Old style include files needed on HP (aCC)
[u/mrichter/AliRoot.git] / CRT / AliCRTv0.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 /*
17 $Log$
18 Revision 1.1  2002/06/16 17:08:19  hristov
19 First version of CRT
20
21
22 */
23
24 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
25 //                                                                           //
26 // Alice COsmic Ray Trigger                                                  //
27 //                                                                           //
28 //  This class contains the functions for version 0 of the Cosmic Rays ALICE //
29 //  detector.                                                                //
30 //
31 //   Authors:
32 //
33 //   Arturo Fernandez <afernand@fcfm.buap.mx>
34 //   Enrique Gamez    <egamez@fcfm.buap.mx>
35 //
36 //   Universidad Autonoma de Puebla
37 //
38 //
39 //Begin_Html
40 /*
41 <img src="picts/AliCRTv0Class.gif">
42 </pre>
43 <br clear=left>
44 <p>The responsible person for this module is
45 <a href="mailto:egamez@fcfm.buap.mx">Enrique Gamez</a>.
46 </font>
47 <pre>
48 */
49 //End_Html
50 //                                                                           //
51 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
52
53 #include <iostream.h>
54
55 #include <TMath.h>
56 #include <TGeometry.h>
57 #include <TTUBE.h>
58 #include <TNode.h>
59 #include <TLorentzVector.h>
60
61 #include "AliCRTv0.h"
62 #include "AliCRTConstants.h"
63
64 #include "AliRun.h"
65 #include "AliMC.h"
66 #include "AliMagF.h"
67 #include "AliConst.h"
68 #include "AliPDG.h"
69
70 ClassImp(AliCRTv0)
71  
72 //_____________________________________________________________________________
73 AliCRTv0::AliCRTv0() : AliCRT()
74 {
75   //
76   // Default constructor for CRT
77   //
78   fMucur = 0;
79 }
80  
81 //_____________________________________________________________________________
82 AliCRTv0::AliCRTv0(const char *name, const char *title)
83   : AliCRT(name,title)
84 {
85   //
86   // Standard constructor for CRT
87   //
88   //Begin_Html
89   /*
90     <img src="picts/AliCRTv0.gif">
91   */
92   //End_Html
93 }
94
95 //_____________________________________________________________________________
96 void AliCRTv0::BuildGeometry()
97 {
98
99 }
100
101 //_____________________________________________________________________________
102 void AliCRTv0::CreateGeometry()
103 {
104   //
105   // Create geometry for the CRT array
106   //
107
108   //
109   //-- Create the hall
110   CreateHall();
111
112   Int_t  idrotm[2499];    // The rotation matrix.
113
114   // idtmed[1099->1198] equivalent to fIdtmed[0->100]
115   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1099 ;
116
117   // In order to generate the more correctly the modules (more datails)
118   // we will create a box (air box) as a (sub)mother volume.
119   // Inside this box we'll put the scintillator tiles, the PMTs the frame
120   // and, maybe, some other things.
121
122   Float_t box[3];
123   box[0] = AliCRTConstants::fgCageLenght/2.; // Half Length of the box along the X axis, cm.
124   box[1] = AliCRTConstants::fgCageHeight/2.; // Half Length of the box along the Y axis, cm.
125   box[2] = AliCRTConstants::fgCageWidth/2.;  // Half Length of the box along the Z axis, cm.
126
127
128   // Define the Scintillators. as a big box.
129   Float_t scint[3];
130   scint[0] = AliCRTConstants::fgActiveAreaLenght/2.;       // Half Length in X
131   scint[1] = AliCRTConstants::fgActiveAreaHeight/2.;       // Half Length in Y
132   scint[2] = AliCRTConstants::fgActiveAreaWidth/2.;        // Half Length in Z
133   gMC->Gsvolu("CRT1", "BOX ", idtmed[1102], scint, 3);  // Scintillators
134   // Divide the modules in 2 planes.
