TRD/AliTRDgeometry.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 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  TRD geometry class                                                       //
  21 //                                                                           //
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24
  25 #include "AliTRDgeometry.h"
  26 #include "AliTRDparameter.h"
  27
  28 ClassImp(AliTRDgeometry)
  29
  30 //_____________________________________________________________________________
  31
  32   //
  33   // The geometry constants
  34   //
  35   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNsect   = kNsect;
  36   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNplan   = kNplan;
  37   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNcham   = kNcham;
  38   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNdet    = kNdet;
  39
  40   //
  41   // Dimensions of the detector
  42   //
  43
  44   // Inner and outer radius of the mother volumes
  45   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRmin    = 294.0;
  46   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRmax    = 368.0;
  47
  48   // Upper and lower length of the mother volumes
  49   const Float_t AliTRDgeometry::fgkZmax1   = 378.35;
  50   const Float_t AliTRDgeometry::fgkZmax2   = 302.0;
  51
  52   // Parameter of the BTR mother volumes
  53   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSheight =  74.0;
  54   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSwidth1 =  99.613;
  55   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSwidth2 = 125.707;
  56   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSlenTR1 = 751.0;
  57   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSlenTR2 = 313.5;
  58   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSlenTR3 = 159.5;
  59
  60   // Height of different chamber parts
  61   // Radiator
  62   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCraH    =   4.8;
  63   // Drift region
  64   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCdrH    =   3.0;
  65   // Amplification region
  66   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCamH    =   0.7;
  67   // Readout
  68   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCroH    =   2.0;
  69   // Total height
  70   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCH      = AliTRDgeometry::fgkCraH
  71                                            + AliTRDgeometry::fgkCdrH
  72                                            + AliTRDgeometry::fgkCamH
  73                                            + AliTRDgeometry::fgkCroH;
  74
  75   // Vertical spacing of the chambers
  76   const Float_t AliTRDgeometry::fgkVspace  =   2.1;
  77
  78   // Horizontal spacing of the chambers
  79   const Float_t AliTRDgeometry::fgkHspace  =   2.0;
  80
  81   // Thicknesses of different parts of the chamber frame
  82   // Lower aluminum frame
  83   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCalT    =   0.3;
  84   // Lower G10 frame sides
  85   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCclsT   =   0.3;
  86   // Lower G10 frame front
  87   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCclfT   =   1.0;
  88   // Upper G10 frame
  89   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCcuT    =   0.9;
  90   // Upper Al frame
  91   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCauT    =   1.5;
  92
  93   // Additional width of the readout chamber frames
  94   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCroW    =   0.9;
  95
  96   // Difference of outer chamber width and pad plane width
  97   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCpadW   =   1.0;
  98   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRpadW   =   1.0;
  99
 100   //
 101   // Thickness of the the material layers
 102   //
 103   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRaThick = 0.3646;
 104   const Float_t AliTRDgeometry::fgkMyThick = 0.005;
 105   const Float_t AliTRDgeometry::fgkDrThick = AliTRDgeometry::fgkCdrH;
 106   const Float_t AliTRDgeometry::fgkAmThick = AliTRDgeometry::fgkCamH;
 107   const Float_t AliTRDgeometry::fgkXeThick = AliTRDgeometry::fgkDrThick
 108                                            + AliTRDgeometry::fgkAmThick;
 109   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCuThick = 0.001;
 110   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSuThick = 0.06;
 111   const Float_t AliTRDgeometry::fgkFeThick = 0.0044;
 112   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCoThick = 0.02;
 113   const Float_t AliTRDgeometry::fgkWaThick = 0.02;
 114
 115   //
 116   // Position of the material layers
 117   //
 118   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRaZpos  = -1.50;
 119   const Float_t AliTRDgeometry::fgkMyZpos  =  0.895;
 120   const Float_t AliTRDgeometry::fgkDrZpos  =  2.4;
 121   const Float_t AliTRDgeometry::fgkAmZpos  =  0.0;
 122   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCuZpos  = -0.9995;
 123   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSuZpos  =  0.0000;
 124   const Float_t AliTRDgeometry::fgkFeZpos  =  0.0322;
 125   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCoZpos  =  0.97;
 126   const Float_t AliTRDgeometry::fgkWaZpos  =  0.99;
 127
 128 //_____________________________________________________________________________
 129 AliTRDgeometry::AliTRDgeometry():AliGeometry()
 130 {
 131   //
 132   // AliTRDgeometry default constructor
 133   //
 134
 135   Init();
 136
 137 }
 138
 139 //_____________________________________________________________________________
 140 AliTRDgeometry::~AliTRDgeometry()
 141 {
 142   //
 143   // AliTRDgeometry destructor
 144   //
 145
 146 }
 147
 148 //_____________________________________________________________________________
 149 void AliTRDgeometry::Init()
 150 {
 151   //
 152   // Initializes the geometry parameter
 153   //
 154   // The maximum number of pads
 155   // and the position of pad 0,0,0
 156   //
 157   // chambers seen from the top:
 158   //     +----------------------------+
 159   //     |                            |
 160   //     |                            |      ^
 161   //     |                            |  rphi|
 162   //     |                            |      |
 163   //     |0                           |      |
 164   //     +----------------------------+      +------>
 165   //                                             z
 166   // chambers seen from the side:            ^
 167   //     +----------------------------+ drift|
 168   //     |0                           |      |
 169   //     |                            |      |
 170   //     +----------------------------+      +------>
 171   //                                             z
 172   //
 173   // IMPORTANT: time bin 0 is now the first one in the drift region
 174   // closest to the readout !!!
