]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - EMCAL/AliEMCALGeometry.cxx
Removed files for new Flugg structure
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALGeometry.cxx
index a6480122a12973a6ff7dba4c54dcf50c4791e035..d31b087a6cad9828eb2846fc986eccba721b802f 100644 (file)
 
 //_________________________________________________________________________
 // Geometry class  for EMCAL : singleton  
-// EMCAL consists of a shell of Pb 
-//                  
-//*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
+// EMCAL consists of layers of scintillator and lead
+// Places the the Barrel Geometry of The EMCAL at Midrapidity
+// between 0 and 120 degrees of Phi and
+// -0.7 to 0.7 in eta 
+// Number of Modules and Layers may be controlled by 
+// the name of the instance defined               
+// EMCALArch2x has more modules along both phi and eta
+// EMCALArchxa has less Layers in the Radial Direction
+//*-- Author: Sahal Yacoob (LBL / UCT)
+//     and  : Yves Schutz (SUBATECH)
+//     and  : Jennifer Klay (LBL)
 
 // --- ROOT system ---
 
 // --- Standard library ---
-
-#include <iostream.h>
+#include <stdlib.h> 
 
 // --- AliRoot header files ---
+#include <TMath.h>
 
-#include "AliEMCALGeometry.h"
+// -- ALICE Headers.
 #include "AliConst.h"
 
-ClassImp(AliEMCALGeometry) ;
+// --- EMCAL headers
+#include "AliEMCALGeometry.h"
 
-AliEMCALGeometry * AliEMCALGeometry::fgGeom = 0 ;
-Bool_t            AliEMCALGeometry::fgInit = kFALSE ;
+ClassImp(AliEMCALGeometry);
 
-//____________________________________________________________________________
-AliEMCALGeometry::~AliEMCALGeometry(void)
-{
-  // dtor
+AliEMCALGeometry *AliEMCALGeometry::fgGeom = 0;
+Bool_t            AliEMCALGeometry::fgInit = kFALSE;
 
+//______________________________________________________________________
+AliEMCALGeometry::~AliEMCALGeometry(void){
+    // dtor
 }
+//______________________________________________________________________
+void AliEMCALGeometry::Init(void){
+    // Initializes the EMCAL parameters
 
