TRD/AliTRD.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 1.18  2000/05/08 16:17:27  cblume
  19 Merge TRD-develop
  20
  21 Revision 1.17.2.1  2000/05/08 14:28:59  cblume
  22 Introduced SetPHOShole() and SetRICHhole(). AliTRDrecPoint container is now a TObjArray
  23
  24 Revision 1.17  2000/02/28 19:10:26  cblume
  25 Include the new TRD classes
  26
  27 Revision 1.16.2.2  2000/02/28 17:53:24  cblume
  28 Introduce TRD geometry classes
  29
  30 Revision 1.16.2.1  2000/02/28 17:04:19  cblume
  31 Include functions and data members for AliTRDrecPoint
  32
  33 Revision 1.16  2000/01/19 17:17:35  fca
  34 Introducing a list of lists of hits -- more hits allowed for detector now
  35
  36 Revision 1.15  1999/11/02 17:04:25  fca
  37 Small syntax change for HP compiler
  38
  39 Revision 1.14  1999/11/02 16:57:02  fca
  40 Avoid non ansi warnings on HP compilers
  41
  42 Revision 1.13  1999/11/02 16:35:56  fca
  43 New version of TRD introduced
  44
  45 Revision 1.12  1999/11/01 20:41:51  fca
  46 Added protections against using the wrong version of FRAME
  47
  48 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:34  fca
  49 Introduction of the Copyright and cvs Log
  50
  51 */
  52
  53 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  54 //                                                                           //
  55 //  Transition Radiation Detector                                            //
  56 //  This class contains the basic functions for the Transition Radiation     //
  57 //  Detector.                                                                //
  58 //                                                                           //
  59 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  60
  61 #include <stdlib.h>
  62
  63 #include <TMath.h>
  64 #include <TNode.h>
  65 #include <TPGON.h>
  66
  67 #include "AliTRD.h"
  68 #include "AliRun.h"
  69 #include "AliConst.h"
  70 #include "AliTRDdigitizer.h"
  71 #include "AliTRDclusterizer.h"
  72 #include "AliTRDgeometryHole.h"
  73 #include "AliTRDgeometryFull.h"
  74 #include "AliTRDrecPoint.h"
  75
  76 ClassImp(AliTRD)
  77
  78 //_____________________________________________________________________________
  79 AliTRD::AliTRD()
  80 {
  81   //
  82   // Default constructor
  83   //
  84
  85   fIshunt      = 0;
  86   fGasMix      = 0;
  87   fHits        = 0;
  88   fDigits      = 0;
  89
  90   fRecPoints   = 0;
  91   fNRecPoints  = 0;
  92
  93   fGeometry    = 0;
  94
  95 }
  96
  97 //_____________________________________________________________________________
  98 AliTRD::AliTRD(const char *name, const char *title)
  99        : AliDetector(name,title)
 100 {
 101   //
 102   // Standard constructor for the TRD
 103   //
 104
 105   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
 106   // put TRD
 107   AliModule* FRAME=gAlice->GetModule("FRAME");
 108   if (!FRAME) {
 109     Error("Ctor","TRD needs FRAME to be present\n");
 110     exit(1);
 111   }
 112
 113   // Define the TRD geometry according to the FRAME geometry
 114   if      (FRAME->IsVersion() == 0) {
 115     // Geometry with hole
 116     fGeometry = new AliTRDgeometryHole();
 117   }
 118   else if (FRAME->IsVersion() == 1) {
 119     // Geometry without hole
 120     fGeometry = new AliTRDgeometryFull();
 121   }
 122   else {
 123     Error("Ctor","Could not find valid FRAME version\n");
 124     exit(1);
 125   }
 126
 127   // Allocate the hit array
 128   fHits       = new TClonesArray("AliTRDhit"     ,405);
 129   gAlice->AddHitList(fHits);
 130
 131   // Allocate the digits array
 132   fDigits     = 0;
 133
 134   // Allocate the rec point array
 135   fRecPoints  = new TObjArray(400);
 136   fNRecPoints = 0;
 137
 138   fIshunt = 0;
