EMCAL/AliEMCALEMCGeometry.h

   1 #ifndef ALIEMCALEMCGEOMETRY_H
   2 #define ALIEMCALEMCGEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2004, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id: AliEMCALEMCGeometry.h 26174 2008-05-26 20:27:16Z jklay $ */
   7
   8 //_________________________________________________________________________
   9 // Geometry class  for EMCAL : singleton
  10 // EMCAL consists of a layers of scintillator, and lead.
  11 //
  12 //*-- Author: Sahal Yacoob (LBL / UCT)
  13 //*--   and : Yves Schutz (Subatech)
  14 //*--   and : Aleksei Pavlinov (WSU) - shashlyk staff
  15 //*--   and : Gustavo Conesa: Add TRU mapping. TRU parameters still not fixed.
  16 //*--   and : Magali Estienne (Subatech): class added for new library for EMCALGeoUtils.par file
  17 //*--   and : Adapted for DCAL by M.L. Wang CCNU Wuhan & Subatech Oct-23-2009
  18
  19 // --- ROOT system ---
  20 #include <TMath.h>
  21 #include <TArrayD.h>
  22 #include <TNamed.h>
  23 class TString ;
  24 class TObjArray;
  25 class Riostream;
  26
  27 // --- AliRoot header files ---
  28 class AliEMCALEMCGeometry;
  29 class AliEMCALShishKebabTrd1Module;
  30
  31 class AliEMCALEMCGeometry : public TNamed {
  32 public:
  33   enum fEMCSMType { kEMCAL_Standard = 0, kEMCAL_Half = 1, kEMCAL_3rd = 2, kDCAL_Standard = 3, kDCAL_Ext= 4 }; // possible SM Type
  34   AliEMCALEMCGeometry(); // default ctor only for internal usage (singleton)
  35   AliEMCALEMCGeometry(const AliEMCALEMCGeometry& geom);
  36   // ctor only for internal usage (singleton)
  37   AliEMCALEMCGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title,
  38                       const Text_t* mcname="", const Text_t* mctitle="");
  39
  40   virtual ~AliEMCALEMCGeometry(void);
  41
  42   AliEMCALEMCGeometry & operator = (const AliEMCALEMCGeometry  & /*rvalue*/) {
  43     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  44     Fatal("operator =", "not implemented");
  45     return *this;
  46   };
  47
  48   //////////
  49   // General
  50   //
  51   Bool_t IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
  52   static const Char_t* GetDefaultGeometryName() {return fgkDefaultGeometryName;}
  53   void   PrintGeometry();        //*MENU*
  54
  55   void   Init(const Text_t* mcname="", const Text_t* mctitle=""); // initializes the parameters of EMCAL
  56   void   CheckAdditionalOptions();        //
  57   void   DefineSamplingFraction(const Text_t* mcname="", const Text_t* mctitle="");
  58
  59   //////////////////////////////////////
  60   // Return EMCAL geometrical parameters
  61   //
  62
  63   TString GetGeoName() const {return fGeoName;}
  64   Int_t * GetEMCSystem() const {return fEMCSMSystem;}
  65   const Char_t* GetNameOfEMCALEnvelope() const { const Char_t* env = "XEN1"; return env ;}
  66   Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
  67   Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
  68   Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
  69   Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
  70   Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance;}
  71   Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }
  72   Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
  73   Float_t GetZLength() const { return fZLength ; }
  74   Float_t GetDCALInnerEdge() const { return fDCALInnerEdge ; }
  75   Float_t GetDCALPhiMin() const { return fDCALPhiMin ; }
  76   Float_t GetDCALPhiMax() const { return fDCALPhiMax ; }
  77   Float_t GetDCALInnerExtandedEta() const { return fDCALInnerExtandedEta ; }
  78   Float_t GetEMCALPhiMax() const { return fEMCALPhiMax ; }
  79   Float_t GetDCALStandardPhiMax() const { return fDCALStandardPhiMax ; }
  80   Int_t   GetNECLayers() const {return fNECLayers ;}
  81   Int_t   GetNZ() const {return fNZ ;}
  82   Int_t   GetNEta() const {return fNZ ;}
  83   Int_t   GetNPhi() const {return fNPhi ;}
  84   Float_t GetECPbRadThick()const {return fECPbRadThickness;}
  85   Float_t GetECScintThick() const {return fECScintThick;}
  86   Float_t GetSampling() const {return fSampling ; }
  87   Int_t   GetNumberOfSuperModules() const {return fNumberOfSuperModules;}
  88   Float_t GetPhiGapForSuperModules() const {return fPhiGapForSM;}
  89   Float_t GetPhiModuleSize() const  {return fPhiModuleSize;}
  90   Float_t GetEtaModuleSize() const  {return fEtaModuleSize;}
