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   //
  32   // Standard constructor
  33   //
  34    for(Int_t idDet=0; idDet<kNMaxDet; idDet++){
  35       fRDet[idDet]       = 0;
  36       fRDetSQ[idDet]     = 0;
  37       fThickDet[idDet]   = 0;
  38       fErrorRPhi[idDet]  = 0;
  39       fErrorZ[idDet]     = 0;
  40       fErrorR[idDet]     = 0;
  41       fIFlagDet[idDet]   = 0;
  42       fIFlagGas[idDet]   = 0;
  43    }
  44    fBMag       = 0;
  45    fConstMag   = 0;
  46    fNDetActive = 0;
  47    fNDet       = 0;
  48 }
  49
  50 //_____________________________________________________________________________
  51 void AliFDet::InitDetParam()
  52 {
  53   //initialisation of the detector material to the TP status.
  54   //needed for multiple scattering formula used in AliFTrackMaker
  55   //for track resolution calculation
  56   //
  57   //errorRPhi, errorZ:
  58   //the errors in bending and r direction are due to detector precision and alignement
  59   //the error  in radial direction r is due to alignement only
  60   //the errors are momentum dependent; for iFlagDet=2 as for TPC are calculated properly
  61   //
  62   //fErrorVertexX,fErrorVertexY, fErrorVertexZ
  63   //errors of vertex
  64   //the vertex precision depends on particle multiplicity mult_density
  65   //optimistic errors for/high multiplicity
  66
  67    Double_t   rDet[kNMaxDet];         // radius of detector material in cm
  68    Double_t   thickDet[kNMaxDet];     // thickness divided by X
  69    Double_t   errorRPhi[kNMaxDet];    // error in bending direction
  70    Double_t   errorZ[kNMaxDet];       // error in z direction
  71    Double_t   errorR[kNMaxDet];       // error in r direction,from alignement only
  72    Int_t      iFlagDet[kNMaxDet];     // 1: sensitive detector
  73                                       // 2: errors will be calculated
  74    Int_t      iFlagGas[kNMaxDet];     // for gas detectors
  75
  76    Int_t     nDet;
  77
  78    //dummy
  79    nDet            = 0;
  80    rDet[nDet]      = 0;
  81    thickDet[nDet]  = 0;
  82    iFlagDet[nDet]  = 0;
  83    iFlagGas[nDet]  = 0;
  84    //vacum pipe
  85    nDet            = 1;
  86    rDet[nDet]      = 3.0;
  87    thickDet[nDet]  = 0.06/35.3;       // berylium
  88    iFlagDet[nDet]  = 0;               // no detection
  89    iFlagGas[nDet]  = 0;
  90    //
  91    nDet            = 2;
  92    rDet[nDet]      = 3.5;
  93    thickDet[nDet]  = 1.0000/30420.0;  // air
  94    iFlagDet[nDet]  = 0;               // no detection
  95    iFlagGas[nDet]  = 1;
  96    //
  97    nDet            = 3;
  98    rDet[nDet]      = 4.0;
  99    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;       // silicon
 100    errorRPhi[nDet] = 0.0015 + 0.0005;
 101    errorZ[nDet]    = 0.009  + 0.0005;
 102    errorR[nDet]    = 0.001;
 103    iFlagDet[nDet]  = 1;
 104    iFlagGas[nDet]  = 0;
 105    //
 106    nDet            = 4;
 107    rDet[nDet]      = 5.75;
 108    thickDet[nDet]  = 3.5/30420.0;       // silicon
 109    iFlagDet[nDet]  = 0;
 110    iFlagGas[nDet]  = 1;
 111    //
 112    nDet            = 5;
 113    rDet[nDet]      = 7.5;
 114    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 115    errorRPhi[nDet] = 0.0015 + 0.0005;
 116    errorZ[nDet]    = 0.009  + 0.0005;
 117    errorR[nDet]    = 0.001;
 118    iFlagDet[nDet]  = 1;
 119    iFlagGas[nDet]  = 0;
 120    //
 121    nDet            = 6;
 122    rDet[nDet]      = 10.75;
 123    thickDet[nDet]  = 6.5/30420.0;        // air
 124    iFlagDet[nDet]  = 0;
 125    iFlagGas[nDet]  = 1;
