TRD/AliTRDgeometry.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
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   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.17  2002/04/05 13:20:12  cblume
  19 Remove const for CreateGeometry
  20
  21 Revision 1.16  2002/03/28 14:59:07  cblume
  22 Coding conventions
  23
  24 Revision 1.15  2002/02/11 14:21:16  cblume
  25 Update of the geometry. Get rid of MANY
  26
  27 Revision 1.14  2001/11/06 17:19:41  cblume
  28 Add detailed geometry and simple simulator
  29
  30 Revision 1.13  2001/08/02 08:30:45  cblume
  31 Fix positions of cooling material
  32
  33 Revision 1.12  2001/05/21 16:45:47  hristov
  34 Last minute changes (C.Blume)
  35
  36 Revision 1.11  2001/05/11 07:56:12  hristov
  37 Consistent declarations needed on Alpha
  38
  39 Revision 1.10  2001/05/07 08:08:05  cblume
  40 Update of TRD code
  41
  42 Revision 1.9  2001/03/27 12:48:33  cblume
  43 Correct for volume overlaps
  44
  45 Revision 1.8  2001/03/13 09:30:35  cblume
  46 Update of digitization. Moved digit branch definition to AliTRD
  47
  48 Revision 1.7  2001/02/14 18:22:26  cblume
  49 Change in the geometry of the padplane
  50
  51 Revision 1.6  2000/11/01 14:53:20  cblume
  52 Merge with TRD-develop
  53
  54 Revision 1.1.4.7  2000/10/16 01:16:53  cblume
  55 Changed timebin 0 to be the one closest to the readout
  56
  57 Revision 1.1.4.6  2000/10/15 23:35:57  cblume
  58 Include geometry constants as static member
  59
  60 Revision 1.1.4.5  2000/10/06 16:49:46  cblume
  61 Made Getters const
  62
  63 Revision 1.1.4.4  2000/10/04 16:34:58  cblume
  64 Replace include files by forward declarations
  65
  66 Revision 1.1.4.3  2000/09/22 14:43:40  cblume
  67 Allow the pad/timebin-dimensions to be changed after initialization
  68
  69 Revision 1.1.4.2  2000/09/18 13:37:01  cblume
  70 Minor coding corrections
  71
  72 Revision 1.5  2000/10/02 21:28:19  fca
  73 Removal of useless dependecies via forward declarations
  74
  75 Revision 1.4  2000/06/08 18:32:58  cblume
  76 Make code compliant to coding conventions
  77
  78 Revision 1.3  2000/06/07 16:25:37  cblume
  79 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
  80
  81 Revision 1.2  2000/05/08 16:17:27  cblume
  82 Merge TRD-develop
  83
  84 Revision 1.1.4.1  2000/05/08 14:45:55  cblume
  85 Bug fix in RotateBack(). Geometry update
  86
  87 Revision 1.4  2000/06/08 18:32:58  cblume
  88 Make code compliant to coding conventions
  89
  90 Revision 1.3  2000/06/07 16:25:37  cblume
  91 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
  92
  93 Revision 1.2  2000/05/08 16:17:27  cblume
  94 Merge TRD-develop
  95
  96 Revision 1.1.4.1  2000/05/08 14:45:55  cblume
  97 Bug fix in RotateBack(). Geometry update
  98
  99 Revision 1.1  2000/02/28 19:00:44  cblume
 100 Add new TRD classes
 101
 102 */
 103
 104 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 105 //                                                                           //
 106 //  TRD geometry class                                                       //
 107 //                                                                           //
 108 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 109
 110 #include "AliMC.h"
 111
 112 #include "AliTRDgeometry.h"
 113 #include "AliTRDparameter.h"
 114 #include "AliMC.h"
 115
 116 ClassImp(AliTRDgeometry)
 117
 118 //_____________________________________________________________________________
 119
 120   //
 121   // The geometry constants
 122   //
 123   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNsect   = kNsect;
 124   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNplan   = kNplan;
 125   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNcham   = kNcham;
 126   const Int_t   AliTRDgeometry::fgkNdet    = kNdet;
 127
 128   //
 129   // Dimensions of the detector
 130   //
 131
 132   // Inner and outer radius of the mother volumes
 133   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRmin    = 294.0;
 134   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRmax    = 368.0;
 135
 136   // Upper and lower length of the mother volumes
 137   const Float_t AliTRDgeometry::fgkZmax1   = 378.35;
 138   const Float_t AliTRDgeometry::fgkZmax2   = 302.0;
 139
 140   // Parameter of the BTR mother volumes
 141   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSheight =  74.0;
 142   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSwidth1 =  99.613;
 143   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSwidth2 = 125.707;
 144   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSlenTR1 = 751.0;
 145   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSlenTR2 = 313.5;
 146   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSlenTR3 = 159.5;
 147
 148   // Height of different chamber parts
 149   // Radiator
 150   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCraH    =   4.8;