-//____________________________________________________________________________
-
-void AliEMCALGeometry::Init(void)
-{
-  // Initializes the EMCAL parameters
-
-  fgInit = kTRUE ; 
-
-  // geometry 
-  fAirGap     = 5.0 ; 
-  fArm1PhiMin = 130.0 ; 
-  fArm1PhiMax = 210.0 ; 
-  fArm2PhiMin = 330.0 ; 
-  fArm2PhiMax = 410.0 ; 
-  fIPDistance = 423.0 ; 
-  fShellThickness = 50.0 ; 
-  fZLength = 817.0 ; 
-  fEnvelop[0] = fIPDistance ; 
-  fEnvelop[1] = fIPDistance + fShellThickness ;
-  fEnvelop[2] = fZLength ; 
-  fGap2Active = 1.0 ; 
-  // material
-  fAmat = 207.2;  
-  fZmat = 82.;   
-  fDmat = 5.798167 ;  
-  fRmat = 1.261061;  
-  fEmat = 23 ;  
+    fgInit = kFALSE; // Assume failer untill proven otherwise.
+
+    TString name(GetName()) ; 
+                
+    if( name != "EMCALArch1a" &&
+       name != "EMCALArch1b" && 
+       name != "EMCALArch2a" && 
+       name != "EMCALArch2b"  ){
+      Fatal("Init", "%s is not a known geometry (choose among EMCALArch1a, EMCALArch1b, EMCALArch2a and EMCALArch2b)",  name.Data()) ;  
+    } // end if
+    //
+    if ( name == "EMCALArch1a"  ||
+        name == "EMCALArch1b" ) {
+       fNZ         = 96;
+       fNPhi       = 144;
+    } // end if
+    if ( name == "EMCALArch2a"  ||
+        name, "EMCALArch2b" ) {
+       fNZ         = 112;
+       fNPhi       = 168;
+    } // end if
+    if ( name == "EMCALArch1a"  ||
+        name == "EMCALArch2a" ) {
+       fNLayers    = 21;
+    } // end if
+    if ( name == "EMCALArch1b"  ||
+        name == "EMCALArch2b" ) {
+       fNLayers    = 25;
+    } // end if
+
+    // geometry
+    fAirGap         = 5.0; // cm, air gap between EMCAL mother volume and 
+                           // active material.
+    fAlFrontThick   = 3.18; // cm, Thickness of front Al layer
+    fPbRadThickness = 0.5; // cm, Thickness of theh Pb radiators.
+    fPreShowerSintThick = 0.6; // cm, Thickness of the sintilator for the
+                               // preshower part of the calorimeter
+    fFullShowerSintThick = 0.5; // cm, Thickness of the sintilator for the
+                                // full shower part of the calorimeter
+    fArm1PhiMin     =  60.0; // degrees, Starting EMCAL Phi position
+    fArm1PhiMax     = 180.0; // degrees, Ending EMCAL Phi position
+    fArm1EtaMin     = -0.7; // pseudorapidity, Starting EMCAL Eta position
+    fArm1EtaMax     = +0.7; // pseudorapidity, Ending EMCAL Eta position
+    fIPDistance     = 454.0; // cm, Radial distance to inner surface of EMCAL
+    fShellThickness = GetAlFrontThickness() + 2.*GetPreSintThick() +
+       (fNLayers-2)*GetFullSintThick()+(fNLayers-1)*GetPbRadThick();
+    //below; cm, Z lenght of the EMCAL.
+    fZLength        = 2.*ZFromEtaR(fIPDistance+fShellThickness,fArm1EtaMax);
+    fEnvelop[0]     = fIPDistance; // mother volume inner radius
+    fEnvelop[1]     = fIPDistance + fShellThickness; // mother volume outer r.
+    fEnvelop[2]     = 1.00001*fZLength; // add some padding for mother volume. 
+    fGap2Active     = 1.0;  // cm, Gap between 
+    fgInit = kTRUE; 
 }
 
-//____________________________________________________________________________
-AliEMCALGeometry *  AliEMCALGeometry::GetInstance() 
-{ 
+//______________________________________________________________________
+AliEMCALGeometry *  AliEMCALGeometry::GetInstance(){ 
   // Returns the pointer of the unique instance
-  return (AliEMCALGeometry *) fgGeom ; 
+  
+  return static_cast<AliEMCALGeometry *>( fgGeom ) ; 
 }
 