 139   fGasMix = 0;
 140
 141   SetMarkerColor(kWhite);
 142
 143 }
 144
 145 //_____________________________________________________________________________
 146 AliTRD::~AliTRD()
 147 {
 148   //
 149   // TRD destructor
 150   //
 151
 152   fIshunt = 0;
 153
 154   delete fGeometry;
 155   delete fHits;
 156   delete fRecPoints;
 157
 158 }
 159
 160 //_____________________________________________________________________________
 161 void AliTRD::AddRecPoint(Float_t *pos, Int_t *digits, Int_t det, Float_t amp)
 162 {
 163   //
 164   // Add a reconstructed point for the TRD
 165   //
 166
 167   AliTRDrecPoint *RecPoint = new AliTRDrecPoint();
 168   TVector3        posVec(pos[0],pos[1],pos[2]);
 169   RecPoint->SetLocalPosition(posVec);
 170   RecPoint->SetDetector(det);
 171   RecPoint->SetEnergy(amp);
 172   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < 3; iDigit++) {
 173     RecPoint->AddDigit(digits[iDigit]);
 174   }
 175
 176   fRecPoints->Add(RecPoint);
 177
 178 }
 179
 180 //_____________________________________________________________________________
 181 void AliTRD::AddDigit(Int_t *digits, Int_t *amp)
 182 {
 183   //
 184   // Add a digit for the TRD
 185   //
 186
 187   TClonesArray &ldigits = *fDigits;
 188   new(ldigits[fNdigits++]) AliTRDdigit(kFALSE,digits,amp);
 189
 190 }
 191
 192 //_____________________________________________________________________________
 193 void AliTRD::AddHit(Int_t track, Int_t* det, Float_t *hits)
 194 {
 195   //
 196   // Add a hit for the TRD
 197   //
 198
 199   TClonesArray &lhits = *fHits;
 200   new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,track,det,hits);
 201
 202 }
 203
 204 //_____________________________________________________________________________
 205 void AliTRD::BuildGeometry()
 206 {
 207   //
 208   // Create the ROOT TNode geometry for the TRD
 209   //
 210
 211   TNode *Node, *Top;
 212   TPGON *pgon;
 213   const Int_t kColorTRD = 46;
 214
 215   // Find the top node alice
 216   Top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 217
 218   pgon = new TPGON("S_TRD","TRD","void",0,360,kNsect,4);
 219   Float_t ff    = TMath::Cos(kDegrad * 180 / kNsect);
 220   Float_t rrmin = kRmin / ff;
 221   Float_t rrmax = kRmax / ff;
 222   pgon->DefineSection(0,-kZmax1,rrmax,rrmax);
 223   pgon->DefineSection(1,-kZmax2,rrmin,rrmax);
 224   pgon->DefineSection(2, kZmax2,rrmin,rrmax);
 225   pgon->DefineSection(3, kZmax1,rrmax,rrmax);
 226   Top->cd();
 227   Node = new TNode("TRD","TRD","S_TRD",0,0,0,"");
 228   Node->SetLineColor(kColorTRD);
 229   fNodes->Add(Node);
 230
 231 }
 232
 233 //_____________________________________________________________________________
 234 void AliTRD::CreateGeometry()
 235 {
 236   //
 237   // Creates the volumes for the TRD chambers
 238   //
 239
 240   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to put the TRD
 241   AliModule* FRAME = gAlice->GetModule("FRAME");
 242   if (!FRAME) {
 243     printf(" The TRD needs the FRAME to be defined first\n");
 244     return;
 245   }
 246
 247   fGeometry->CreateGeometry(fIdtmed->GetArray() - 1299);
 248
 249 }
 250
 251 //_____________________________________________________________________________
 252 void AliTRD::CreateMaterials()
 253 {
 254   //
 255   // Create the materials for the TRD
 256   // Origin Y.Foka
 257   //
 258
 259   Int_t   ISXFLD = gAlice->Field()->Integ();
 260   Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
 261
 262   // For polyethilene (CH2)
 263   Float_t ape[2] = { 12., 1. };
 264   Float_t zpe[2] = {  6., 1. };
 265   Float_t wpe[2] = {  1., 2. };
 266   Float_t dpe    = 0.95;
 267
 268   // For mylar (C5H4O2)
 269   Float_t amy[3] = { 12., 1., 16. };
 270   Float_t zmy[3] = {  6., 1.,  8. };
