ALIFAST/AliFDet.cxx

   1 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                        //
   3 // AliFast Detector Class                                                 //
   4 //                                                                        //
   5 // to provide information of effective material (X/Xo) of the detector    //
   6 // needed for the multiple scattering formula used in AliFTrackMaker.     //
   7 //                                                                        //
   8 // the number and dimensions of cylindrical layers of material are        //
   9 // initialised here for the TP status and are to be updated accordingly.  //
  10 //                                                                        //
  11 //                                                                        //
  12 // origin: "init_geometry" routine in "res.f" fortran by Karel Safarik    //
  13 //         which was used to calculate the track resolution for TP.       //
  14 //                                                                        //
  15 //                                                                        //
  16 // AliFast: E. Richter-Was and Y. Foka                                    //
  17 //          following general structure of Makers in ATLFast              //
  18 //          by R. Brun  and E. R. Was                                     //
  19 //                                                                        //
  20 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  21
  22 #include "AliFDet.h"
  23 #include "TMath.h"
  24
  25 ClassImp(AliFDet)
  26
  27
  28 //_____________________________________________________________________________
  29 AliFDet::AliFDet(const char *name, const char *title) : TNamed(name,title)
  30 {
  31    for(Int_t idDet=0; idDet<kNMaxDet; idDet++){
  32       fRDet[idDet]       = 0;
  33       fRDetSQ[idDet]     = 0;
  34       fThickDet[idDet]   = 0;
  35       fErrorRPhi[idDet]  = 0;
  36       fErrorZ[idDet]     = 0;
  37       fErrorR[idDet]     = 0;
  38       fIFlagDet[idDet]   = 0;
  39       fIFlagGas[idDet]   = 0;
  40    }
  41    fBMag       = 0;
  42    fConstMag   = 0;
  43    fNDetActive = 0;
  44    fNDet       = 0;
  45 }
  46
  47 //_____________________________________________________________________________
  48 void AliFDet::InitDetParam()
  49 {
  50   //initialisation of the detector material to the TP status.
  51   //needed for multiple scattering formula used in AliFTrackMaker
  52   //for track resolution calculation
  53   //
  54   //errorRPhi, errorZ:
  55   //the errors in bending and r direction are due to detector precision and alignement
  56   //the error  in radial direction r is due to alignement only
  57   //the errors are momentum dependent; for iFlagDet=2 as for TPC are calculated properly
  58   //
  59   //fErrorVertexX,fErrorVertexY, fErrorVertexZ
  60   //errors of vertex
  61   //the vertex precision depends on particle multiplicity mult_density
  62   //optimistic errors for/high multiplicity
  63
  64    Double_t   rDet[kNMaxDet];         // radius of detector material in cm
  65    Double_t   thickDet[kNMaxDet];     // thickness divided by X
  66    Double_t   errorRPhi[kNMaxDet];    // error in bending direction
  67    Double_t   errorZ[kNMaxDet];       // error in z direction
  68    Double_t   errorR[kNMaxDet];       // error in r direction,from alignement only
  69    Int_t      iFlagDet[kNMaxDet];     // 1: sensitive detector
  70                                       // 2: errors will be calculated
  71    Int_t      iFlagGas[kNMaxDet];     // for gas detectors
  72
  73    Int_t     nDet;
  74
  75    //dummy
  76    nDet            = 0;
  77    rDet[nDet]      = 0;
  78    thickDet[nDet]  = 0;
  79    iFlagDet[nDet]  = 0;
  80    iFlagGas[nDet]  = 0;
  81    //vacum pipe
  82    nDet            = 1;
  83    rDet[nDet]      = 3.0;
  84    thickDet[nDet]  = 0.06/35.3;       // berylium
  85    iFlagDet[nDet]  = 0;               // no detection
  86    iFlagGas[nDet]  = 0;
  87    //
  88    nDet            = 2;
  89    rDet[nDet]      = 3.5;