-//____________________________________________________________________________
-AliEMCALGeometry *  AliEMCALGeometry::GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title) 
-{
-  // Returns the pointer of the unique instance
-  AliEMCALGeometry * rv = 0  ; 
-  if ( fgGeom == 0 ) {
-    if ( strcmp(name,"") == 0 ) 
-      rv = 0 ;
-    else {    
-      fgGeom = new AliEMCALGeometry(name, title) ;
-      if ( fgInit )
-       rv = (AliEMCALGeometry * ) fgGeom ;
-      else {
-       rv = 0 ; 
-       delete fgGeom ; 
-       fgGeom = 0 ; 
-      }
-    }
-  }
-  else {
-    if ( strcmp(fgGeom->GetName(), name) != 0 ) {
-      cout << "AliEMCALGeometry <E> : current geometry is " << fgGeom->GetName() << endl
-          << "                      you cannot call     " << name << endl ; 
-    }
-    else
-      rv = (AliEMCALGeometry *) fgGeom ; 
-  } 
-  return rv ; 
+//______________________________________________________________________
+AliEMCALGeometry* AliEMCALGeometry::GetInstance(const Text_t* name,
+                                               const Text_t* title){
+    // Returns the pointer of the unique instance
+
+    AliEMCALGeometry * rv = 0; 
+    if ( fgGeom == 0 ) {
+       if ( strcmp(name,"") == 0 ) rv = 0;
+       else {    
+           fgGeom = new AliEMCALGeometry(name, title);
+           if ( fgInit ) rv = (AliEMCALGeometry * ) fgGeom;
+           else {
+               rv = 0; 
+               delete fgGeom; 
+               fgGeom = 0; 
+           } // end if fgInit
+       } // end if strcmp(name,"")
+    }else{
+       if ( strcmp(fgGeom->GetName(), name) != 0 ) {
+         TString message("\n") ; 
+         message += "current geometry is " ;  
+         message += fgGeom->GetName() ;
+         message += "\n                      you cannot call     " ; 
+         message += name ;  
+         ::Info("GetGeometry", message.Data() ) ; 
+       }else{
+         rv = (AliEMCALGeometry *) fgGeom; 
+       } // end if
+    }  // end if fgGeom
+    return rv; 
+}
+
+//______________________________________________________________________
+Int_t AliEMCALGeometry::TowerIndex(Int_t ieta,Int_t iphi,Int_t ipre) const {
+    // Returns the tower index number from the based on the Z and Phi
+    // index numbers. There are 2 times the number of towers to separate
+    // out the full towsers from the pre-towsers.
+    // Inputs:
+    //   Int_t ieta    // index allong z axis [1-fNZ]
+    //   Int_t iphi  // index allong phi axis [1-fNPhi]
+    //   Int_t ipre  // 0 = Full tower, 1 = Pre-shower tower only. [0,1]
+    // Outputs:
+    //   none.
+    // Returned
+    // Int_t the absoulute tower index. [1-2*fNZ*fNPhi]
+    Int_t index;
+
+    if((ieta<=0 || ieta>GetNEta()) || (iphi<=0 || iphi>GetNPhi()) ||
+       (ipre<0 || ipre>1) ){
+      TString message ("\n") ; 
+      message += "inputs out of range ieta= " ; 
+      message += ieta ; 
+      message += " [1-" ; 
+      message += GetNEta() ;
+      message += "] iphi= " ; 
+      message += iphi ; 
+      message += " [1-" ; 
+      message += GetNPhi() ; 
+      message += "] ipre= " ;
+      message += ipre ; 
+      message += "[0,1]. returning -1" ; 
+      Warning("TowerIndex", message.Data() ) ; 
+      return -1;
+    } // end if
+    index = iphi + GetNPhi()*(ieta-1) + ipre*(GetNPhi()*GetNEta());
+    return index;
+}
+
+//______________________________________________________________________
+void AliEMCALGeometry::TowerIndexes(Int_t index,Int_t &ieta,Int_t &iphi,
+                                   Int_t &ipre) const {
+    // given the tower index number it returns the based on the Z and Phi
+    // index numbers and if it is for the full tower or the pre-tower number.
+    // There are 2 times the number of towers to separate
+    // out the full towsers from the pre-towsers.
+    // Inputs:
+    //   Int_t index // Tower index number [1-2*fNZ*fNPhi]
+    // Outputs:
+    //   Int_t ieta    // index allong z axis [1-fNZ]
+    //   Int_t iphi  // index allong phi axis [1-fNPhi]
+    //   Int_t ipre  // 0 = Full tower, 1 = Pre-shower tower only. [0,1]
+    // Returned
+    //   none.
+    Int_t itowers;
+
+    itowers = GetNEta()*GetNPhi();
+    if(index<1 || index>2*itowers){
+      TString message("\n") ; 
+      message += "index= " ; 
+      message += index ; 
+      message += " is out of range [1-" ;
+      message += 2*itowers ; 
+      message += "], returning -1 for all." ;
