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