 151   // Drift region
 152   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCdrH    =   3.0;
 153   // Amplification region
 154   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCamH    =   0.7;
 155   // Readout
 156   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCroH    =   2.0;
 157   // Total height
 158   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCH      = AliTRDgeometry::fgkCraH
 159                                            + AliTRDgeometry::fgkCdrH
 160                                            + AliTRDgeometry::fgkCamH
 161                                            + AliTRDgeometry::fgkCroH;
 162
 163   // Vertical spacing of the chambers
 164   const Float_t AliTRDgeometry::fgkVspace  =   2.1;
 165
 166   // Horizontal spacing of the chambers
 167   const Float_t AliTRDgeometry::fgkHspace  =   2.0;
 168
 169   // Thicknesses of different parts of the chamber frame
 170   // Lower aluminum frame
 171   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCalT    =   0.3;
 172   // Lower G10 frame sides
 173   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCclsT   =   0.3;
 174   // Lower G10 frame front
 175   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCclfT   =   1.0;
 176   // Upper G10 frame
 177   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCcuT    =   0.9;
 178   // Upper Al frame
 179   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCauT    =   1.5;
 180
 181   // Additional width of the readout chamber frames
 182   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCroW    =   0.9;
 183
 184   // Difference of outer chamber width and pad plane width
 185   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCpadW   =   1.0;
 186   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRpadW   =   1.5;
 187
 188   //
 189   // Thickness of the the material layers
 190   //
 191   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRaThick = 0.3646;
 192   const Float_t AliTRDgeometry::fgkMyThick = 0.005;
 193   const Float_t AliTRDgeometry::fgkDrThick = AliTRDgeometry::fgkCdrH;
 194   const Float_t AliTRDgeometry::fgkAmThick = AliTRDgeometry::fgkCamH;
 195   const Float_t AliTRDgeometry::fgkXeThick = AliTRDgeometry::fgkDrThick
 196                                            + AliTRDgeometry::fgkAmThick;
 197   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCuThick = 0.001;
 198   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSuThick = 0.06;
 199   const Float_t AliTRDgeometry::fgkFeThick = 0.0044;
 200   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCoThick = 0.02;
 201   const Float_t AliTRDgeometry::fgkWaThick = 0.02;
 202
 203   //
 204   // Position of the material layers
 205   //
 206   const Float_t AliTRDgeometry::fgkRaZpos  = -1.50;
 207   const Float_t AliTRDgeometry::fgkMyZpos  =  0.895;
 208   const Float_t AliTRDgeometry::fgkDrZpos  =  2.4;
 209   const Float_t AliTRDgeometry::fgkAmZpos  =  0.0;
 210   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCuZpos  = -0.9995;
 211   const Float_t AliTRDgeometry::fgkSuZpos  =  0.0000;
 212   const Float_t AliTRDgeometry::fgkFeZpos  =  0.0322;
 213   const Float_t AliTRDgeometry::fgkCoZpos  =  0.97;
 214   const Float_t AliTRDgeometry::fgkWaZpos  =  0.99;
 215
 216 //_____________________________________________________________________________
 217 AliTRDgeometry::AliTRDgeometry():AliGeometry()
 218 {
 219   //
 220   // AliTRDgeometry default constructor
 221   //
 222
 223   Init();
 224
 225 }
 226
 227 //_____________________________________________________________________________
 228 AliTRDgeometry::~AliTRDgeometry()
 229 {
 230   //
 231   // AliTRDgeometry destructor
 232   //
 233
 234 }
 235
 236 //_____________________________________________________________________________
 237 void AliTRDgeometry::Init()
 238 {
 239   //
 240   // Initializes the geometry parameter
 241   //
 242   // The maximum number of pads
 243   // and the position of pad 0,0,0
 244   //
 245   // chambers seen from the top:
 246   //     +----------------------------+
 247   //     |                            |
 248   //     |                            |      ^
 249   //     |                            |  rphi|
 250   //     |                            |      |
 251   //     |0                           |      |
 252   //     +----------------------------+      +------>
 253   //                                             z
 254   // chambers seen from the side:            ^
 255   //     +----------------------------+ drift|
 256   //     |0                           |      |
 257   //     |                            |      |
 258   //     +----------------------------+      +------>
 259   //                                             z
 260   //
 261   // IMPORTANT: time bin 0 is now the first one in the drift region
 262   // closest to the readout !!!
