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
  37   virtual ~AliEMCALEMCGeometry(void);
  38
  39   AliEMCALEMCGeometry & operator = (const AliEMCALEMCGeometry  & /*rvalue*/) {
  40     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  41     Fatal("operator =", "not implemented");
  42     return *this;
  43   };
  44
  45   //////////
  46   // General
  47   //
  48   Bool_t IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
  49   static const Char_t* GetDefaultGeometryName() {return fgkDefaultGeometryName;}
  50   void   PrintGeometry();                                            //*MENU*
  51
  52   void   Init(void);                            // initializes the parameters of EMCAL
  53   void   CheckAdditionalOptions();        //
  54   void   DefineSamplingFraction();        // Jun 5, 2006
  55
  56   //////////////////////////////////////
  57   // Return EMCAL geometrical parameters
  58   //
  59
  60   TString GetGeoName() const {return fGeoName;}
  61   const Char_t* GetNameOfEMCALEnvelope() const { const Char_t* env = "XEN1"; return env ;}
  62   Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
  63   Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
  64   Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
  65   Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
  66   Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance;}
  67   Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }
  68   Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
  69   Float_t GetZLength() const { return fZLength ; }
  70   Int_t   GetNECLayers() const {return fNECLayers ;}
  71   Int_t   GetNZ() const {return fNZ ;}
  72   Int_t   GetNEta() const {return fNZ ;}
  73   Int_t   GetNPhi() const {return fNPhi ;}
  74   Float_t GetECPbRadThick()const {return fECPbRadThickness;}
  75   Float_t GetECScintThick() const {return fECScintThick;}
  76   Float_t GetSampling() const {return fSampling ; }
  77   Int_t   GetNumberOfSuperModules() const {return fNumberOfSuperModules;}
  78   Float_t GetfPhiGapForSuperModules() const {return fPhiGapForSM;}
  79   Float_t GetPhiModuleSize() const  {return fPhiModuleSize;}
  80   Float_t GetEtaModuleSize() const  {return fEtaModuleSize;}
  81   Float_t GetFrontSteelStrip() const {return fFrontSteelStrip;}
  82   Float_t GetLateralSteelStrip() const {return fLateralSteelStrip;}
  83   Float_t GetPassiveScintThick() const {return fPassiveScintThick;}
  84   Float_t GetPhiTileSize() const {return fPhiTileSize;}
  85   Float_t GetEtaTileSize() const {return fEtaTileSize;}
  86   Int_t   GetNPhiSuperModule() const {return fNPhiSuperModule;}
  87   Int_t   GetNPHIdiv() const {return fNPHIdiv ;}
  88   Int_t   GetNETAdiv() const {return fNETAdiv ;}
  89   Int_t   GetNCells()  const {return fNCells;}
  90   Float_t GetLongModuleSize() const {return fLongModuleSize;}
  91   Float_t GetTrd1Angle() const {return fTrd1Angle;}
  92   Float_t Get2Trd1Dx2()  const {return f2Trd1Dx2;}
  93   Float_t GetEtaMaxOfTRD1() const {return fEtaMaxOfTRD1;}
  94   // --
  95   Int_t   GetNCellsInSupMod() const {return fNCellsInSupMod;}
  96   Int_t   GetNCellsInModule()  const {return fNCellsInModule; }
  97   Int_t   GetKey110DEG()      const {return fKey110DEG;}
  98   Int_t   GetILOSS() const {return fILOSS;}
  99   Int_t   GetIHADR() const {return fIHADR;}
 100     // For gamma(Jet) trigger simulations
 101   Int_t    GetNTRU() const    {return fNTRUEta*fNTRUPhi ; }
 102   Int_t    GetNTRUEta() const {return fNTRUEta ; }
 103   Int_t    GetNTRUPhi() const {return fNTRUPhi ; }
 104   Int_t    GetNEtaSubOfTRU() const {return fNEtaSubOfTRU;}
 105   Int_t    GetNModulesInTRU() const {return fNModulesInTRUEta*fNModulesInTRUPhi; }
 106   Int_t    GetNModulesInTRUEta() const {return fNModulesInTRUEta ; }
 107   Int_t    GetNModulesInTRUPhi() const {return fNModulesInTRUPhi ; }
 108
 109   // --
 110   Float_t GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/ ((Float_t)fNZ);}
 111   Float_t GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/ ((Float_t)fNPhi);}
 112   Int_t   GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
 113   //
 114   Double_t GetPhiCenterOfSM(Int_t nsupmod) const;
 115   Float_t *GetSuperModulesPars() {return fParSM;}
 116   //
 117   Bool_t   GetPhiBoundariesOfSM   (Int_t nSupMod, Double_t &phiMin, Double_t &phiMax) const;
 118   Bool_t   GetPhiBoundariesOfSMGap(Int_t nPhiSec, Double_t &phiMin, Double_t &phiMax) const;
 119   //
 120   // Local Coordinates of SM