  90    thickDet[nDet]  = 1.0000/30420.0;  // air
  91    iFlagDet[nDet]  = 0;               // no detection
  92    iFlagGas[nDet]  = 1;
  93    //
  94    nDet            = 3;
  95    rDet[nDet]      = 4.0;
  96    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;       // silicon
  97    errorRPhi[nDet] = 0.0015 + 0.0005;
  98    errorZ[nDet]    = 0.009  + 0.0005;
  99    errorR[nDet]    = 0.001;
 100    iFlagDet[nDet]  = 1;
 101    iFlagGas[nDet]  = 0;
 102    //
 103    nDet            = 4;
 104    rDet[nDet]      = 5.75;
 105    thickDet[nDet]  = 3.5/30420.0;       // silicon
 106    iFlagDet[nDet]  = 0;
 107    iFlagGas[nDet]  = 1;
 108    //
 109    nDet            = 5;
 110    rDet[nDet]      = 7.5;
 111    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 112    errorRPhi[nDet] = 0.0015 + 0.0005;
 113    errorZ[nDet]    = 0.009  + 0.0005;
 114    errorR[nDet]    = 0.001;
 115    iFlagDet[nDet]  = 1;
 116    iFlagGas[nDet]  = 0;
 117    //
 118    nDet            = 6;
 119    rDet[nDet]      = 10.75;
 120    thickDet[nDet]  = 6.5/30420.0;        // air
 121    iFlagDet[nDet]  = 0;
 122    iFlagGas[nDet]  = 1;
 123    // first silicon drift
 124    nDet            = 7;
 125    rDet[nDet]      = 14.0;
 126    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 127    errorRPhi[nDet] = 0.0025 + 0.0005;
 128    errorZ[nDet]    = 0.0025  + 0.0005;
 129    errorR[nDet]    = 0.001;
 130    iFlagDet[nDet]  = 1;
 131    iFlagGas[nDet]  = 0;
 132    //
 133    nDet            = 8;
 134    rDet[nDet]      = 19.0;
 135    thickDet[nDet]  = 10.0/30420.0;        // air
 136    iFlagDet[nDet]  = 0;
 137    iFlagGas[nDet]  = 1;
 138    // second silicon drift
 139    nDet            =  9;
 140    rDet[nDet]      = 24.0;
 141    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 142    errorRPhi[nDet] = 0.0025 + 0.0005;
 143    errorZ[nDet]    = 0.0025  + 0.0005;
 144    errorR[nDet]    = 0.001;
 145    iFlagDet[nDet]  = 1;
 146    iFlagGas[nDet]  = 0;
 147    //
 148    nDet            = 10;
 149    rDet[nDet]      = 32.0;
 150    thickDet[nDet]  = 16.0/30420.0;        // air
 151    iFlagDet[nDet]  = 0;
 152    iFlagGas[nDet]  = 1;
 153    // first silicon strips
 154    nDet            = 11;
 155    rDet[nDet]      = 40.0;
 156    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 157    errorRPhi[nDet] = 0.003 + 0.0005;
 158    errorZ[nDet]    = 0.100 + 0.0005;
 159    errorR[nDet]    = 0.001;
 160    iFlagDet[nDet]  = 1;
 161    iFlagGas[nDet]  = 0;
 162    //
 163    nDet            = 12;
 164    rDet[nDet]      = 42.5;
 165    thickDet[nDet]  = 5.0/30420.0;        // air
 166    iFlagDet[nDet]  = 0;
 167    iFlagGas[nDet]  = 1;
 168    // second silicon strips
 169    nDet            = 13;
 170    rDet[nDet]      = 45.0;
 171    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 172    errorRPhi[nDet] = 0.003 + 0.0005;
 173    errorZ[nDet]    = 0.100 + 0.0005;
 174    errorR[nDet]    = 0.001;
 175    iFlagDet[nDet]  = 1;
 176    iFlagGas[nDet]  = 0;
 177    //
 178    nDet            = 14;
 179    rDet[nDet]      = 47.5;
 180    thickDet[nDet]  = 5.0/30420.0;        // air
 181    iFlagDet[nDet]  = 0;
 182    iFlagGas[nDet]  = 1;
 183    //
 184    nDet            = 15;
 185    rDet[nDet]      = 50.0;
 186    thickDet[nDet]  = 0.01;              // 1% of something ITS
 187    iFlagDet[nDet]  = 0;
 188    iFlagGas[nDet]  = 0;
 189    //
 190    nDet            = 16;
 191    rDet[nDet]      = 51.0;
 192    thickDet[nDet]  = 2.0/30420.0;        // air
 193    iFlagDet[nDet]  = 0;
 194    iFlagGas[nDet]  = 1;
 195    // TPC HV degrager
 196    nDet            = 17;
 197    rDet[nDet]      = 52.0;
 198    thickDet[nDet]  = 0.0018;           // 0.18 % of something TPC
 199    iFlagDet[nDet]  = 0;
 200    iFlagGas[nDet]  = 0;
 201    //
 202    nDet            = 18;
 203    rDet[nDet]      = 68.75;
 204    thickDet[nDet]  = 12.5/18310.0;          // CO2
 205    iFlagDet[nDet]  = 0;
 206    iFlagGas[nDet]  = 1;
 207    //
 208    nDet            = 19;
 209    rDet[nDet]      = 71.25;
 210    thickDet[nDet]  = 12.5/18310.0;          // CO2
 211    iFlagDet[nDet]  = 0;
 212    iFlagGas[nDet]  = 1;