135   //gMC->Gsdvn("CRT2", "CRT1", 2, 2);
136   // Now divide each plane in 8 palettes
137   //gMC->Gsdvn("CRT3", "CRT1", 8, 3);
138
139
140   //
141   // Define the coordinates where the draw will begin.
142   //
143
144   //
145   // -- X axis.
146   // we'll start dawing from the center.
147   Float_t initX = 0.;
148
149   //
150   // -- Y axis
151   Float_t gapY   = 30.;        // 30 cms. above the barrel.
152   // For the height we staimate the from the center of the ceiling,
153   // if were a cilinder, must be about 280cm.
154   Float_t barrel = 790.; // Barrel radius.
155   Float_t height  = barrel + gapY - 30.;
156   Float_t initY = height;
157
158   //
159   // -- Z axis.
160   // we'll start dawing from the center.
161
162   //
163   // Put 4 modules on the top of the magnet
164   Int_t step = 4;
165   for ( Int_t i = 1 ; i <= 4 ; i++ ) {
166     gMC->Gspos("CRT1", i, "CRTA", initX, initY, (i-step)*box[2], 0, "ONLY");
167     step--;
168   }
169
170   // Modules on the barrel sides.
171   // Because the openenig angle for each face is 22.5, and if we want to
172   //    put the modules right in the middle
173   Float_t xtragap = 10.;
174   Float_t initXside = (height+xtragap)*TMath::Sin(2*22.5*kDegrad); //rigth side
175   Float_t initYside = (height+xtragap)*TMath::Cos(2*22.5*kDegrad);
176
177   // Put 4 modules on the left side of the magnet
178   // The rotation matrix parameters, for the left side.
179   AliMatrix(idrotm[232], 90., 315., 90., 45., 0., 337.5);
180   Int_t stepl = 4;
181   for ( Int_t i = 1 ; i <= 4 ; i++ ) {
182     gMC->Gspos("CRT1", i+4, "CRTA", initXside, initYside, (i-stepl)*box[2],
183                idrotm[232], "ONLY");
184     stepl--;
185   }
186
187   // Put 4 modules on the right side of the magnet
188   // The rotation matrix parameters for the right side.
189   AliMatrix(idrotm[231], 90., 45., 90., 315., 180., 202.5);
190   Int_t stepr = 4;
191   for ( Int_t i = 1 ; i <= 4 ; i++ ) {
192     gMC->Gspos("CRT1", i+8, "CRTA", -initXside, initYside, (i-stepr)*box[2],
193                idrotm[231], "ONLY");
194     stepr--;
195   }
196
197 }
198
199 //_____________________________________________________________________________
200 void AliCRTv0::CreateHall()
201 {
202
203   Float_t r2;
204   Float_t phid, phim, pbox[3], h, r, tspar[5];
205   Float_t w1, dh, am, bm, dl,cm, hm, dr, dx, xl;
206   Int_t idrotm[1999];
207   Float_t trdpar[4], trapar[11];
208   Float_t phi;
209   
210   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1899;
211
212   // Because the BODY,  was "filled with vaccum", we're goin to superimpose
213   // a volume with molasse, then using the boolenaq operations with volumes
214   // we are going the replace, with air, the part closed by the hall walls
215
216   // For the moment, just use the simple mother volume ...
217   Float_t mola[3];
218   mola[0] = 2000.;
219   mola[1] = 2000.;
220   mola[2] = 3000.;
221   gMC->Gsvolu("CRTA", "BOX", idtmed[1905], mola, 3);
222   gMC->Gspos("CRTA", 1, "ALIC", 0., 0., 0., 0, "MANY");
223
224   // Now make a cilinder with the size of the hall (raughtly)
225   // and fill it with air.
226   Float_t hall[3];
227   hall[0] = 0.;    // Inner radius
228   hall[1] = 1170.; // Outer radius
229   hall[2] = 2625. + 200.; // Hall lenght
230   gMC->Gsvolu("CRTB", "TUBE", idtmed[1914], hall, 3);
231   // perform the substraction SMOL - SALL, asigning SMOL as MANY and 
232   // SALL as ONLY.
