TPSO","BOX ",idtmed[0],dm,3);
 768
 769   dm[1] = dm[1] - 1.;
 770   dm[2] = dm[2] - 1.;
 771
 772   gMC->Gsposp("TPSE",2,"TPSO",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 773
 774   for(ns=0;ns<nOuterSector;ns++){
 775
 776     phi1 = 0.5*OuterOpenAngle + ns*OuterOpenAngle + OuterAngleShift;
 777     theta1=90.;
 778     phi1 *=kRaddeg;
 779
 780     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 781     if(phi1>360.) phi1 -= 360.;
 782
 783     phi2 = phi1+90.;
 784     if(phi2>360.) phi2 -= 360.;
 785     theta2=90.;
 786     phi3=0.;
 787     theta3=0.;
 788
 789     alpha = phi1 * kDegrad;
 790     x     = x1 * TMath::Cos(alpha);
 791     y     = x1 * TMath::Sin(alpha);
 792
 793    AliMatrix(idrotm[nRotMat],theta1,phi1,theta2,phi2,theta3,phi3);
 794
 795    gMC->Gspos("TPSO",ns+1,"TPSG",x,y,z0,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 796
 797    nRotMat++;
 798
 799   }
 800
 801
 802
 803   // --------------------------------------------------------
 804   //         put the readout chambers into the TPC
 805   // --------------------------------------------------------
 806
 807   theta1 = 90.;
 808   phi1   = 0.;
 809   theta2 = 90.;
 810   phi2   = 270.;
 811   theta3 = 180.;
 812   phi3   = 0.;
 813
 814   AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 815
 816   z0 = z_side + 250.;
 817
 818   gMC->Gspos("TPSG", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 819   gMC->Gspos("TPSG", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 820
 821   gMC->Gspos("TPC ", 1, "ALIC", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 822
 823   //----------------------------------------------------
 824   //  Inner vessel and HV degrader
 825   //----------------------------------------------------
 826
 827   dm[0] = 0.;
 828   dm[1] = 360.;
 829   dm[2] = 4.;
 830
 831   dm[3] = -250.;
 832   dm[4] = 74.4;
 833   dm[5] = 76.;
 834
 835   dm[6] = -64.5;
 836   dm[7] = 50.;
 837   dm[8] = 76.;
 838
 839   dm[9] = -64.5;
 840   dm[10] = 50.;
 841   dm[11] = 76.;
 842
 843   dm[12] = 250.;
 844   dm[13] = 74.4;
 845   dm[14] = 76.;
 846
 847   gMC->Gsvolu("TPVD", "PCON", idtmed[12], dm, 15); // CO2
 848
 849   // cone parts
 850
 851   dm[0] = 0.;
 852   dm[1] = 360.;
 853   dm[2] = 2.;
 854
 855   dm[3] = 64.5;
 856   dm[4] = 50.;
 857   dm[5] = 51.6;
 858
 859   dm[6] = 250.;
 860   dm[7] = 74.4;
 861   dm[8] = 76.;
 862
 863
 864   gMC->Gsvolu("TIVC","PCON",idtmed[11],dm,9); // C-fibre
 865
 866   gMC->Gspos("TIVC",1,"TPVD",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 867   gMC->Gspos("TIVC",2,"TPVD",0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 868
 869   // barrel part
 870
 871   dm[0] = 50.;
 872   dm[1] = 50.5;
 873   dm[2] = 32.25;
 874
 875   gMC->Gsvolu("TIVB","TUBE",idtmed[9],dm,3);
 876
 877   gMC->Gspos("TIVB",1,"TPVD",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 878
 879   gMC->Gspos("TPVD",1,"ALIC",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 880
 881
 882   // ---------------------------------------------------
 883   //               volumes ordering
 884   // ---------------------------------------------------
 885
 886   gMC->Gsord("TGAS", 6);
 887   gMC->Gsord("TPSG", 6);
 888
 889
 890
 891 } // end of function
 892
 893 //_____________________________________________________________________________
 894 void AliTPCv2::DrawDetector()
 895 {
 896   //
 897   // Draw a shaded view of the Time Projection Chamber version 1
 898   //
 899
 900   // Set everything unseen