 126    // first silicon drift
 127    nDet            = 7;
 128    rDet[nDet]      = 14.0;
 129    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 130    errorRPhi[nDet] = 0.0025 + 0.0005;
 131    errorZ[nDet]    = 0.0025  + 0.0005;
 132    errorR[nDet]    = 0.001;
 133    iFlagDet[nDet]  = 1;
 134    iFlagGas[nDet]  = 0;
 135    //
 136    nDet            = 8;
 137    rDet[nDet]      = 19.0;
 138    thickDet[nDet]  = 10.0/30420.0;        // air
 139    iFlagDet[nDet]  = 0;
 140    iFlagGas[nDet]  = 1;
 141    // second silicon drift
 142    nDet            =  9;
 143    rDet[nDet]      = 24.0;
 144    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 145    errorRPhi[nDet] = 0.0025 + 0.0005;
 146    errorZ[nDet]    = 0.0025  + 0.0005;
 147    errorR[nDet]    = 0.001;
 148    iFlagDet[nDet]  = 1;
 149    iFlagGas[nDet]  = 0;
 150    //
 151    nDet            = 10;
 152    rDet[nDet]      = 32.0;
 153    thickDet[nDet]  = 16.0/30420.0;        // air
 154    iFlagDet[nDet]  = 0;
 155    iFlagGas[nDet]  = 1;
 156    // first silicon strips
 157    nDet            = 11;
 158    rDet[nDet]      = 40.0;
 159    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 160    errorRPhi[nDet] = 0.003 + 0.0005;
 161    errorZ[nDet]    = 0.100 + 0.0005;
 162    errorR[nDet]    = 0.001;
 163    iFlagDet[nDet]  = 1;
 164    iFlagGas[nDet]  = 0;
 165    //
 166    nDet            = 12;
 167    rDet[nDet]      = 42.5;
 168    thickDet[nDet]  = 5.0/30420.0;        // air
 169    iFlagDet[nDet]  = 0;
 170    iFlagGas[nDet]  = 1;
 171    // second silicon strips
 172    nDet            = 13;
 173    rDet[nDet]      = 45.0;
 174    thickDet[nDet]  = 0.06/9.36;          // silicon
 175    errorRPhi[nDet] = 0.003 + 0.0005;
 176    errorZ[nDet]    = 0.100 + 0.0005;
 177    errorR[nDet]    = 0.001;
 178    iFlagDet[nDet]  = 1;
 179    iFlagGas[nDet]  = 0;
 180    //
 181    nDet            = 14;
 182    rDet[nDet]      = 47.5;
 183    thickDet[nDet]  = 5.0/30420.0;        // air
 184    iFlagDet[nDet]  = 0;
 185    iFlagGas[nDet]  = 1;
 186    //
 187    nDet            = 15;
 188    rDet[nDet]      = 50.0;
 189    thickDet[nDet]  = 0.01;              // 1% of something ITS
 190    iFlagDet[nDet]  = 0;
 191    iFlagGas[nDet]  = 0;
 192    //
 193    nDet            = 16;
 194    rDet[nDet]      = 51.0;
 195    thickDet[nDet]  = 2.0/30420.0;        // air
 196    iFlagDet[nDet]  = 0;
 197    iFlagGas[nDet]  = 1;
 198    // TPC HV degrager
 199    nDet            = 17;
 200    rDet[nDet]      = 52.0;
 201    thickDet[nDet]  = 0.0018;           // 0.18 % of something TPC
 202    iFlagDet[nDet]  = 0;
 203    iFlagGas[nDet]  = 0;
 204    //
 205    nDet            = 18;
 206    rDet[nDet]      = 68.75;
 207    thickDet[nDet]  = 12.5/18310.0;          // CO2
 208    iFlagDet[nDet]  = 0;
 209    iFlagGas[nDet]  = 1;
 210    //
 211    nDet            = 19;
 212    rDet[nDet]      = 71.25;
 213    thickDet[nDet]  = 12.5/18310.0;          // CO2
 214    iFlagDet[nDet]  = 0;
 215    iFlagGas[nDet]  = 1;
 216    // TPC inner field cage
 217    nDet            = 20;
 218    rDet[nDet]      = 78.0;
 219    thickDet[nDet]  = 0.0041;                // 0.41 % of something
 220    iFlagDet[nDet]  = 0;
 221    iFlagGas[nDet]  = 0;
 222    //
 223    nDet            = 21;
 224    rDet[nDet]      = 83.5;
 225    thickDet[nDet]  = 11.0/32155.6;          // neon
 226    iFlagDet[nDet]  = 0;
 227    iFlagGas[nDet]  = 1;
 228    //
 229    nDet            = 22;
 230    rDet[nDet]      = 94.5;
 231    thickDet[nDet]  = 11.0/32155.6;          // neon
 232    iFlagDet[nDet]  = 0;