233   gMC->Gspos("CRTB", 1, "CRTA", 0., 500., -2*375., 0, "ONLY");
234
235   //     RB24/26 TUNNEL FLOOR 
236   
237   r   = 220.;
238   h   = 140.;
239   phi = TMath::ACos(h / r);
240   xl  = r * TMath::Sin(phi);
241   dr  = 100.;
242   dh  = dr * TMath::Cos(phi);
243   dl  = dr * TMath::Sin(phi);
244
245   AliMatrix(idrotm[1900], 90., 0., 0., 0., 90., 90.);
246   AliMatrix(idrotm[1901], 270., 0., 90., 90., 0., 0.);
247   //     END WALL 
248   
249   pbox[0] = 1200.;
250   pbox[1] = 1300.;
251   pbox[2] = 60.;
252   gMC->Gsvolu("CRTC", "BOX ", idtmed[1956], pbox, 3);
253   gMC->Gspos("CRTC", 1, "CRTA", 0., 404., 1960, 0, "ONLY");
254   
255   //     hall floor, the interior part (left)
256   
257   phid      = 16.197;
258   trdpar[0] = 700.;
259   trdpar[1] = TMath::Tan(phid * kDegrad) * 190. + 700.;
260   trdpar[2] = 550.;
261   trdpar[3] = 95.;
262   gMC->Gsvolu("CRTD", "TRD1", idtmed[1956], trdpar, 4);
263   gMC->Gspos("CRTD", 1, "CRTA", 0., -801., 1350., idrotm[1900], "ONLY");
264
265   //     hall floor, the outside part
266   
267   phid      = 16.197;
268   trdpar[0] = 700.;
269   trdpar[1] = TMath::Tan(phid * kDegrad) * 190. + 700.;
270   trdpar[2] = 1325.;
271   trdpar[3] = 95.;
272   gMC->Gsvolu("CRTE", "TRD1", idtmed[1956], trdpar, 4);
273   gMC->Gspos("CRTE", 2, "CRTA", 0., -801., -2125., idrotm[1900], "ONLY");
274   
275   //     hall side walls 
276
277   // Interior walls  
278   trapar[0] = 550.;
279   trapar[1] = 0.;
280   trapar[2] = 0.;
281   trapar[3] = 1273.78/2;
282   trapar[4] = 235.;
283   trapar[5] = 50.;
284   trapar[6] = TMath::ATan((trapar[4] - trapar[5]) / 2. / trapar[3]) * kRaddeg;
285   trapar[7] = trapar[3];
286   trapar[8] = trapar[4];
287   trapar[9] = trapar[5];
288   trapar[10] = trapar[6];
289   dx = trapar[4] * 1.5 + 700. - trapar[5] * .5;
290   gMC->Gsvolu("CRTF", "TRAP", idtmed[1956], trapar, 11);// interior wall
291   gMC->Gspos("CRTF", 1, "CRTA", dx, -896+trapar[3],  1350., 0, "ONLY");
292   gMC->Gspos("CRTF", 2, "CRTA",-dx, -896+trapar[3],  1350., idrotm[1901], "ONLY");
293
294   // Exterior walls
295   Float_t trapare[11];
296   trapare[0] = 275.;
297   for ( Int_t i = 1 ; i <= 10 ; i++ ) {
298     trapare[i] = trapar[i];
299   }
300   gMC->Gsvolu("CRTG", "TRAP", idtmed[1956], trapare, 11);// exterior wall
301   gMC->Gspos("CRTG", 1, "CRTA", dx, -896+trapar[3],  -1075., 0, "ONLY");
302   gMC->Gspos("CRTG", 2, "CRTA",-dx, -896+trapar[3],  -1075., idrotm[1901], "ONLY");
303
304   pbox[0] = 50.;
305   pbox[1] = (500. - (trapar[3] * 2. - 896.)) / 2.;
306   pbox[2] = 1625.;
307   gMC->Gsvolu("CRTH", "BOX ", idtmed[1956], pbox, 3);
308   gMC->Gspos("CRTH", 1, "CRTA",  1120., 500-pbox[1], 275., 0, "ONLY");
309   gMC->Gspos("CRTH", 2, "CRTA", -1120., 500-pbox[1], 275., 0, "ONLY");
310
311   //     slanted wall close to L3 magnet 
312   
313   phim = 45.;
314   hm   = 790.;
315   //rm   = hm / TMath::Cos(phim / 2. * kDegrad);