+      Warning("TowerIndex", message.Data() ) ; 
+      ieta = -1; iphi = -1; ipre = -1;
+      return ;
+    } // end if
+    ipre = 0;
+    if(index>itowers){ // pre shower indexs
+       ipre = 1;
+       index = index - itowers;
+    } // end if
+    ieta = 1+ (Int_t)((index-1)/GetNPhi());
+    iphi = index - GetNPhi()*(ieta-1);
+    return;
+}
+
+//______________________________________________________________________
+void AliEMCALGeometry::EtaPhiFromIndex(Int_t index,Float_t &eta,Float_t &phi) const {
+    // given the tower index number it returns the based on the eta and phi
+    // of the tower.
+    // Inputs:
+    //   Int_t index // Tower index number [1-2*fNZ*fNPhi]
+    // Outputs:
+    //   Float_t eta  // eta of center of tower in pseudorapidity
+    //   Float_t phi  // phi of center of tower in degrees
+    // Returned
+    //   none.
+    Int_t ieta,iphi,ipre;
+    Double_t deta,dphi,phid;
+
+    TowerIndexes(index,ieta,iphi,ipre);
+    deta = (GetArm1EtaMax()-GetArm1EtaMin())/((Float_t)GetNEta());
+    eta  = GetArm1EtaMin() + (((Float_t)ieta)-0.5)*deta;
+    dphi = (GetArm1PhiMax() - GetArm1PhiMin())/((Float_t)GetNPhi());  // in degrees.
+    phid = GetArm1PhiMin() + dphi*((Float_t)iphi -0.5);//iphi range [1-fNphi].
+    phi  = phid;
+}
+
+//______________________________________________________________________
+Int_t AliEMCALGeometry::TowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const {
+    // returns the tower index number based on the eta and phi of the tower.
+    // Inputs:
+    //   Float_t eta  // eta of center of tower in pseudorapidity
+    //   Float_t phi  // phi of center of tower in degrees
+    // Outputs:
+    //   none.
+    // Returned
+    //   Int_t index // Tower index number [1-fNZ*fNPhi]
+    Int_t ieta,iphi;
+
+    ieta = 1 + (Int_t)(((Float_t)GetNEta())*(eta-GetArm1EtaMin())/
+                 (GetArm1EtaMax() - GetArm1EtaMin()));
+    if(ieta<=0 || ieta>GetNEta()){
+      TString message("\n") ; 
+      message += "ieta = " ; 
+      message += ieta ; 
+      message += " eta=" ; 
+      message += eta ; 
+      message += " is outside of EMCAL. etamin=" ;
+      message += GetArm1EtaMin() ;
+      message += " to etamax=" ; 
+      message += GetArm1EtaMax();
+      message += " returning -1";
+      Warning("TowerIndexFromEtaPhi", message.Data() ) ; 
+      return -1;
+    } // end if
+    iphi = 1 + (Int_t)(((Float_t)GetNPhi())*(phi-GetArm1PhiMin())/
+                 ((Float_t)(GetArm1PhiMax() - GetArm1PhiMin())));
+    if(iphi<=0 || iphi>GetNPhi()){
+      TString message("\n") ; 
+      message += "iphi=" ; 
+      message += iphi ;  
+      message += "phi= " ; 
+      message += phi ; 
+      message += " is outside of EMCAL." ;
+      message += " Phimin=" ; 
+      message += GetArm1PhiMin() ; 
+      message += " PhiMax=" ; 
+      message += GetArm1PhiMax() ;
+      message += " returning -1" ;
+      Warning("TowerIndexFromEtaPhi", message.Data() ) ; 
+      return -1;
+    } // end if
+    return TowerIndex(ieta,iphi,0);
+}
+
+//______________________________________________________________________
+Int_t AliEMCALGeometry::PreTowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const {
+    // returns the pretower index number based on the eta and phi of the tower.
+    // Inputs:
+    //   Float_t eta  // eta of center of tower in pseudorapidity
+    //   Float_t phi  // phi of center of tower in degrees
+    // Outputs:
+    //   none.
+    // Returned
+    //   Int_t index // PreTower index number [fNZ*fNPhi-2*fNZ*fNPhi]
+
+    return GetNEta()*GetNPhi()+TowerIndexFromEtaPhi(eta,phi);
+}
+
+//______________________________________________________________________
+Bool_t AliEMCALGeometry::AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t *relid) const {
+    // Converts the absolute numbering into the following array/
+    //  relid[0] = EMCAL Arm number 1:1 
+    //  relid[1] = 0  Not in Pre Shower layers
+    //           = -1 In Pre Shower
+    //  relid[2] = Row number inside EMCAL
+    //  relid[3] = Column number inside EMCAL
+    // Input:
+    //   Int_t AbsId // Tower index number [1-2*fNZ*fNPhi]
+    // Outputs:
+    //   Int_t *relid // array of 5. Discribed above.
+    Bool_t rv  = kTRUE ;
+    Int_t ieta=0,iphi=0,ipre=0,index=AbsId;
+
+    TowerIndexes(index,ieta,iphi,ipre);
+    relid[0] = 1;
+    relid[1] = 0;
+    if(ipre==1) 
+      relid[1] = -1;
+    relid[2] = ieta;
+    relid[3] = iphi;
+
+    return rv;
 }
 
