TRD/AliTRD.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                           //
   3 //  Transition Radiation Detector                                            //
   4 //  This class contains the basic functions for the Transition Radiation     //
   5 //  detector. Functions specific to one particular geometry are              //
   6 //  contained in the derived classes                                         //
   7 //                                                                           //
   8 //Begin_Html
   9 /*
  10 <img src="gif/AliTRDClass.gif">
  11 */
  12 //End_Html
  13 //                                                                           //
  14 //                                                                           //
  15 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  16
  17 #include <TMath.h>
  18 #include <TRandom.h>
  19 #include <TVector.h>
  20 #include <TGeometry.h>
  21 #include <TNode.h>
  22 #include <TBRIK.h>
  23 #include <TPGON.h>
  24
  25 #include "AliTRD.h"
  26 #include "AliRun.h"
  27
  28 #include "AliMC.h"
  29 #include "AliConst.h"
  30
  31 ClassImp(AliTRD)
  32
  33 //_____________________________________________________________________________
  34 AliTRD::AliTRD()
  35 {
  36   //
  37   // Default constructor
  38   //
  39   fIshunt      = 0;
  40   fGasMix      = 0;
  41   fSensSelect  = 0;
  42   fSensPlane   = 0;
  43   fSensChamber = 0;
  44   fSensSector  = 0;
  45 }
  46
  47 //_____________________________________________________________________________
  48 AliTRD::AliTRD(const char *name, const char *title)
  49        : AliDetector(name,title)
  50 {
  51   //
  52   // Standard constructor for the TRD
  53   //
  54
  55   //
  56   // Allocate the hit array
  57
  58   fHits   = new TClonesArray("AliTRDhit",  405);
  59
  60   fIshunt      = 0;
  61   fGasMix      = 0;
  62   fSensSelect  = 0;
  63   fSensPlane   = 0;
  64   fSensChamber = 0;
  65   fSensSector  = 0;
  66
  67   SetMarkerColor(kWhite);
  68 }
  69
  70 //_____________________________________________________________________________
  71 void AliTRD::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
  72 {
  73   //
  74   // Add a hit for the TRD
  75   //
  76   TClonesArray &lhits = *fHits;
  77   new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,track,vol,hits);
  78 }
  79
  80 //_____________________________________________________________________________
  81 void AliTRD::BuildGeometry()
  82 {
  83   //
  84   // Create the ROOT TNode geometry for the TRD
  85   //
  86   TNode *Node, *Top;
  87   TPGON *pgon;
  88   const Int_t kColorTRD = 46;
  89
  90   // Find the top node alice
  91   Top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
  92
  93   pgon = new TPGON("S_TRD","TRD","void",0,360,nsect,4);
  94   Float_t ff    = TMath::Cos(kDegrad * 180 / nsect);
  95   Float_t rrmin = rmin / ff;
  96   Float_t rrmax = rmax / ff;
  97   pgon->DefineSection(0,-zmax1,rrmax,rrmax);
  98   pgon->DefineSection(1,-zmax2,rrmin,rrmax);
  99   pgon->DefineSection(2, zmax2,rrmin,rrmax);
 100   pgon->DefineSection(3, zmax1,rrmax,rrmax);
 101   Top->cd();
 102   Node = new TNode("TRD","TRD","S_TRD",0,0,0,"");
 103   Node->SetLineColor(kColorTRD);
 104   fNodes->Add(Node);
 105
 106 }
 107
 108 //_____________________________________________________________________________
 109 void AliTRD::CreateMaterials()
 110 {
 111
 112   //
 113   // Create the materials for the TRD
 114   // Origin Y.Foka
 115   //
 116
 117   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 118
 119   Int_t   ISXFLD = gAlice->Field()->Integ();
 120   Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
 121
 122   // For polyethilene (CH2)
 123   Float_t ape[2] = { 12., 1. };
 124   Float_t zpe[2] = {  6., 1. };
 125   Float_t wpe[2] = {  1., 2. };
 126   Float_t dpe    = 0.95;
 127
 128   // For mylar (C5H4O2)
 129   Float_t amy[3] = { 12., 1., 16. };
 130   Float_t zmy[3] = {  6., 1.,  8. };
 131   Float_t wmy[3] = {  5., 4.,  2. };
 132   Float_t dmy    = 1.39;
 133
 134   // For CO2
 135   Float_t aco[2] = { 12., 16. };
 136   Float_t zco[2] = {  6.,  8. };
 137   Float_t wco[2] = {  1.,  2. };
 138   Float_t dco    = 0.001977;
 139
 140   // For water
 141   Float_t awa[2] = {  1., 16. };
 142   Float_t zwa[2] = {  1.,  8. };
 143   Float_t wwa[2] = {  2.,  1. };
 144   Float_t dwa    = 1.0;
 145
 146   // For isobutane (C4H10)