316   am   = hm * TMath::Tan(phim / 2. * kDegrad);
317   bm   = (hm + 76.) / hm * am;
318   cm   = bm * 2. / TMath::Sqrt(2.);
319   trapar[0] = 800.;
320   trapar[1] = 0.;
321   trapar[2] = 0.;
322   trapar[3] = (1273.78 - cm) / 2.;
323   trapar[4] = 235. - cm * TMath::Tan(phid * kDegrad) / 2.;
324   trapar[5] = 50.;
325   trapar[6] = TMath::ATan((trapar[4] - trapar[5]) / 2. / trapar[3]) * kRaddeg;
326   trapar[7] = trapar[3];
327   trapar[8] = trapar[4];
328   trapar[9] = trapar[5];
329   trapar[10] = trapar[6];
330   w1 = trapar[4];
331   dx = cm*TMath::Tan(phid * kDegrad) + 700. + trapar[4] * 1.5 - trapar[5] * .5;
332   gMC->Gsvolu("CRTI", "TRAP", idtmed[1956], trapar, 11);
333   r2 = cm - 896. + trapar[3];
334   gMC->Gspos("CRTI", 1, "CRTA", dx, r2, 0., 0, "ONLY");
335   gMC->Gspos("CRTI", 2, "CRTA",-dx, r2, 0., idrotm[1901], "ONLY");
336   trapar[3]  = cm / 2.;
337   trapar[4]  = w1 + cm / 2.;
338   trapar[5]  = w1;
339   trapar[6]  = TMath::ATan(.5) * kRaddeg;
340   trapar[7]  = trapar[3];
341   trapar[8]  = trapar[4];
342   trapar[9]  = trapar[5];
343   trapar[10] = trapar[6];
344   dx = 1170. - trapar[4] * .5 - trapar[5] * .5;
345   gMC->Gsvolu("CRTJ", "TRAP", idtmed[1956], trapar, 11);
346   r2 = trapar[3] - 896.;
347   gMC->Gspos("CRTJ", 1, "CRTA", dx, r2, 0., 0, "ONLY");
348   gMC->Gspos("CRTJ", 2, "CRTA",-dx, r2, 0., idrotm[1901], "ONLY");
349
350   tspar[0] = 1070.;
351   tspar[1] = 1170.;
352   tspar[2] = pbox[2];
353   tspar[3] = 0.;
354   tspar[4] = 180.;
355   gMC->Gsvolu("CRTK", "TUBS", idtmed[1956], tspar, 5);
356   gMC->Gspos("CRTK", 1, "CRTA", 0., 500., 300., 0, "ONLY");
357   trdpar[0] = 1170 - trapar[4] * 2.;
358   trdpar[1] = trdpar[0] + TMath::Tan(phim * kDegrad) * 76.;
359   trdpar[2] = 800.;
360   trdpar[3] = 38.;
361   gMC->Gsvolu("CRTL", "TRD1", idtmed[1956], trdpar, 4);
362   gMC->Gspos("CRTL", 1, "CRTA", 0., -858., 0., idrotm[1900], "ONLY");
363
364
365
366   // Define the setion tube of the PX24, at the same level of hall
367   // rotate the tubes around X, Z'=Y, Y'=-Z
368   AliMatrix(idrotm[2001], 0., 0., 90., 0., 90., 90.);
369   Float_t pxi[5];
370   pxi[0] = 1150.;              // inside radius
371   pxi[1] = 1250.;              // outside radius
372   pxi[2] = 1300.;              // half lenght in Z
373   pxi[3] = kRaddeg*TMath::ASin(tspar[0]/pxi[0]);//starting angle of the segment
374   pxi[4] = 360.-pxi[3];               // ending angle of the segment
375   gMC->Gsvolu("CRTM", "TUBS", idtmed[1956], pxi, 5);
376   gMC->Gspos("CRTM", 1, "CRTA", 0., 404., -2300., idrotm[2001], "MANY");
377
378   // Define the setion tube of the PX24, above the hall
379   Float_t pxa[3];
380   pxa[0] = pxi[0];
381   pxa[1] = pxi[1];
382   pxa[2] = 2550. - pxi[2]; // Half lenght
383   gMC->Gsvolu("CRTN", "TUBE", idtmed[1956], pxa, 3);
384   gMC->Gspos("CRTN", 1, "CRTA", 0.,pxi[2]+404+pxa[2], -2300., idrotm[2001], "MANY");
385   // Fill this section with air.