 901   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 902   //
 903   // Set ALIC mother transparent
 904   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 905   //
 906   // Set the volumes visible
 907   gMC->Gsatt("TPC","SEEN",0);
 908   gMC->Gsatt("TGAS","SEEN",0);
 909   gMC->Gsatt("TPSG","SEEN",0);
 910   gMC->Gsatt("TPHV","SEEN",1);
 911   gMC->Gsatt("TPMH","SEEN",1);
 912   gMC->Gsatt("TPEC","SEEN",0);
 913   gMC->Gsatt("TRCS","SEEN",1);
 914   gMC->Gsatt("TRCL","SEEN",1);
 915   gMC->Gsatt("TPWL","SEEN",1);
 916   gMC->Gsatt("TPWI","SEEN",1);
 917   gMC->Gsatt("TPWS","SEEN",1);
 918   gMC->Gsatt("TPW1","SEEN",1);
 919   gMC->Gsatt("TPS1","SEEN",1);
 920   gMC->Gsatt("TPS2","SEEN",1);
 921   gMC->Gsatt("TPG1","SEEN",1);
 922   gMC->Gsatt("TPG2","SEEN",1);
 923   gMC->Gsatt("TPWC","SEEN",1);
 924   gMC->Gsatt("TPSI","SEEN",1);
 925   gMC->Gsatt("TPSO","SEEN",1);
 926   gMC->Gsatt("TPCO","SEEN",1);
 927   gMC->Gsatt("TPOV","SEEN",1);
 928   gMC->Gsatt("TPVD","SEEN",1);
 929   //
 930   gMC->Gdopt("hide", "on");
 931   gMC->Gdopt("shad", "on");
 932   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 933   gMC->SetClipBox(".");
 934   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 935   gMC->DefaultRange();
 936   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .025, .025);
 937   gMC->Gdhead(1111, "Time Projection Chamber");
 938   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 939   gMC->Gdopt("hide","off");
 940 }
 941
 942 //_____________________________________________________________________________
 943 void AliTPCv2::CreateMaterials()
 944 {
 945   //
 946   // Define materials for version 2 of the Time Projection Chamber
 947   //
 948
 949   //
 950   // Increase maximum number of steps
 951   gMC->SetMaxNStep(30000);
 952   //
 953   AliTPC::CreateMaterials();
 954 }
 955
 956 //_____________________________________________________________________________
 957 void AliTPCv2::Init()
 958 {
 959   //
 960   // Initialises version 2 of the TPC after that it has been built
 961   //
 962   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-399;
 963   AliTPC::Init();
 964   fIdSens1=gMC->VolId("TLGA"); // L-sector
 965   fIdSens2=gMC->VolId("TSGA"); // S-sector
 966   fIdSens3=gMC->VolId("TSST"); // strip - S-sector (not always used)
 967   fIdSens4=gMC->VolId("TLST"); // strip - S-sector (not always used)
 968
 969   gMC->SetMaxNStep(30000); // max. number of steps increased
 970
 971   gMC->Gstpar(idtmed[403],"LOSS",5);
 972
 973   printf("*** TPC version 2 initialized ***\n");
 974   printf("Maximum number of steps = %d\n",gMC->GetMaxNStep());
 975
 976   //
 977
 978 }
 979
 980 //_____________________________________________________________________________
 981 void AliTPCv2::StepManager()
 982 {
 983   //
 984   // Called for every step in the Time Projection Chamber
 985   //
 986
 987   //
 988   // parameters used for the energy loss calculations
 989   //
 990   const Float_t prim = 14.35; // number of primary collisions per 1 cm
 991   const Float_t poti = 20.77e-9; // first ionization potential for Ne/CO2
 992   const Float_t w_ion = 35.97e-9; // energy for the ion-electron pair creation
 993
 994   //  const Float_t prim = 17.65;
 995   //  const Float_t poti = 19.02e-9;
 996   // const Float_t w_ion = 33.06e-9;
 997
 998
 999   const Float_t big = 1.e10;
1000
1001   Int_t id,copy;
1002   Float_t hits[4];
1003   Int_t vol[2];
1004   TClonesArray &lhits = *fHits;
1005   TLorentzVector pos;
1006
1007   AliTPCParam *fTPCParam = &(fDigParam->GetParam());