 175   //
 176
 177   Int_t icham;
 178   Int_t iplan;
 179   Int_t isect;
 180
 181   // The outer width of the chambers
 182   fCwidth[0] =  95.6;
 183   fCwidth[1] = 100.1;
 184   fCwidth[2] = 104.5;
 185   fCwidth[3] = 108.9;
 186   fCwidth[4] = 113.4;
 187   fCwidth[5] = 117.8;
 188
 189   // The outer lengths of the chambers
 190   Float_t length[kNplan][kNcham]   = { { 124.0, 124.0, 110.0, 124.0, 124.0 }
 191                                      , { 131.0, 131.0, 110.0, 131.0, 131.0 }
 192                                      , { 138.0, 138.0, 110.0, 138.0, 138.0 }
 193                                      , { 145.0, 145.0, 110.0, 145.0, 145.0 }
 194                                      , { 147.0, 147.0, 110.0, 147.0, 147.0 }
 195                                      , { 147.0, 147.0, 110.0, 147.0, 147.0 } };
 196
 197   for (icham = 0; icham < kNcham; icham++) {
 198     for (iplan = 0; iplan < kNplan; iplan++) {
 199       fClength[iplan][icham]   = length[iplan][icham];
 200       fClengthPH[iplan][icham] = 0.0;
 201       fClengthRH[iplan][icham] = 0.0;
 202     }
 203   }
 204
 205   // The rotation matrix elements
 206   Float_t phi = 0;
 207   for (isect = 0; isect < fgkNsect; isect++) {
 208     phi = -2.0 * TMath::Pi() /  (Float_t) fgkNsect * ((Float_t) isect + 0.5);
 209     fRotA11[isect] = TMath::Cos(phi);
 210     fRotA12[isect] = TMath::Sin(phi);
 211     fRotA21[isect] = TMath::Sin(phi);
 212     fRotA22[isect] = TMath::Cos(phi);
 213     phi = -1.0 * phi;
 214     fRotB11[isect] = TMath::Cos(phi);
 215     fRotB12[isect] = TMath::Sin(phi);
 216     fRotB21[isect] = TMath::Sin(phi);
 217     fRotB22[isect] = TMath::Cos(phi);
 218   }
 219
 220 }
 221
 222 //_____________________________________________________________________________
 223 void AliTRDgeometry::CreateGeometry(Int_t *idtmed)
 224 {
 225   //
 226   // Create TRD geometry
 227   //
 228
 229 }
 230
 231 //_____________________________________________________________________________
 232 Bool_t AliTRDgeometry::Local2Global(Int_t idet, Float_t *local
 233                                    , Float_t *global
 234                                    , AliTRDparameter *par) const
 235 {
 236   //
 237   // Converts local pad-coordinates (row,col,time) into
 238   // global ALICE reference frame coordinates (x,y,z)
 239   //
 240
 241   Int_t icham = GetChamber(idet);    // Chamber info (0-4)
 242   Int_t isect = GetSector(idet);     // Sector info  (0-17)
 243   Int_t iplan = GetPlane(idet);      // Plane info   (0-5)
 244
 245   return Local2Global(iplan,icham,isect,local,global,par);
 246
 247 }
 248
 249 //_____________________________________________________________________________
 250 Bool_t AliTRDgeometry::Local2Global(Int_t iplan, Int_t icham, Int_t isect
 251                                   , Float_t *local, Float_t *global
 252                                   , AliTRDparameter *par) const
 253 {
 254   //
 255   // Converts local pad-coordinates (row,col,time) into
 256   // global ALICE reference frame coordinates (x,y,z)
 257   //
 258
 259   if (!par) {
 260     Error("Local2Global","No parameter defined\n");
 261     return kFALSE;
 262   }
 263
 264   Int_t    idet      = GetDetector(iplan,icham,isect); // Detector number
 265
 266   Float_t  padRow    = local[0]+0.5;                   // Pad Row position
 267   Float_t  padCol    = local[1]+0.5;                   // Pad Column position
 268   Float_t  timeSlice = local[2]+0.5;                   // Time "position"
 269
 270   Float_t  row0      = par->GetRow0(iplan,icham,isect);
 271   Float_t  col0      = par->GetCol0(iplan);
 272   Float_t  time0     = par->GetTime0(iplan);
 273
 274   Float_t  rot[3];
 275
 276   // calculate (x,y,z) position in rotated chamber
 277   rot[0] = time0 - (timeSlice - par->GetTimeBefore())
 278          * par->GetTimeBinSize();
 279   rot[1] = col0  + padCol
 280          * par->GetColPadSize(iplan);
 281   rot[2] = row0  + padRow
 282          * par->GetRowPadSize(iplan,icham,isect);
 283
 284   // Rotate back to original position
 285   return RotateBack(idet,rot,global);
 286
 287 }
 288
 289 //_____________________________________________________________________________
 290 Bool_t AliTRDgeometry::Rotate(Int_t d, Float_t *pos, Float_t *rot) const
 291 {
 292   //
 293   // Rotates all chambers in the position of sector 0 and transforms
 294   // the coordinates in the ALICE restframe <pos> into the
 295   // corresponding local frame <rot>.