386   Float_t pxb[3];
387   pxb[0] = 0.;
388   pxb[1] = pxa[0];
389   pxb[2] = pxa[2];
390   gMC->Gsvolu("CRTO", "TUBE", idtmed[1914], pxb, 3);
391   gMC->Gspos("CRTO", 1, "CRTA", 0., pxi[2]+404+pxa[2], -2300., idrotm[2001], "ONLY");
392
393
394   // PM25 Acces shaft.
395   Float_t pma[3];
396   pma[0] = 910./2.;// Inner radius 
397   pma[1] = pma[0] + 100.; // Outer Radius
398   pma[2] = 5100./2.; // Half lenght 
399   gMC->Gsvolu("CRTP", "TUBE", idtmed[1956], pma, 3);
400   gMC->Gspos("CRTP", 1, "CRTA", -2100., 1654., 0., idrotm[2001], "ONLY");
401   // Fill it with air.
402   Float_t pmb[3];
403   pmb[0] = 0.;
404   pmb[1] = pma[0];
405   pmb[2] = pma[2];
406   gMC->Gsvolu("CRTQ", "TUBE", idtmed[1914], pmb, 3);
407   gMC->Gspos("CRTQ", 1, "CRTA", -2100., 1654., 0., idrotm[2001], "ONLY");
408
409
410   // PGC2 Acces shaft.
411   Float_t pgc[3];
412   pgc[0] = 1200./2.;// Inner Radius 
413   pgc[1] = pgc[0] + 100.; // outer Radius
414   pgc[2] = 5100./2.; // Half lenght 
415   gMC->Gsvolu("CRTR", "TUBE", idtmed[1956], pgc, 3);
416   gMC->Gspos("CRTR", 1, "CRTA", 375., 1654., 4850., idrotm[2001], "ONLY");
417   // Fill it with air.
418   Float_t pgd[3];
419   pgd[0] = 0.;
420   pgd[1] = pgc[0];
421   pgd[2] = pgc[2];
422   gMC->Gsvolu("CRTS", "TUBE", idtmed[1914], pgd, 3);
423   gMC->Gspos("CRTS", 1, "CRTA", 375., 1654., 4850., idrotm[2001], "ONLY");
424
425 }
426 //_____________________________________________________________________________
427 void AliCRTv0::CreateMaterials()
428 {
429   //
430   //--
431   //
432
433   // Use the standard materials.
434   AliCRT::CreateMaterials();
435 }
436
437
438 //_____________________________________________________________________________
439 void AliCRTv0::DrawDetector()
440 {
441
442 }
443
444 //_____________________________________________________________________________
445 void AliCRTv0::DrawModule()
446 {
447   //
448   // Draw a shaded view of the L3 magnet
449   //
450    cout << "AliCRTv0::DrawModule() : Drawing the module" << endl;
451
452    gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
453    gMC->Gsatt("alic", "seen", 0);
454
455    gMC->Gsatt("ALIC","seen",0); // Mother volume, pit ceiling
456    gMC->Gsatt("L3MO","seen",1); // L3 Magnet
457    gMC->Gsatt("CRT1","seen",1); // Scintillators (air) box.
458
459    // Draw the volumes for all the hall.