 147   Float_t ais[2] = { 12.,  1. };
 148   Float_t zis[2] = {  6.,  1. };
 149   Float_t wis[2] = {  4., 10. };
 150   Float_t dis    = 0.00267;
 151
 152   // For Xe/CO2-gas-mixture
 153   // Xe-content of the Xe/CO2-mixture (90% / 10%)
 154   Float_t fxc    = .90;
 155   // Xe-content of the Xe/Isobutane-mixture (97% / 3%)
 156   Float_t fxi    = .97;
 157   Float_t dxe    = .005858;
 158
 159   // General tracking parameter
 160   Float_t tmaxfd = -10.;
 161   Float_t stemax = -1e10;
 162   Float_t deemax = -0.1;
 163   Float_t epsil  =  1e-4;
 164   Float_t stmin  = -0.001;
 165
 166   Float_t absl, radl, d, buf[1];
 167   Float_t agm[2], dgm, zgm[2], wgm[2];
 168   Int_t   nbuf;
 169
 170   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 171   //     Define Materials
 172   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 173
 174   AliMaterial( 1, "Al $",  26.98, 13.0, 2.7     ,     8.9 ,    37.2);
 175   AliMaterial( 2, "Air$",  14.61,  7.3, 0.001205, 30420.0 , 67500.0);
 176   AliMaterial( 4, "Xe $", 131.29, 54.0, dxe     ,  1447.59,     0.0);
 177   AliMaterial( 5, "Cu $",  63.54, 29.0, 8.96    ,     1.43,    14.8);
 178   AliMaterial( 6, "C  $",  12.01,  6.0, 2.265   ,    18.8 ,    74.4);
 179   AliMaterial(12, "G10$",  20.00, 10.0, 1.7     ,    19.4 ,   999.0);
 180
 181   // Mixtures
 182   AliMixture(3, "Polyethilene$",   ape, zpe, dpe, -2, wpe);
 183   AliMixture(7, "Mylar$",          amy, zmy, dmy, -3, wmy);
 184   AliMixture(8, "CO2$",            aco, zco, dco, -2, wco);
 185   AliMixture(9, "Isobutane$",      ais, zis, dis, -2, wis);
 186   AliMixture(13, "Water$"        , awa, zwa, dwa, -2, wwa);
 187
 188   // Gas mixtures
 189   char namate[21];
 190   // Xe/CO2-mixture
 191   // Get properties of Xe
 192   pMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
 193   // Get properties of CO2
 194   pMC->Gfmate((*fIdmate)[8], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
 195   // Create gas mixture
 196   wgm[0] = fxc;
 197   wgm[1] = 1. - fxc;
 198   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dco;
 199   AliMixture(10, "Gas mixture 1$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
 200   // Xe/Isobutane-mixture
 201   // Get properties of Xe
 202   pMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
 203   // Get properties of Isobutane
 204   pMC->Gfmate((*fIdmate)[9], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
 205   // Create gas mixture
 206   wgm[0] = fxi;
 207   wgm[1] = 1. - fxi;
 208   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dis;
 209   AliMixture(11, "Gas mixture 2$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
 210
 211   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 212   //     Tracking Media Parameters
 213   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 214
 215   // Al Frame
 216   AliMedium(1301, "Al Frame$",   1, 0, ISXFLD, SXMGMX
 217                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 218   // Air
 219   AliMedium(1302, "Air$",        2, 0, ISXFLD, SXMGMX
 220                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 221   // Polyethilene
 222   AliMedium(1303, "Radiator$",   3, 0, ISXFLD, SXMGMX
 223                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 224   // Xe
 225   AliMedium(1304, "Xe$",         4, 1, ISXFLD, SXMGMX
 226                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 227   // Cu pads
 228   AliMedium(1305, "Padplane$",   5, 1, ISXFLD, SXMGMX
 229                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 230   // Fee + cables
 231   AliMedium(1306, "Readout$",    1, 0, ISXFLD, SXMGMX
 232                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 233   // C frame
 234   AliMedium(1307, "C Frame$",    6, 0, ISXFLD, SXMGMX
 235                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 236   // Mylar foils
 237   AliMedium(1308, "Mylar$",      7, 0, ISXFLD, SXMGMX
 238                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 239   if (fGasMix == 1) {
 240     // Gas-mixture (Xe/CO2)
 241     AliMedium(1309, "Gas-mix$",   10, 1, ISXFLD, SXMGMX
 242                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 243   }
 244   else {
 245     // Gas-mixture (Xe/Isobutane)
 246     AliMedium(1309, "Gas-mix$",   11, 1, ISXFLD, SXMGMX
 247                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 248   }