1008
1009   vol[1]=0;
1010
1011   //
1012
1013   gMC->SetMaxStep(big);
1014
1015   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
1016
1017   Float_t charge = gMC->TrackCharge();
1018
1019   if(TMath::Abs(charge)<=0.) return; // take only charged particles
1020
1021
1022   id=gMC->CurrentVolID(copy);
1023
1024   // Check the sensitive volume
1025
1026   if(id == fIdSens1)
1027     {
1028       vol[0] = copy + fTPCParam->GetNInnerSector()-1; // L-sector number
1029     }
1030   else if(id == fIdSens2)
1031     {
1032       vol[0] = copy-1; // S-sector number
1033     }
1034   else if(id == fIdSens3 && gMC->IsTrackEntering())
1035     {
1036       vol[1] = copy-1;  // row number
1037       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
1038       vol[0] = copy-1; // sector number (S-sector)
1039
1040       gMC->TrackPosition(pos);
1041       hits[0]=pos[0];
1042       hits[1]=pos[1];
1043       hits[2]=pos[2];
1044       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
1045       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
1046     }
1047   else if(id == fIdSens4 && gMC->IsTrackEntering())
1048     {
1049       vol[1] = copy-1; // row number
1050       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
1051       vol[0] = copy+fTPCParam->GetNInnerSector()-1; // sector number (L-sector)
1052
1053       gMC->TrackPosition(pos);
1054       hits[0]=pos[0];
1055       hits[1]=pos[1];
1056       hits[2]=pos[2];
1057       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
1058       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
1059     }
1060   else return;
1061
1062   //
1063   //  charged particle is in the sensitive volume
1064   //
1065
1066   if(gMC->TrackStep() > 0) {
1067
1068     Int_t nel = (Int_t)(((gMC->Edep())-poti)/w_ion) + 1;
1069     nel=TMath::Min(nel,300); // 300 electrons corresponds to 10 keV
1070
1071     gMC->TrackPosition(pos);
1072     hits[0]=pos[0];
1073     hits[1]=pos[1];
1074     hits[2]=pos[2];
1075     hits[3]=(Float_t)nel;
1076
1077     // Add this hit
1078
1079     new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
1080
1081   }
1082
1083   // Stemax calculation for the next step
1084
1085   Float_t pp;
1086   TLorentzVector mom;
1087   gMC->TrackMomentum(mom);
1088   Float_t ptot=mom.Rho();
1089   Float_t beta_gamma = ptot/gMC->TrackMass();
1090
1091   if(gMC->IdFromPDG(gMC->TrackPid()) <= 3 && ptot > 0.002)
1092     {
1093       pp = prim*1.58; // electrons above 20 MeV/c are on the plateau!
1094     }
1095   else
1096     {
1097       pp=prim*BetheBloch(beta_gamma);
1098       if(TMath::Abs(charge) > 1.) pp *= (charge*charge);
1099     }
1100
1101   Float_t random[1];
1102   gMC->Rndm(random,1); // good, old GRNDM from Geant3
1103
1104   Double_t rnd = (Double_t)random[0];
1105
1106   gMC->SetMaxStep(-TMath::Log(rnd)/pp);
1107
1108 }
1109
1110 //_____________________________________________________________________________
1111 Float_t AliTPCv2::BetheBloch(Float_t bg)
1112 {
1113   //
1114   // Bethe-Bloch energy loss formula
1115   //
1116   const Double_t p1=0.76176e-1;
1117   const Double_t p2=10.632;
1118   const Double_t p3=0.13279e-4;
1119   const Double_t p4=1.8631;
1120   const Double_t p5=1.9479;
1121
1122   Double_t dbg = (Double_t) bg;
1123
1124   Double_t beta = dbg/TMath::Sqrt(1.+dbg*dbg);
1125
1126   Double_t aa = TMath::Power(beta,p4);
1127   Double_t bb = TMath::Power(1./dbg,p5);
1128
1129   bb=TMath::Log(p3+bb);
1130
1131   return ((Float_t)((p2-aa-bb)*p1/aa));
1132 }