  91   Float_t GetFrontSteelStrip() const {return fFrontSteelStrip;}
  92   Float_t GetLateralSteelStrip() const {return fLateralSteelStrip;}
  93   Float_t GetPassiveScintThick() const {return fPassiveScintThick;}
  94   Float_t GetPhiTileSize() const {return fPhiTileSize;}
  95   Float_t GetEtaTileSize() const {return fEtaTileSize;}
  96   Float_t GetPhiSuperModule() const {return fPhiSuperModule;}
  97   Int_t   GetNPhiSuperModule() const {return fNPhiSuperModule;}
  98   Int_t   GetNPHIdiv() const {return fNPHIdiv ;}
  99   Int_t   GetNETAdiv() const {return fNETAdiv ;}
 100   Int_t   GetNCells()  const {return fNCells;}
 101   Float_t GetLongModuleSize() const {return fLongModuleSize;}
 102   Float_t GetTrd1Angle() const {return fTrd1Angle;}
 103   Float_t Get2Trd1Dx2()  const {return f2Trd1Dx2;}
 104   Float_t GetEtaMaxOfTRD1() const {return fEtaMaxOfTRD1;}
 105   Float_t GetTrd1AlFrontThick() const { return fTrd1AlFrontThick;}
 106   Float_t GetTrd1BondPaperThick() const {return fTrd1BondPaperThick;}
 107   // --
 108   Int_t   GetNCellsInSupMod() const {return fNCellsInSupMod;}
 109   Int_t   GetNCellsInModule()  const {return fNCellsInModule; }
 110   Int_t   GetKey110DEG()      const {return fKey110DEG;}
 111   Int_t   GetnSupModInDCAL()      const {return fnSupModInDCAL;}
 112   Int_t   GetILOSS() const {return fILOSS;}
 113   Int_t   GetIHADR() const {return fIHADR;}
 114     // For gamma(Jet) trigger simulations
 115   Int_t    GetNTRU() const    {return fNTRUEta*fNTRUPhi ; }
 116   Int_t    GetNTRUEta() const {return fNTRUEta ; }
 117   Int_t    GetNTRUPhi() const {return fNTRUPhi ; }
 118   Int_t    GetNEtaSubOfTRU() const {return fNEtaSubOfTRU;}
 119   Int_t    GetNTotalTRU() const {return fNTotalTRU ; }
 120   Int_t    GetNModulesInTRU() const {return fNModulesInTRUEta*fNModulesInTRUPhi; }
 121   Int_t    GetNModulesInTRUEta() const {return fNModulesInTRUEta ; }
 122   Int_t    GetNModulesInTRUPhi() const {return fNModulesInTRUPhi ; }
 123
 124   // --
 125   Float_t  GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/ ((Float_t)fNZ);}
 126   Float_t  GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/ ((Float_t)fNPhi);}
 127   Int_t    GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
 128   //
 129   Double_t GetPhiCenterOfSM(Int_t nsupmod) const;
 130   Double_t GetPhiCenterOfSMSec(Int_t nsupmod) const;
 131   Float_t  GetSuperModulesPar(Int_t ipar) const {return fParSM[ipar];}
 132   Int_t    GetSMType(Int_t nSupMod)           const { if( nSupMod > GetNumberOfSuperModules() ) return -1;
 133                                                       return fEMCSMSystem[nSupMod]                   ; }
 134   //
 135   Bool_t   GetPhiBoundariesOfSM   (Int_t nSupMod, Double_t &phiMin, Double_t &phiMax) const;
 136   Bool_t   GetPhiBoundariesOfSMGap(Int_t nPhiSec, Double_t &phiMin, Double_t &phiMax) const;
 137   //
 138   // Local Coordinates of SM
 139 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsEtaDir() const {return fCentersOfCellsEtaDir;}        // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (eta or z in SM, in cm) */
 140 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsXDir()   const {return fCentersOfCellsXDir;}          // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (       x in SM, in cm) */
 141 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsPhiDir() const {return fCentersOfCellsPhiDir;}        // size fNPhi*fNPHIdiv (for TRD1 only) (phi or y in SM, in cm) */
 142 /*   // */
 143 /*   TArrayD  GetEtaCentersOfCells() const {return fEtaCentersOfCells;}           // [fNEta*fNETAdiv*fNPhi*fNPHIdiv], positive direction (eta>0); eta depend from phi position;  */
 144 /*   TArrayD  GetPhiCentersOfCells() const {return fPhiCentersOfCells;}           // [fNPhi*fNPHIdiv] from center of SM (-10. < phi < +10.) */
 145
 146   static int ParseString(const TString &topt, TObjArray &Opt) ;
 147
 148   ///////////////////////////////
 149   //Geometry data member setters
 150   //
 151   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz;
 152                          printf("SetNZ: Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
 153   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi;
 154                              printf("SetNPhi: Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
 155   void SetNTRUEta(Int_t ntru) {fNTRUEta = ntru;