 249   // Nomex-honeycomb (use carbon for the time being)
 250   AliMedium(1310, "Nomex$",      6, 0, ISXFLD, SXMGMX
 251                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 252   // Kapton foils (use Mylar for the time being)
 253   AliMedium(1311, "Kapton$",     7, 0, ISXFLD, SXMGMX
 254                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 255   // Gas-filling of the radiator
 256   AliMedium(1312, "CO2$",        8, 0, ISXFLD, SXMGMX
 257                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 258   // G10-plates
 259   AliMedium(1313, "G10-plates$",12, 0, ISXFLD, SXMGMX
 260                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 261   // Cooling water
 262   AliMedium(1314, "Water$",     13, 0, ISXFLD, SXMGMX
 263                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 264
 265 }
 266
 267 //_____________________________________________________________________________
 268 Int_t AliTRD::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
 269 {
 270   //
 271   // Distance between the mouse and the TRD detector on the screen
 272   // Dummy routine
 273   //
 274    return 9999;
 275 }
 276
 277 //_____________________________________________________________________________
 278 void AliTRD::Init()
 279 {
 280   //
 281   // Initialise the TRD detector after the geometry has been created
 282   //
 283   Int_t i;
 284   //
 285   printf("\n");
 286   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
 287   printf(" TRD_INIT ");
 288   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
 289   printf("\n");
 290
 291   // Here the TRD initialisation code (if any!)
 292   if (fGasMix == 1)
 293     printf("          Gas Mixture: 90%% Xe + 10%% CO2\n");
 294   else
 295     printf("          Gas Mixture: 97%% Xe + 3%% Isobutane\n");
 296   if (fSensPlane)
 297     printf("          Only plane %d is sensitive\n",fSensPlane);
 298   if (fSensChamber)
 299     printf("          Only chamber %d is sensitive\n",fSensChamber);
 300   if (fSensSector)
 301     printf("          Only sector %d is sensitive\n",fSensSector);
 302
 303   for(i=0;i<80;i++) printf("*");
 304   printf("\n");
 305 }
 306
 307 //_____________________________________________________________________________
 308 void AliTRD::SetGasMix(Int_t imix = 0)
 309 {
 310
 311   if ((imix < 0) || (imix > 1)) {
 312     printf("Wrong input value: %d\n",imix);
 313     printf("Use standard setting\n");
 314     fGasMix = 0;
 315     return;
 316   }
 317
 318   fGasMix = imix;
 319
 320 }
 321
 322 //_____________________________________________________________________________
 323 void AliTRD::SetSensPlane(Int_t iplane = 0)
 324 {
 325
 326   if ((iplane < 0) || (iplane > 6)) {
 327     printf("Wrong input value: %d\n",iplane);
 328     printf("Use standard setting\n");
 329     fSensPlane  = 0;
 330     fSensSelect = 0;
 331     return;
 332   }
 333
 334   fSensSelect = 1;
 335   fSensPlane  = iplane;
 336
 337 }
 338
 339 //_____________________________________________________________________________
 340 void AliTRD::SetSensChamber(Int_t ichamber = 0)
 341 {
 342
 343   if ((ichamber < 0) || (ichamber > 5)) {
 344     printf("Wrong input value: %d\n",ichamber);
 345     printf("Use standard setting\n");
 346     fSensChamber = 0;
 347     fSensSelect  = 0;
 348     return;
 349   }
 350
 351   fSensSelect  = 1;
 352   fSensChamber = ichamber;
 353
 354 }
 355
 356 //_____________________________________________________________________________
 357 void AliTRD::SetSensSector(Int_t isector = 0)
 358 {
 359
 360   if ((isector < 0) || (isector > 18)) {
 361     printf("Wrong input value: %d\n",isector);
 362     printf("Use standard setting\n");
 363     fSensSector = 0;
 364     fSensSelect = 0;
 365     return;
 366   }
 367
 368   fSensSelect = 1;
 369   fSensSector = isector;
 370
 371 }
 372
 373 ClassImp(AliTRDhit)
 374
 375 //_____________________________________________________________________________
 376 AliTRDhit::AliTRDhit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits):
 377   AliHit(shunt, track)
 378 {
 379   //
 380   // Create a TRD hit
 381   //
 382
 383   //
 384   // Store volume hierarchy
 385   fSector  = vol[0];
 386   fChamber = vol[1];
 387   fPlane   = vol[2];
 388   //
 389   // Store position and charge
 390   fX       = hits[0];
 391   fY       = hits[1];
 392   fZ       = hits[2];
 393   fQ       = hits[3];
 394 }