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