 296   //
 297
 298   Int_t sector = GetSector(d);
 299
 300   rot[0] =  pos[0] * fRotA11[sector] + pos[1] * fRotA12[sector];
 301   rot[1] = -pos[0] * fRotA21[sector] + pos[1] * fRotA22[sector];
 302   rot[2] =  pos[2];
 303
 304   return kTRUE;
 305
 306 }
 307
 308 //_____________________________________________________________________________
 309 Bool_t AliTRDgeometry::RotateBack(Int_t d, Float_t *rot, Float_t *pos) const
 310 {
 311   //
 312   // Rotates a chambers from the position of sector 0 into its
 313   // original position and transforms the corresponding local frame
 314   // coordinates <rot> into the coordinates of the ALICE restframe <pos>.
 315   //
 316
 317   Int_t sector = GetSector(d);
 318
 319   pos[0] =  rot[0] * fRotB11[sector] + rot[1] * fRotB12[sector];
 320   pos[1] = -rot[0] * fRotB21[sector] + rot[1] * fRotB22[sector];
 321   pos[2] =  rot[2];
 322
 323   return kTRUE;
 324
 325 }
 326
 327 //_____________________________________________________________________________
 328 Int_t AliTRDgeometry::GetDetectorSec(const Int_t p, const Int_t c) const
 329 {
 330   //
 331   // Convert plane / chamber into detector number for one single sector
 332   //
 333
 334   return (p + c * fgkNplan);
 335
 336 }
 337
 338 //_____________________________________________________________________________
 339 Int_t AliTRDgeometry::GetDetector(const Int_t p, const Int_t c, const Int_t s) const
 340 {
 341   //
 342   // Convert plane / chamber / sector into detector number
 343   //
 344
 345   return (p + c * fgkNplan + s * fgkNplan * fgkNcham);
 346
 347 }
 348
 349 //_____________________________________________________________________________
 350 Int_t AliTRDgeometry::GetPlane(const Int_t d) const
 351 {
 352   //
 353   // Reconstruct the plane number from the detector number
 354   //
 355
 356   return ((Int_t) (d % fgkNplan));
 357
 358 }
 359
 360 //_____________________________________________________________________________
 361 Int_t AliTRDgeometry::GetChamber(const Int_t d) const
 362 {
 363   //
 364   // Reconstruct the chamber number from the detector number
 365   //
 366
 367   return ((Int_t) (d % (fgkNplan * fgkNcham)) / fgkNplan);
 368
 369 }
 370
 371 //_____________________________________________________________________________
 372 Int_t AliTRDgeometry::GetSector(const Int_t d) const
 373 {
 374   //
 375   // Reconstruct the sector number from the detector number
 376   //
 377
 378   return ((Int_t) (d / (fgkNplan * fgkNcham)));
 379
 380 }
 381
 382 //_____________________________________________________________________________
 383 void AliTRDgeometry::SetOldGeometry()
 384 {
 385   //
 386   // Use the old chamber lengths
 387   //
 388
 389   Int_t icham;
 390   Int_t iplan;
 391
 392   Float_t length[kNplan][kNcham]   = { { 123.5, 123.5, 110.0, 123.5, 123.5 }
 393                                      , { 131.0, 131.0, 110.0, 131.0, 131.0 }
 394                                      , { 134.5, 138.5, 110.0, 138.5, 134.5 }
 395                                      , { 142.0, 146.0, 110.0, 146.0, 142.0 }
 396                                      , { 142.0, 153.0, 110.0, 153.0, 142.0 }
 397                                      , { 134.0, 160.5, 110.0, 160.5, 134.0 } };
 398
 399   for (icham = 0; icham < kNcham; icham++) {
 400     for (iplan = 0; iplan < kNplan; iplan++) {
 401       fClength[iplan][icham]   = length[iplan][icham];
 402     }
 403   }
 404
 405 }