 121 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsEtaDir() const {return fCentersOfCellsEtaDir;}        // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (eta or z in SM, in cm) */
 122 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsXDir()   const {return fCentersOfCellsXDir;}          // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (       x in SM, in cm) */
 123 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsPhiDir() const {return fCentersOfCellsPhiDir;}        // size fNPhi*fNPHIdiv (for TRD1 only) (phi or y in SM, in cm) */
 124 /*   // */
 125 /*   TArrayD  GetEtaCentersOfCells() const {return fEtaCentersOfCells;}           // [fNEta*fNETAdiv*fNPhi*fNPHIdiv], positive direction (eta>0); eta depend from phi position;  */
 126 /*   TArrayD  GetPhiCentersOfCells() const {return fPhiCentersOfCells;}           // [fNPhi*fNPHIdiv] from center of SM (-10. < phi < +10.) */
 127
 128         static int ParseString(const TString &topt, TObjArray &Opt) ;
 129
 130   ///////////////////////////////
 131   //Geometry data member setters
 132   //
 133   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz;
 134                          printf("SetNZ: Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
 135   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi;
 136                              printf("SetNPhi: Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
 137   void SetNTRUEta(Int_t ntru) {fNTRUEta = ntru;
 138                printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule in Etaset to %d", fNTRUEta) ;}
 139   void SetNTRUPhi(Int_t ntru) {fNTRUPhi = ntru;
 140               printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule in Phi set to %d", fNTRUPhi) ;}
 141   void SetSampling(Float_t samp) { fSampling = samp;
 142                               printf("SetSampling: Sampling factor set to %f", fSampling) ; }
 143
 144   ///////////////////
 145   // useful utilities
 146   //
 147   Float_t AngleFromEta(Float_t eta) const { // returns theta in radians for a given pseudorapidity
 148     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
 149   }
 150   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta) const { // returns z in for a given
 151     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
 152     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
 153   }
 154
 155   //////////////////////////////////////////////////
 156   // Obsolete methods to be thrown out when feasible
 157   Float_t GetAlFrontThickness() const { return fAlFrontThick;}
 158   Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ;}
 159   Float_t GetSteelFrontThickness() const { return fSteelFrontThick;}
 160   Float_t GetTrd2AngleY()const {return fTrd2AngleY;}
 161   Float_t Get2Trd2Dy2()  const {return f2Trd2Dy2;}
 162   Float_t GetTubsR()     const {return fTubsR;}
 163   Float_t GetTubsTurnAngle() const {return fTubsTurnAngle;}
 164   Float_t GetIP2ECASection() const { return ( GetIPDistance() + GetAlFrontThickness()
 165                                               + GetGap2Active() ) ; }
 166   //////////////////////////////////////////////////
 167
 168   static Bool_t  fgInit;                // Tells if geometry has been succesfully set up.
 169   static const Char_t* fgkDefaultGeometryName; // Default name of geometry
 170
 171 private:
 172
 173   // Member data
 174
 175   TString fGeoName;                     //geometry name
 176
 177   TObjArray *fArrayOpts;                //! array of geometry options
 178   const char *fkAdditionalOpts[6];  //! some additional options for the geometry type and name
 179   int  fNAdditionalOpts;     //! size of additional options parameter
 180
 181   Float_t fECPbRadThickness;            // cm, Thickness of the Pb radiators
 182   Float_t fECScintThick;                // cm, Thickness of the scintillators
 183   Int_t   fNECLayers;                   // number of scintillator layers
 184
 185   Float_t fArm1PhiMin;                  // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 186   Float_t fArm1PhiMax;                  // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 187   Float_t fArm1EtaMin;                  // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 188   Float_t fArm1EtaMax;                  // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 189
 190   // Geometry Parameters
 191   Float_t fEnvelop[3];                  // the GEANT TUB for the detector
 192   Float_t fIPDistance;                  // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
 193   Float_t fShellThickness;              // Total thickness in (x,y) direction
 194   Float_t fZLength;                     // Total length in z direction