 213    // TPC inner field cage
 214    nDet            = 20;
 215    rDet[nDet]      = 78.0;
 216    thickDet[nDet]  = 0.0041;                // 0.41 % of something
 217    iFlagDet[nDet]  = 0;
 218    iFlagGas[nDet]  = 0;
 219    //
 220    nDet            = 21;
 221    rDet[nDet]      = 83.5;
 222    thickDet[nDet]  = 11.0/32155.6;          // neon
 223    iFlagDet[nDet]  = 0;
 224    iFlagGas[nDet]  = 1;
 225    //
 226    nDet            = 22;
 227    rDet[nDet]      = 94.5;
 228    thickDet[nDet]  = 11.0/32155.6;          // neon
 229    iFlagDet[nDet]  = 0;
 230    iFlagGas[nDet]  = 1;
 231    // TPC
 232    Int_t    nPadRow = 75;
 233    Double_t rCurrent = 99.0;
 234    Double_t deltaR   =  2.0;
 235    for(Int_t ipad=1; ipad<nPadRow+1; ipad++){
 236       nDet=nDet+1;
 237       rCurrent = rCurrent + deltaR;
 238       rDet[nDet] = rCurrent;
 239       thickDet[nDet]  = 2.0/32155.6;        // neon
 240       errorRPhi[nDet] = 0.0;                //errors are momentum dependent
 241       errorZ[nDet]    = 0.0;                //to be calculated latter
 242       errorR[nDet]    = 0.0075;
 243       iFlagDet[nDet]  = 2;                  //means error defined latter
 244       iFlagGas[nDet]  = 1;
 245    }
 246
 247    // vertex precision
 248    Double_t multDensity = 3906.25;
 249
 250    fErrorVertexX = 0.010/TMath::Sqrt(multDensity) + 0.00060;
 251    fErrorVertexY = fErrorVertexX;
 252    fErrorVertexZ = 0.025/TMath::Sqrt(multDensity) + 0.00075;
 253
 254
 255    // magnetic field
 256    fBMag = 2.0;
 257    fConstMag = 1.0/(fBMag*0.297792458e-3);
 258
 259
 260    // prepare more suitables variables
 261
 262    Int_t nDetActive = 0;
 263
 264    for(Int_t idDet=0; idDet<nDet+1; idDet++){
 265       fRDet[idDet]     = rDet[idDet];
 266       fRDetSQ[idDet]   = rDet[idDet]*rDet[idDet];
 267       fThickDet[idDet] = 0.0136* TMath::Sqrt(thickDet[idDet]);
 268       fIFlagDet[idDet]    = iFlagDet[idDet];
 269       fIFlagGas[idDet]    = iFlagGas[idDet];
 270       if(iFlagDet[idDet] > 0){
 271          nDetActive = nDetActive+1;
 272          fErrorR[idDet] = errorR[idDet]*errorR[idDet];
 273          if(iFlagDet[idDet] == 1){
 274             fErrorRPhi[idDet] = errorRPhi[idDet]*errorRPhi[idDet];
 275             fErrorZ[idDet] = errorZ[idDet]*errorZ[idDet];
 276          }
 277       }
 278    }
 279
 280    fErrorVertexX = fErrorVertexX*fErrorVertexX;
 281    fErrorVertexY = fErrorVertexY*fErrorVertexY;
 282    fErrorVertexZ = fErrorVertexZ*fErrorVertexZ;
 283
 284    fNDetActive   = nDetActive;
 285    fNDet         = nDet;
 286
 287
 288 }
 289
 290 //_____________________________________________________________________________
 291 void AliFDet::PrintDetInfo()
 292 {
 293   //to print information for the initialisation of the detector
 294    printf("**************************************************************\n");
 295    printf("*                                                            *\n");
 296    printf("*                        ALICE detector                      *\n");
 297    printf("*                                                            *\n");
 298    printf("**************************************************************\n");
 299
 300    for(Int_t idDet=0; idDet<fNDet+1; idDet++){
 301      if(fIFlagDet[idDet] == 0){
 302        printf("%5s %3d %8.1f %2s %10.5f %20s\n",
 303               "det=",idDet,fRDet[idDet],"cm",
 304               TMath::Power(fThickDet[idDet]/0.0136,2),
 305               "of X0 <---- pasive material");
 306      } else{
 307        printf("%5s %3d %8.1f %2s %10.5f %6s  %6.4f %6.4f \n",
 308               "det=",idDet,fRDet[idDet],"cm",
 309               TMath::Power(fThickDet[idDet]/0.0136,2),"of X0, errors",
 310               TMath::Sqrt(fErrorRPhi[idDet]),TMath::Sqrt(fErrorZ[idDet]));
 311      }
 312    }
 313    printf("%20s %10.4f %10.4f %10.4f\n","vertex precision(x,y,z)",
 314           TMath::Sqrt(fErrorVertexX),
 315           TMath::Sqrt(fErrorVertexY),
 316           TMath::Sqrt(fErrorVertexZ));
 317    printf("%20s %10.4f %10s %8.1f %5s\n","magnetic field (kGauss)",fBMag,
 318           "(constant",fConstMag,")");
 319
 320 }