 156                printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule in Eta set to %d", fNTRUEta) ;}
 157   void SetNTRUPhi(Int_t ntru) {fNTRUPhi = ntru;
 158               printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule in Phi set to %d", fNTRUPhi) ;}
 159   void SetSampling(Float_t samp) { fSampling = samp;
 160                               printf("SetSampling: Sampling factor set to %f", fSampling) ; }
 161
 162   ///////////////////
 163   // useful utilities
 164   //
 165   Float_t AngleFromEta(Float_t eta) const { // returns theta in radians for a given pseudorapidity
 166     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
 167   }
 168   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta) const { // returns z in for a given
 169     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
 170     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
 171   }
 172
 173   //////////////////////////////////////////////////
 174   // Obsolete methods to be thrown out when feasible
 175   Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ;}
 176   Float_t GetSteelFrontThickness() const { return fSteelFrontThick;}
 177   Float_t GetTrd2AngleY()const {return fTrd2AngleY;}
 178   Float_t Get2Trd2Dy2()  const {return f2Trd2Dy2;}
 179   Float_t GetTubsR()     const {return fTubsR;}
 180   Float_t GetTubsTurnAngle() const {return fTubsTurnAngle;}
 181   //  Float_t GetIP2ECASection() const { return ( GetIPDistance() + GetAlFrontThickness()
 182   //                                          + GetGap2Active() ) ; }
 183   //////////////////////////////////////////////////
 184   static const Char_t* fgkDefaultGeometryName; // Default name of geometry
 185   static Bool_t  fgInit;                // Tells if geometry has been succesfully set up.
 186
 187 private:
 188
 189   // Member data
 190
 191   TString fGeoName;                     //geometry name
 192   Int_t   *fEMCSMSystem;                // geometry structure
 193
 194   TObjArray *fArrayOpts;                //! array of geometry options
 195   const char *fkAdditionalOpts[6];  //! some additional options for the geometry type and name
 196   int  fNAdditionalOpts;     //! size of additional options parameter
 197
 198   Float_t fECPbRadThickness;            // cm, Thickness of the Pb radiators
 199   Float_t fECScintThick;                // cm, Thickness of the scintillators
 200   Int_t   fNECLayers;                   // number of scintillator layers
 201
 202   Float_t fArm1PhiMin;                  // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 203   Float_t fArm1PhiMax;                  // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 204   Float_t fArm1EtaMin;                  // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 205   Float_t fArm1EtaMax;                  // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 206
 207   // Geometry Parameters
 208   Float_t fEnvelop[3];                  // the GEANT TUB for the detector
 209   Float_t fIPDistance;                  // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
 210   Float_t fShellThickness;              // Total thickness in (x,y) direction
 211   Float_t fZLength;                     // Total length in z direction
 212   Float_t fDCALInnerEdge;               // Inner edge for DCAL
 213   Float_t fDCALPhiMin;                  // Minimum angular position of DCAL in Phi (degrees)
 214   Float_t fDCALPhiMax;                  // Maximum angular position of DCAL in Phi (degrees)
 215   Float_t fEMCALPhiMax;                 // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 216   Float_t fDCALStandardPhiMax;           // special edge for the case that DCAL contian extension
 217   Float_t fDCALInnerExtandedEta;        // DCAL inner edge in Eta (with some extension)
 218   Int_t   fNZ;                          // Number of Towers in the Z direction
 219   Int_t   fNPhi;                        // Number of Towers in the PHI direction
 220   Float_t fSampling;                    // Sampling factor
 221
 222   // Shish-kebab option - 23-aug-04 by PAI; COMPACT, TWIST, TRD1 and TRD2
 223   Int_t   fNumberOfSuperModules;         // default is 12 = 6 * 2
 224   Float_t fFrontSteelStrip;              // 13-may-05
 225   Float_t fLateralSteelStrip;            // 13-may-05
 226   Float_t fPassiveScintThick;            // 13-may-05
 227   Float_t fPhiModuleSize;                // Phi -> X