 271   Float_t wmy[3] = {  5., 4.,  2. };
 272   Float_t dmy    = 1.39;
 273
 274   // For CO2
 275   Float_t aco[2] = { 12., 16. };
 276   Float_t zco[2] = {  6.,  8. };
 277   Float_t wco[2] = {  1.,  2. };
 278   Float_t dco    = 0.001977;
 279
 280   // For water
 281   Float_t awa[2] = {  1., 16. };
 282   Float_t zwa[2] = {  1.,  8. };
 283   Float_t wwa[2] = {  2.,  1. };
 284   Float_t dwa    = 1.0;
 285
 286   // For isobutane (C4H10)
 287   Float_t ais[2] = { 12.,  1. };
 288   Float_t zis[2] = {  6.,  1. };
 289   Float_t wis[2] = {  4., 10. };
 290   Float_t dis    = 0.00267;
 291
 292   // For Xe/CO2-gas-mixture
 293   // Xe-content of the Xe/CO2-mixture (90% / 10%)
 294   Float_t fxc    = .90;
 295   // Xe-content of the Xe/Isobutane-mixture (97% / 3%)
 296   Float_t fxi    = .97;
 297   Float_t dxe    = .005858;
 298
 299   // General tracking parameter
 300   Float_t tmaxfd = -10.;
 301   Float_t stemax = -1e10;
 302   Float_t deemax = -0.1;
 303   Float_t epsil  =  1e-4;
 304   Float_t stmin  = -0.001;
 305
 306   Float_t absl, radl, d, buf[1];
 307   Float_t agm[2], dgm, zgm[2], wgm[2];
 308   Int_t   nbuf;
 309
 310   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 311   //     Define Materials
 312   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 313
 314   AliMaterial( 1, "Al $",  26.98, 13.0, 2.7     ,     8.9 ,    37.2);
 315   AliMaterial( 2, "Air$",  14.61,  7.3, 0.001205, 30420.0 , 67500.0);
 316   AliMaterial( 4, "Xe $", 131.29, 54.0, dxe     ,  1447.59,     0.0);
 317   AliMaterial( 5, "Cu $",  63.54, 29.0, 8.96    ,     1.43,    14.8);
 318   AliMaterial( 6, "C  $",  12.01,  6.0, 2.265   ,    18.8 ,    74.4);
 319   AliMaterial(12, "G10$",  20.00, 10.0, 1.7     ,    19.4 ,   999.0);
 320
 321   // Mixtures
 322   AliMixture(3, "Polyethilene$",   ape, zpe, dpe, -2, wpe);
 323   AliMixture(7, "Mylar$",          amy, zmy, dmy, -3, wmy);
 324   AliMixture(8, "CO2$",            aco, zco, dco, -2, wco);
 325   AliMixture(9, "Isobutane$",      ais, zis, dis, -2, wis);
 326   AliMixture(13,"Water$",          awa, zwa, dwa, -2, wwa);
 327
 328   // Gas mixtures
 329   Char_t namate[21];
 330   // Xe/CO2-mixture
 331   // Get properties of Xe
 332   gMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
 333   // Get properties of CO2
 334   gMC->Gfmate((*fIdmate)[8], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
 335   // Create gas mixture
 336   wgm[0] = fxc;
 337   wgm[1] = 1. - fxc;
 338   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dco;
 339   AliMixture(10, "Gas mixture 1$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
 340   // Xe/Isobutane-mixture
 341   // Get properties of Xe
 342   gMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
 343   // Get properties of Isobutane
 344   gMC->Gfmate((*fIdmate)[9], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
 345   // Create gas mixture
 346   wgm[0] = fxi;
 347   wgm[1] = 1. - fxi;
 348   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dis;
 349   AliMixture(11, "Gas mixture 2$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
 350
 351   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 352   //     Tracking Media Parameters
 353   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 354
 355   // Al Frame
 356   AliMedium(1, "Al Frame$",   1, 0, ISXFLD, SXMGMX
 357                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 358   // Air
 359   AliMedium(2, "Air$",        2, 0, ISXFLD, SXMGMX
 360                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 361   // Polyethilene
 362   AliMedium(3, "Radiator$",   3, 0, ISXFLD, SXMGMX
 363                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 364   // Xe
 365   AliMedium(4, "Xe$",         4, 1, ISXFLD, SXMGMX