 263   //
 264
 265   Int_t icham;
 266   Int_t iplan;
 267   Int_t isect;
 268
 269   // The outer width of the chambers
 270   fCwidth[0] =  95.6;
 271   fCwidth[1] = 100.1;
 272   fCwidth[2] = 104.5;
 273   fCwidth[3] = 108.9;
 274   fCwidth[4] = 113.4;
 275   fCwidth[5] = 117.8;
 276
 277   // The outer lengths of the chambers
 278   Float_t length[kNplan][kNcham]   = { { 123.5, 123.5, 110.0, 123.5, 123.5 }
 279                                      , { 131.0, 131.0, 110.0, 131.0, 131.0 }
 280                                      , { 134.5, 138.5, 110.0, 138.5, 134.5 }
 281                                      , { 142.0, 146.0, 110.0, 146.0, 142.0 }
 282                                      , { 142.0, 153.0, 110.0, 153.0, 142.0 }
 283                                      , { 134.0, 160.5, 110.0, 160.5, 134.0 } };
 284
 285   for (icham = 0; icham < kNcham; icham++) {
 286     for (iplan = 0; iplan < kNplan; iplan++) {
 287       fClength[iplan][icham]   = length[iplan][icham];
 288       fClengthPH[iplan][icham] = 0.0;
 289       fClengthRH[iplan][icham] = 0.0;
 290     }
 291   }
 292
 293   // The rotation matrix elements
 294   Float_t phi = 0;
 295   for (isect = 0; isect < fgkNsect; isect++) {
 296     phi = -2.0 * TMath::Pi() /  (Float_t) fgkNsect * ((Float_t) isect + 0.5);
 297     fRotA11[isect] = TMath::Cos(phi);
 298     fRotA12[isect] = TMath::Sin(phi);
 299     fRotA21[isect] = TMath::Sin(phi);
 300     fRotA22[isect] = TMath::Cos(phi);
 301     phi = -1.0 * phi;
 302     fRotB11[isect] = TMath::Cos(phi);
 303     fRotB12[isect] = TMath::Sin(phi);
 304     fRotB21[isect] = TMath::Sin(phi);
 305     fRotB22[isect] = TMath::Cos(phi);
 306   }
 307
 308 }
 309
 310 //_____________________________________________________________________________
 311 void AliTRDgeometry::CreateGeometry(Int_t *idtmed)
 312 {
 313   //
 314   // Create TRD geometry
 315   //
 316
 317 }
 318
 319 //_____________________________________________________________________________
 320 Bool_t AliTRDgeometry::Local2Global(Int_t idet, Float_t *local
 321                                    , Float_t *global
 322                                    , AliTRDparameter *par) const
 323 {
 324   //
 325   // Converts local pad-coordinates (row,col,time) into
 326   // global ALICE reference frame coordinates (x,y,z)
 327   //
 328
 329   Int_t icham = GetChamber(idet);    // Chamber info (0-4)
 330   Int_t isect = GetSector(idet);     // Sector info  (0-17)
 331   Int_t iplan = GetPlane(idet);      // Plane info   (0-5)
 332
 333   return Local2Global(iplan,icham,isect,local,global,par);
 334
 335 }
 336
 337 //_____________________________________________________________________________
 338 Bool_t AliTRDgeometry::Local2Global(Int_t iplan, Int_t icham, Int_t isect
 339                                   , Float_t *local, Float_t *global
 340                                   , AliTRDparameter *par) const
 341 {
 342   //
 343   // Converts local pad-coordinates (row,col,time) into
 344   // global ALICE reference frame coordinates (x,y,z)
 345   //
 346
 347   if (!par) {
 348     Error("Local2Global","No parameter defined\n");
 349     return kFALSE;
 350   }
 351
 352   Int_t    idet      = GetDetector(iplan,icham,isect); // Detector number
 353
 354   Float_t  padRow    = local[0]+0.5;                   // Pad Row position
 355   Float_t  padCol    = local[1]+0.5;                   // Pad Column position
 356   Float_t  timeSlice = local[2]+0.5;                   // Time "position"