 228   Float_t fEtaModuleSize;                // Eta -> Y
 229   Float_t fPhiTileSize;                  // Size of phi tile
 230   Float_t fEtaTileSize;                  // Size of eta tile
 231   Float_t fLongModuleSize;               // Size of long module
 232   Float_t fPhiSuperModule;               // Phi of normal supermodule (20, in degree)
 233   Int_t   fNPhiSuperModule;              // 9 - number supermodule in phi direction
 234   Int_t   fNPHIdiv;                      // number phi divizion of module
 235   Int_t   fNETAdiv;                      // number eta divizion of module
 236   //
 237   Int_t   fNCells;                       // number of cells in calo
 238   Int_t   fNCellsInSupMod;               // number cell in super module
 239   Int_t   fNCellsInModule;               // number cell in module)
 240   //TRU parameters
 241   Int_t   fNTRUEta ;                     // Number of TRUs per module in eta
 242   Int_t   fNTRUPhi ;                     // Number of TRUs per module in phi
 243   Int_t   fNModulesInTRUEta;             // Number of modules per TRU in eta
 244   Int_t   fNModulesInTRUPhi;             // Number of modules per TRU in phi
 245   Int_t   fNEtaSubOfTRU;                 // Number of eta (z) subregiohi
 246   Int_t   fNTotalTRU;                    // Total Number of TRU (all SM)
 247
 248   // TRD1 options - 30-sep-04
 249   Float_t fTrd1Angle;                    // angle in x-z plane (in degree)
 250   Float_t f2Trd1Dx2;                     // 2*dx2 for TRD1
 251   Float_t fPhiGapForSM;                  // Gap betweeen supermodules in phi direction
 252   Int_t   fKey110DEG;                    // for calculation abs cell id; 19-oct-05
 253   Int_t   fnSupModInDCAL;                      // for calculation abs cell id;
 254   TArrayD fPhiBoundariesOfSM;            // phi boundaries of SM in rad; size is fNumberOfSuperModules;
 255   TArrayD fPhiCentersOfSM;               // phi of centers of SM; size is fNumberOfSuperModules/2
 256   TArrayD fPhiCentersOfSMSec;            // phi of centers of section where SM lies; size is fNumberOfSuperModules/2
 257   Float_t fEtaMaxOfTRD1;                 // max eta in case of TRD1 geometry (see AliEMCALShishKebabTrd1Module)
 258   // Oct 26,2010
 259   Float_t fTrd1AlFrontThick;             // Thickness of the Al front plate
 260   Float_t fTrd1BondPaperThick;           // Thickness of the Bond Paper sheet
 261   // Local Coordinates of SM
 262   TArrayD fCentersOfCellsEtaDir;        // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (eta or z in SM, in cm)
 263   TArrayD fCentersOfCellsXDir;          // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (       x in SM, in cm)
 264   TArrayD fCentersOfCellsPhiDir;        // size fNPhi*fNPHIdiv (for TRD1 only) (phi or y in SM, in cm)
 265   //
 266   TArrayD fEtaCentersOfCells;           // [fNEta*fNETAdiv*fNPhi*fNPHIdiv], positive direction (eta>0); eta depend from phi position;
 267   TArrayD fPhiCentersOfCells;           // [fNPhi*fNPHIdiv] from center of SM (-10. < phi < +10.)
 268   // Move from AliEMCALv0 - Feb 19, 2006
 269   TList   *fShishKebabTrd1Modules; //! list of modules
 270   // Local coordinates of SM for TRD1
 271   Float_t fParSM[3];       // SM sizes as in GEANT (TRD1)
 272
 273   Int_t   fILOSS; // Options for Geant (MIP business) - will call in AliEMCAL
 274   Int_t   fIHADR; // Options for Geant (MIP business) - will call in AliEMCAL
 275
 276   ////////////////////////////////////////////////////////////
 277   //Obsolete member data that will be thrown out when feasible
 278   //
 279   Float_t fGap2Active;                  // Gap between the envelop and the active material
 280   Float_t fSteelFrontThick;              // Thickness of the front stell face of the support box - 9-sep-04
 281   // TRD2 options - 27-jan-07
 282   Float_t fTrd2AngleY;                   // angle in y-z plane (in degree)
 283   Float_t f2Trd2Dy2;                     // 2*dy2 for TRD2
 284   Float_t fEmptySpace;                   // 2mm om fred drawing
 285   // Super module as TUBS
 286   Float_t fTubsR;                        // radius of tubs
 287   Float_t fTubsTurnAngle;                // turn angle of tubs in degree
 288
 289   ///////////////////////////////////////////////////////////
 290
 291   ClassDef(AliEMCALEMCGeometry, 3) // EMCAL geometry class
 292 };
 293
 294 #endif // AliEMCALEMCGEOMETRY_H