 366                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 367   // Cu pads
 368   AliMedium(5, "Padplane$",   5, 1, ISXFLD, SXMGMX
 369                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 370   // Fee + cables
 371   AliMedium(6, "Readout$",    1, 0, ISXFLD, SXMGMX
 372                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 373   // C frame
 374   AliMedium(7, "C Frame$",    6, 0, ISXFLD, SXMGMX
 375                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 376   // Mylar foils
 377   AliMedium(8, "Mylar$",      7, 0, ISXFLD, SXMGMX
 378                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 379   if (fGasMix == 1) {
 380     // Gas-mixture (Xe/CO2)
 381     AliMedium(9, "Gas-mix$",   10, 1, ISXFLD, SXMGMX
 382                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 383   }
 384   else {
 385     // Gas-mixture (Xe/Isobutane)
 386     AliMedium(9, "Gas-mix$",   11, 1, ISXFLD, SXMGMX
 387                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 388   }
 389   // Nomex-honeycomb (use carbon for the time being)
 390   AliMedium(10, "Nomex$",      6, 0, ISXFLD, SXMGMX
 391                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 392   // Kapton foils (use Mylar for the time being)
 393   AliMedium(11, "Kapton$",     7, 0, ISXFLD, SXMGMX
 394                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 395   // Gas-filling of the radiator
 396   AliMedium(12, "CO2$",        8, 0, ISXFLD, SXMGMX
 397                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 398   // G10-plates
 399   AliMedium(13, "G10-plates$",12, 0, ISXFLD, SXMGMX
 400                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 401   // Cooling water
 402   AliMedium(14, "Water$",     13, 0, ISXFLD, SXMGMX
 403                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 404
 405 }
 406
 407 //_____________________________________________________________________________
 408 void AliTRD::DrawModule()
 409 {
 410   //
 411   // Draw a shaded view of the Transition Radiation Detector version 0
 412   //
 413
 414   // Set everything unseen
 415   gMC->Gsatt("*"   ,"SEEN",-1);
 416
 417   // Set ALIC mother transparent
 418   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN", 0);
 419
 420   // Set the volumes visible
 421   if (fGeometry->IsVersion() == 0) {
 422     gMC->Gsatt("B071","SEEN", 0);
 423     gMC->Gsatt("B074","SEEN", 0);
 424     gMC->Gsatt("B075","SEEN", 0);
 425     gMC->Gsatt("B077","SEEN", 0);
 426     gMC->Gsatt("BTR1","SEEN", 0);
 427     gMC->Gsatt("BTR2","SEEN", 0);
 428     gMC->Gsatt("BTR3","SEEN", 0);
 429     gMC->Gsatt("TRD1","SEEN", 0);
 430     gMC->Gsatt("TRD2","SEEN", 0);
 431     gMC->Gsatt("TRD3","SEEN", 0);
 432   }
 433   else {
 434     gMC->Gsatt("B071","SEEN", 0);
 435     gMC->Gsatt("B074","SEEN", 0);
 436     gMC->Gsatt("B075","SEEN", 0);
 437     gMC->Gsatt("B077","SEEN", 0);
 438     gMC->Gsatt("BTR1","SEEN", 0);
 439     gMC->Gsatt("BTR2","SEEN", 0);
 440     gMC->Gsatt("BTR3","SEEN", 0);
 441     gMC->Gsatt("TRD1","SEEN", 0);
 442     if (fGeometry->GetPHOShole())
 443       gMC->Gsatt("TRD2","SEEN", 0);
 444     if (fGeometry->GetRICHhole())
 445       gMC->Gsatt("TRD3","SEEN", 0);
 446   }
 447   gMC->Gsatt("UCII","SEEN", 0);
 448   gMC->Gsatt("UCIM","SEEN", 0);
 449   gMC->Gsatt("UCIO","SEEN", 0);
 450   gMC->Gsatt("UL02","SEEN", 1);
 451   gMC->Gsatt("UL05","SEEN", 1);
 452   gMC->Gsatt("UL06","SEEN", 1);
 453
 454   gMC->Gdopt("hide", "on");
 455   gMC->Gdopt("shad", "on");
 456   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 457   gMC->SetClipBox(".");
 458   gMC->SetClipBox("*", 0, 2000, -2000, 2000, -2000, 2000);
 459   gMC->DefaultRange();