460    gMC->Gsatt("CRTA","seen",1);
461    gMC->Gsatt("CRTB","seen",1);
462    gMC->Gsatt("CRTC","seen",1);
463    gMC->Gsatt("CRTD","seen",1);
464    gMC->Gsatt("CRTE","seen",1);
465    gMC->Gsatt("CRTF","seen",1);
466    gMC->Gsatt("CRTG","seen",1);
467    gMC->Gsatt("CRTH","seen",1);
468    gMC->Gsatt("CRTI","seen",1);
469    gMC->Gsatt("CRTJ","seen",1);
470    gMC->Gsatt("CRTK","seen",1);
471    gMC->Gsatt("CRTL","seen",1);
472    gMC->Gsatt("CRTM","seen",1);
473    gMC->Gsatt("CRTN","seen",1);
474    gMC->Gsatt("CRTO","seen",1);
475    gMC->Gsatt("CRTP","seen",1);
476    gMC->Gsatt("CRTQ","seen",1);
477    gMC->Gsatt("CRTR","seen",1);
478    gMC->Gsatt("CRTS","seen",1);
479
480
481    gMC->Gdopt("hide", "on");
482    gMC->Gdopt("edge","off");
483    gMC->Gdopt("shad", "on");
484    gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
485    gMC->SetClipBox("ALIC", 0, 3000, -3000, 3000, -6000, 6000);
486    gMC->DefaultRange();
487    gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 10, 9.5, .009, .009);
488    gMC->Gdhead(1111, "View of CRT(ACORDE)");
489    gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
490
491
492 }
493
494 //_____________________________________________________________________________
495 void AliCRTv0::Init()
496 {
497   //
498   // Initialise L3 magnet after it has been built
499   Int_t i;
500   //
501   if(fDebug) {
502     printf("\n%s: ",ClassName());
503     for(i=0;i<35;i++) printf("*");
504     printf(" CRTv0_INIT ");
505     for(i=0;i<35;i++) printf("*");
506     printf("\n%s: ",ClassName());
507     //
508     // Here the CRTv0 initialisation code (if any!)
509     for(i=0;i<80;i++) printf("*");
510     printf("\n");
511   }
512
513 }
514
515 //_____________________________________________________________________________
516 void AliCRTv0::StepManager()
517 {
518   //
519   // Called for every step in the CRT Detector
520   //
521   Float_t hits[12];
522   Int_t   vol[5];
523
524   // Check if this is the last step of the track in the current volume
525   Bool_t laststepvol = gMC->IsTrackEntering();
526   // Obtain the medium
527   TLorentzVector xyz;
528   gMC->TrackPosition(xyz);
529   TLorentzVector pxyz;
530   gMC->TrackMomentum(pxyz);
531
532   if ( laststepvol && (strcmp(gMC->CurrentVolName(),"CRT1") == 0) ) {
533     if (  gMC->TrackCharge() != 0 || gMC->TrackPid() == kGamma ) {
534       Float_t vert[3];
535
536       hits[0] = fMucur++;
537
538       if ( (gMC->TrackPid() != kMuonPlus) && (gMC->TrackPid() != kMuonMinus)) {
539         hits[1] = -(Float_t)gMC->TrackPid();
540       } else {
541         hits[1] = (Float_t)gMC->TrackPid();
542       }
543
544       TLorentzVector xyz;
545       gMC->TrackPosition(xyz);
546       TLorentzVector pxyz;
547       gMC->TrackMomentum(pxyz);
548
549       hits[2]  = xyz[0]; // X pit
550       hits[3]  = xyz[1]; // Y pit
551       hits[4]  = xyz[2]; // Z pit
552       hits[5]  = pxyz[0]; // pxug
553       hits[6] = pxyz[1]; // pyug
554       hits[7] = pxyz[2]; // pzug
555
556       hits[8] = gMC->GetMedium(); // layer
557       hits[9] = vert[0]; // xver
558       hits[10] = vert[1]; // yver
559       hits[11] = vert[2]; // zver
560     }
561   }
562
563   // Store the hit.
564   AddHit(gAlice->CurrentTrack(),vol, hits);
565 }