 195   Int_t   fNZ;                          // Number of Towers in the Z direction
 196   Int_t   fNPhi;                        // Number of Towers in the PHI direction
 197   Float_t fSampling;                    // Sampling factor
 198
 199   // Shish-kebab option - 23-aug-04 by PAI; COMPACT, TWIST, TRD1 and TRD2
 200   Int_t   fNumberOfSuperModules;         // default is 12 = 6 * 2
 201   Float_t fFrontSteelStrip;              // 13-may-05
 202   Float_t fLateralSteelStrip;            // 13-may-05
 203   Float_t fPassiveScintThick;            // 13-may-05
 204   Float_t fPhiModuleSize;                // Phi -> X
 205   Float_t fEtaModuleSize;                // Eta -> Y
 206   Float_t fPhiTileSize;                  // Size of phi tile
 207   Float_t fEtaTileSize;                  // Size of eta tile
 208   Float_t fLongModuleSize;               // Size of long module
 209   Int_t   fNPhiSuperModule;              // 6 - number supermodule in phi direction
 210   Int_t   fNPHIdiv;                      // number phi divizion of module
 211   Int_t   fNETAdiv;                      // number eta divizion of module
 212   //
 213   Int_t   fNCells;                       // number of cells in calo
 214   Int_t   fNCellsInSupMod;               // number cell in super module
 215   Int_t   fNCellsInModule;               // number cell in module)
 216   //TRU parameters
 217   Int_t   fNTRUEta ;                     // Number of TRUs per module in eta
 218   Int_t   fNTRUPhi ;                     // Number of TRUs per module in phi
 219   Int_t   fNModulesInTRUEta;             // Number of modules per TRU in eta
 220   Int_t   fNModulesInTRUPhi;             // Number of modules per TRU in phi
 221   Int_t   fNEtaSubOfTRU;                 // Number of eta (z) subregiohi
 222
 223   // TRD1 options - 30-sep-04
 224   Float_t fTrd1Angle;                    // angle in x-z plane (in degree)
 225   Float_t f2Trd1Dx2;                     // 2*dx2 for TRD1
 226   Float_t fPhiGapForSM;                  // Gap betweeen supermodules in phi direction
 227   Int_t   fKey110DEG;                    // for calculation abs cell id; 19-oct-05
 228   TArrayD fPhiBoundariesOfSM;            // phi boundaries of SM in rad; size is fNumberOfSuperModules;
 229   TArrayD fPhiCentersOfSM;                // phi of centers of SMl size is fNumberOfSuperModules/2
 230   Float_t fEtaMaxOfTRD1;                 // max eta in case of TRD1 geometry (see AliEMCALShishKebabTrd1Module)
 231   // Local Coordinates of SM
 232   TArrayD fCentersOfCellsEtaDir;        // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (eta or z in SM, in cm)
 233   TArrayD fCentersOfCellsXDir;          // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (       x in SM, in cm)
 234   TArrayD fCentersOfCellsPhiDir;        // size fNPhi*fNPHIdiv (for TRD1 only) (phi or y in SM, in cm)
 235   //
 236   TArrayD fEtaCentersOfCells;           // [fNEta*fNETAdiv*fNPhi*fNPHIdiv], positive direction (eta>0); eta depend from phi position;
 237   TArrayD fPhiCentersOfCells;           // [fNPhi*fNPHIdiv] from center of SM (-10. < phi < +10.)
 238   // Move from AliEMCALv0 - Feb 19, 2006
 239   TList   *fShishKebabTrd1Modules; //! list of modules
 240   // Local coordinates of SM for TRD1
 241   Float_t fParSM[3];       // SM sizes as in GEANT (TRD1)
 242
 243   Int_t   fILOSS; // Options for Geant (MIP business) - will call in AliEMCAL
 244   Int_t   fIHADR; // Options for Geant (MIP business) - will call in AliEMCAL
 245
 246   ////////////////////////////////////////////////////////////
 247   //Obsolete member data that will be thrown out when feasible
 248   //
 249   Float_t fAlFrontThick;                // Thickness of the front Al face of the support box
 250   Float_t fGap2Active;                  // Gap between the envelop and the active material
 251   Float_t fSteelFrontThick;              // Thickness of the front stell face of the support box - 9-sep-04
 252   // TRD2 options - 27-jan-07
 253   Float_t fTrd2AngleY;                   // angle in y-z plane (in degree)
 254   Float_t f2Trd2Dy2;                     // 2*dy2 for TRD2
 255   Float_t fEmptySpace;                   // 2mm om fred drawing
 256   // Super module as TUBS
 257   Float_t fTubsR;                        // radius of tubs
 258   Float_t fTubsTurnAngle;                // turn angle of tubs in degree
 259
 260   ///////////////////////////////////////////////////////////
 261
 262   ClassDef(AliEMCALEMCGeometry, 1) // EMCAL geometry class
 263 };
 264
 265 #endif // AliEMCALEMCGEOMETRY_H