 460   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.4, .021, .021);
 461   gMC->Gdhead(1111, "Transition Radiation Detector");
 462   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 463
 464 }
 465
 466 //_____________________________________________________________________________
 467 Int_t AliTRD::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
 468 {
 469   //
 470   // Distance between the mouse and the TRD detector on the screen
 471   // Dummy routine
 472
 473   return 9999;
 474
 475 }
 476
 477 //_____________________________________________________________________________
 478 void AliTRD::Init()
 479 {
 480   //
 481   // Initialize the TRD detector after the geometry has been created
 482   //
 483
 484   Int_t i;
 485
 486   printf("\n");
 487   for (i = 0; i < 35; i++) printf("*");
 488   printf(" TRD_INIT ");
 489   for (i = 0; i < 35; i++) printf("*");
 490   printf("\n");
 491   printf("\n");
 492
 493   if      (fGeometry->IsVersion() == 0) {
 494     printf("          Geometry for spaceframe with holes initialized.\n\n");
 495   }
 496   else if (fGeometry->IsVersion() == 1) {
 497     printf("          Geometry for spaceframe without holes initialized.\n");
 498     if (fGeometry->GetPHOShole())
 499       printf("          Leave space in front of PHOS free.\n");
 500     if (fGeometry->GetRICHhole())
 501       printf("          Leave space in front of RICH free.\n");
 502     printf("\n");
 503   }
 504
 505   if (fGasMix == 1)
 506     printf("          Gas Mixture: 90%% Xe + 10%% CO2\n\n");
 507   else
 508     printf("          Gas Mixture: 97%% Xe + 3%% Isobutane\n\n");
 509
 510 }
 511
 512 //_____________________________________________________________________________
 513 void AliTRD::MakeBranch(Option_t* option)
 514 {
 515   //
 516   // Create Tree branches for the TRD digits and cluster.
 517   //
 518
 519   Int_t  buffersize = 4000;
 520   Char_t branchname[15];
 521
 522   AliDetector::MakeBranch(option);
 523
 524   Char_t *R = strstr(option,"R");
 525   sprintf(branchname,"%srecPoints",GetName());
 526   if (fRecPoints && gAlice->TreeR() && R) {
 527     gAlice->TreeR()->Branch(branchname,fRecPoints->IsA()->GetName()
 528                            ,&fRecPoints,buffersize,0);
 529     printf("* AliTRD::MakeBranch * Making Branch %s for points in TreeR\n",branchname);
 530   }
 531
 532 }
 533
 534 //_____________________________________________________________________________
 535 void AliTRD::ResetRecPoints()
 536 {
 537   //
 538   // Reset number of reconstructed points and the point array
 539   //
 540
 541   fNRecPoints = 0;
 542   if (fRecPoints) fRecPoints->Delete();
 543
 544 }
 545
 546 //_____________________________________________________________________________
 547 void AliTRD::SetTreeAddress()
 548 {
 549   //
 550   // Set the branch addresses for the trees.
 551   //
 552
 553   Char_t branchname[15];
 554
 555   AliDetector::SetTreeAddress();
 556
 557   TBranch *branch;
 558   TTree   *treeR = gAlice->TreeR();
 559
 560   if (treeR) {
 561     sprintf(branchname,"%srecPoints",GetName());
 562     if (fRecPoints) {
 563       branch = treeR->GetBranch(branchname);
 564       if (branch) {
 565         branch->SetAddress(&fRecPoints);
 566       }
 567     }
 568   }
 569
 570 }
 571
 572 //_____________________________________________________________________________
 573 void AliTRD::SetGasMix(Int_t imix)
 574 {
 575   //
 576   // Defines the gas mixture (imix=0:  Xe/Isobutane imix=1: Xe/CO2)
 577   //
 578
 579   if ((imix < 0) || (imix > 1)) {
 580     printf("Wrong input value: %d\n",imix);
 581     printf("Use standard setting\n");
 582     fGasMix = 0;
 583     return;
 584   }
 585
 586   fGasMix = imix;
 587
 588 }
 589