 233    iFlagGas[nDet]  = 1;
 234    // TPC
 235    Int_t    nPadRow = 75;
 236    Double_t rCurrent = 99.0;
 237    Double_t deltaR   =  2.0;
 238    for(Int_t ipad=1; ipad<nPadRow+1; ipad++){
 239       nDet=nDet+1;
 240       rCurrent = rCurrent + deltaR;
 241       rDet[nDet] = rCurrent;
 242       thickDet[nDet]  = 2.0/32155.6;        // neon
 243       errorRPhi[nDet] = 0.0;                //errors are momentum dependent
 244       errorZ[nDet]    = 0.0;                //to be calculated latter
 245       errorR[nDet]    = 0.0075;
 246       iFlagDet[nDet]  = 2;                  //means error defined latter
 247       iFlagGas[nDet]  = 1;
 248    }
 249
 250    // vertex precision
 251    Double_t multDensity = 3906.25;
 252
 253    fErrorVertexX = 0.010/TMath::Sqrt(multDensity) + 0.00060;
 254    fErrorVertexY = fErrorVertexX;
 255    fErrorVertexZ = 0.025/TMath::Sqrt(multDensity) + 0.00075;
 256
 257
 258    // magnetic field
 259    fBMag = 2.0;
 260    fConstMag = 1.0/(fBMag*0.297792458e-3);
 261
 262
 263    // prepare more suitables variables
 264
 265    Int_t nDetActive = 0;
 266
 267    for(Int_t idDet=0; idDet<nDet+1; idDet++){
 268       fRDet[idDet]     = rDet[idDet];
 269       fRDetSQ[idDet]   = rDet[idDet]*rDet[idDet];
 270       fThickDet[idDet] = 0.0136* TMath::Sqrt(thickDet[idDet]);
 271       fIFlagDet[idDet]    = iFlagDet[idDet];
 272       fIFlagGas[idDet]    = iFlagGas[idDet];
 273       if(iFlagDet[idDet] > 0){
 274          nDetActive = nDetActive+1;
 275          fErrorR[idDet] = errorR[idDet]*errorR[idDet];
 276          if(iFlagDet[idDet] == 1){
 277             fErrorRPhi[idDet] = errorRPhi[idDet]*errorRPhi[idDet];
 278             fErrorZ[idDet] = errorZ[idDet]*errorZ[idDet];
 279          }
 280       }
 281    }
 282
 283    fErrorVertexX = fErrorVertexX*fErrorVertexX;
 284    fErrorVertexY = fErrorVertexY*fErrorVertexY;
 285    fErrorVertexZ = fErrorVertexZ*fErrorVertexZ;
 286
 287    fNDetActive   = nDetActive;
 288    fNDet         = nDet;
 289
 290
 291 }
 292
 293 //_____________________________________________________________________________
 294 void AliFDet::PrintDetInfo()
 295 {
 296   //to print information for the initialisation of the detector
 297    printf("**************************************************************\n");
 298    printf("*                                                            *\n");
 299    printf("*                        ALICE detector                      *\n");
 300    printf("*                                                            *\n");
 301    printf("**************************************************************\n");
 302
 303    for(Int_t idDet=0; idDet<fNDet+1; idDet++){
 304      if(fIFlagDet[idDet] == 0){
 305        printf("%5s %3d %8.1f %2s %10.5f %20s\n",
 306               "det=",idDet,fRDet[idDet],"cm",
 307               TMath::Power(fThickDet[idDet]/0.0136,2),
 308               "of X0 <---- pasive material");
 309      } else{
 310        printf("%5s %3d %8.1f %2s %10.5f %6s  %6.4f %6.4f \n",
 311               "det=",idDet,fRDet[idDet],"cm",
 312               TMath::Power(fThickDet[idDet]/0.0136,2),"of X0, errors",
 313               TMath::Sqrt(fErrorRPhi[idDet]),TMath::Sqrt(fErrorZ[idDet]));
 314      }
 315    }
 316    printf("%20s %10.4f %10.4f %10.4f\n","vertex precision(x,y,z)",
 317           TMath::Sqrt(fErrorVertexX),
 318           TMath::Sqrt(fErrorVertexY),
 319           TMath::Sqrt(fErrorVertexZ));
 320    printf("%20s %10.4f %10s %8.1f %5s\n","magnetic field (kGauss)",fBMag,
 321           "(constant",fConstMag,")");
 322
 323 }