+//______________________________________________________________________
+void AliEMCALGeometry::PosInAlice(const Int_t *relid,Float_t &theta,
+                                    Float_t &phi) const {
+    // Converts the relative numbering into the local EMCAL-module (x, z)
+    // coordinates
+    Int_t ieta   = relid[2]; // offset along x axis
+    Int_t iphi = relid[3]; // offset along z axis
+    Int_t ipre = relid[1]; // indicates -1 preshower, or 0 full tower.
+    Int_t index;
+    Float_t eta;
+
+    if(ipre==-1) ipre = 1;
+    index = TowerIndex(ieta,iphi,ipre);
+    EtaPhiFromIndex(index,eta,phi);
+    theta = 180.*(2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta)))/TMath::Pi();
+
+    return;
+}
+
+//______________________________________________________________________
+void AliEMCALGeometry::XYZFromIndex(const Int_t *relid,Float_t &x,Float_t &y, Float_t &z) const {
+    // given the tower relative number it returns the X, Y and Z
+    // of the tower.
+    
+    // Outputs:
+    //   Float_t x  // x of center of tower in cm
+    //   Float_t y  // y of center of tower in cm
+    //   Float_t z  // z of centre of tower in cm
+    // Returned
+    //   none.
+    
+    Float_t eta,theta, phi,cyl_radius,kDeg2Rad;
+    
+    Int_t ieta   = relid[2]; // offset along x axis
+    Int_t iphi = relid[3]; // offset along z axis
+    Int_t ipre = relid[1]; // indicates -1 preshower, or 0 full tower.
+    Int_t index;
+    
+
+    if(ipre==-1) ipre = 1;
+    index = TowerIndex(ieta,iphi,ipre);
+    EtaPhiFromIndex(index,eta,phi);
+    theta = 180.*(2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta)))/TMath::Pi();
+    
+    kDeg2Rad = TMath::Pi() / static_cast<Double_t>(180) ; 
+    cyl_radius = GetIPDistance()+ GetAirGap() ;
+    x =  cyl_radius * TMath::Cos(phi * kDeg2Rad ) ;
+    y =  cyl_radius * TMath::Cos(phi * kDeg2Rad ) ; 
+    z =  cyl_radius / TMath::Tan(theta * kDeg2Rad ) ; 
+ return;
+} 
+
+//______________________________________________________________________
+/*
+Boot_t AliEMCALGeometry::AreNeighbours(Int_t index1,Int_t index2) const {
+    // Returns kTRUE if the two towers are neighbours or not, including
+    // diagonals. Both indexes are required to be either towers or preshower.
+    // Inputs:
+    //   Int_t index1  // index of tower 1
+    //   Int_t index2  // index of tower 2
+    // Outputs:
+    //   none.
+    // Returned
+    //   Boot_t kTRUE if the towers are neighbours otherwise false.
+    Boot_t anb = kFALSE;
+    Int_t ieta1 = 0, ieta2 = 0, iphi1 = 0, iphi2 = 0, ipre1 = 0, ipre2 = 0;
+
+    TowerIndexes(index1,ieta1,iphi1,ipre1);
+    TowerIndexes(index2,ieta2,iphi2,ipre2);
+    if(ipre1!=ipre2) return anb;
+    if((ieta1>=ieta2-1 && ieta1<=ieta2+1) && (iphi1>=iphi2-1 &&iphi1<=iphi2+1))
+                                                                 anb = kTRUE;
+    return anb;
+}
+ */