 357
 358   Float_t  row0      = par->GetRow0(iplan,icham,isect);
 359   Float_t  col0      = par->GetCol0(iplan);
 360   Float_t  time0     = par->GetTime0(iplan);
 361
 362   Float_t  rot[3];
 363
 364   // calculate (x,y,z) position in rotated chamber
 365   rot[0] = time0 - (timeSlice - par->GetTimeBefore())
 366          * par->GetTimeBinSize();
 367   rot[1] = col0  + padCol
 368          * par->GetColPadSize(iplan);
 369   rot[2] = row0  + padRow
 370          * par->GetRowPadSize(iplan,icham,isect);
 371
 372   // Rotate back to original position
 373   return RotateBack(idet,rot,global);
 374
 375 }
 376
 377 //_____________________________________________________________________________
 378 Bool_t AliTRDgeometry::Rotate(Int_t d, Float_t *pos, Float_t *rot) const
 379 {
 380   //
 381   // Rotates all chambers in the position of sector 0 and transforms
 382   // the coordinates in the ALICE restframe <pos> into the
 383   // corresponding local frame <rot>.
 384   //
 385
 386   Int_t sector = GetSector(d);
 387
 388   rot[0] =  pos[0] * fRotA11[sector] + pos[1] * fRotA12[sector];
 389   rot[1] = -pos[0] * fRotA21[sector] + pos[1] * fRotA22[sector];
 390   rot[2] =  pos[2];
 391
 392   return kTRUE;
 393
 394 }
 395
 396 //_____________________________________________________________________________
 397 Bool_t AliTRDgeometry::RotateBack(Int_t d, Float_t *rot, Float_t *pos) const
 398 {
 399   //
 400   // Rotates a chambers from the position of sector 0 into its
 401   // original position and transforms the corresponding local frame
 402   // coordinates <rot> into the coordinates of the ALICE restframe <pos>.
 403   //
 404
 405   Int_t sector = GetSector(d);
 406
 407   pos[0] =  rot[0] * fRotB11[sector] + rot[1] * fRotB12[sector];
 408   pos[1] = -rot[0] * fRotB21[sector] + rot[1] * fRotB22[sector];
 409   pos[2] =  rot[2];
 410
 411   return kTRUE;
 412
 413 }
 414
 415 //_____________________________________________________________________________
 416 Int_t AliTRDgeometry::GetDetectorSec(const Int_t p, const Int_t c) const
 417 {
 418   //
 419   // Convert plane / chamber into detector number for one single sector
 420   //
 421
 422   return (p + c * fgkNplan);
 423
 424 }
 425
 426 //_____________________________________________________________________________
 427 Int_t AliTRDgeometry::GetDetector(const Int_t p, const Int_t c, const Int_t s) const
 428 {
 429   //
 430   // Convert plane / chamber / sector into detector number
 431   //
 432
 433   return (p + c * fgkNplan + s * fgkNplan * fgkNcham);
 434
 435 }
 436
 437 //_____________________________________________________________________________
 438 Int_t AliTRDgeometry::GetPlane(const Int_t d) const
 439 {
 440   //
 441   // Reconstruct the plane number from the detector number
 442   //
 443
 444   return ((Int_t) (d % fgkNplan));
 445
 446 }
 447
 448 //_____________________________________________________________________________
 449 Int_t AliTRDgeometry::GetChamber(const Int_t d) const
 450 {
 451   //
 452   // Reconstruct the chamber number from the detector number
 453   //
 454
 455   return ((Int_t) (d % (fgkNplan * fgkNcham)) / fgkNplan);
 456
 457 }
 458
 459 //_____________________________________________________________________________
 460 Int_t AliTRDgeometry::GetSector(const Int_t d) const
 461 {
 462   //
 463   // Reconstruct the sector number from the detector number
 464   //
 465
 466   return ((Int_t) (d / (fgkNplan * fgkNcham)));
 467
 468 }
 469