add some missing copy ctors and progress toward code convention compliance
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliEMCALGeometry.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 /* $Id$*/
17
18 //_________________________________________________________________________
19 // Geometry class  for EMCAL : singleton  
20 // EMCAL consists of layers of scintillator and lead
21 // Places the the Barrel Geometry of The EMCAL at Midrapidity
22 // between 80 and 180(or 190) degrees of Phi and
23 // -0.7 to 0.7 in eta 
24 // Number of Modules and Layers may be controlled by 
25 // the name of the instance defined               
26 //*-- Author: Sahal Yacoob (LBL / UCT)
27 //     and  : Yves Schutz (SUBATECH)
28 //     and  : Jennifer Klay (LBL)
29 //     SHASHLYK : Aleksei Pavlinov (WSU)
30 //     SuperModules -> module(or tower) -> cell
31
32 // --- AliRoot header files ---
33 #include <assert.h>
34 #include "Riostream.h"
35
36 #include <TMath.h>
37 #include <TVector3.h>
38               //#include <TArrayD.h>
39 #include <TObjArray.h>
40 #include <TGeoManager.h>
41 #include <TGeoNode.h>
42 #include <TGeoMatrix.h>
43 #include <TMatrixD.h>
44 #include <TObjString.h>
45 #include <TClonesArray.h>
46
47 // -- ALICE Headers.
48 //#include "AliConst.h"
49 #include "AliLog.h"
50
51 // --- EMCAL headers
52 #include "AliEMCALGeometry.h"
53 #include "AliEMCALShishKebabTrd1Module.h"
54 #include "AliEMCALRecPoint.h"
55 #include "AliEMCALDigit.h"
56 #include "AliEMCALHistoUtilities.h"
57 #include "AliEMCALAlignData.h"
58
59 ClassImp(AliEMCALGeometry)
60
61 // these initialisations are needed for a singleton
62 AliEMCALGeometry  *AliEMCALGeometry::fgGeom      = 0;
63 Bool_t             AliEMCALGeometry::fgInit      = kFALSE;
64 AliEMCALAlignData *AliEMCALGeometry::fgAlignData = 0;
65
66
67
68 AliEMCALGeometry::AliEMCALGeometry() : AliGeometry() 
69
70   // default ctor only for internal usage (singleton)
71   // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world    
72   //  CreateListOfTrd1Modules();
73   AliDebug(2, "AliEMCALGeometry : default ctor ");
74 }
75 //______________________________________________________________________
76 AliEMCALGeometry::AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title) :
77 AliGeometry(name, title) {// ctor only for internal usage (singleton)
78   AliDebug(2, Form("AliEMCALGeometry(%s,%s) ", name,title));
79   Init();
80   CreateListOfTrd1Modules();
81 }
82 //______________________________________________________________________
83 AliEMCALGeometry::AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title, AliEMCALAlignData* alignData) :
84   AliGeometry(name, title) {// Align data in action
85   fgAlignData = alignData;
86   Init();
87   CreateListOfTrd1Modules();
88 };
89 //______________________________________________________________________
90 AliEMCALGeometry::AliEMCALGeometry(const AliEMCALGeometry& geom):AliGeometry(geom) {
91   //copy ctor
92   fGeoName = geom.fGeoName;
93
94   fArrayOpts = geom.fArrayOpts;
95
96   fAlFrontThick = geom.fAlFrontThick;
97   fECPbRadThickness = geom.fECPbRadThickness;
98   fECScintThick = geom.fECScintThick;
99   fNECLayers = geom.fNECLayers;
100   fArm1PhiMin = geom.fArm1PhiMin;
101   fArm1PhiMax = geom.fArm1PhiMax;
102   fArm1EtaMin = geom.fArm1EtaMin;
103   fArm1EtaMax = geom.fArm1EtaMax;
104
105   fIPDistance = geom.fIPDistance;
106   fShellThickness = geom.fShellThickness;
107   fZLength = geom.fZLength;
108   fGap2Active = geom.fGap2Active;
109   fNZ = geom.fNZ;
110   fNPhi = geom.fNPhi;
111   fSampling = geom.fSampling;
112
113   fNumberOfSuperModules = geom.fNumberOfSuperModules;
114   fSteelFrontThick = geom.fSteelFrontThick;
115   fFrontSteelStrip = geom.fFrontSteelStrip;
116   fLateralSteelStrip = geom.fLateralSteelStrip;
117   fPassiveScintThick = geom.fPassiveScintThick;
118   fPhiModuleSize = geom.fPhiModuleSize;
119   fEtaModuleSize = geom.fEtaModuleSize;
120   fPhiTileSize = geom.fPhiTileSize;
121   fEtaTileSize = geom.fEtaTileSize;
122   fLongModuleSize = geom.fLongModuleSize;
123   fNPhiSuperModule = geom.fNPhiSuperModule;
124   fNPHIdiv = geom.fNPHIdiv;
125   fNETAdiv = geom.fNETAdiv;
126
127   fNCells = geom.fNCells;
128   fNCellsInSupMod = geom.fNCellsInSupMod;
129   fNCellsInTower = geom.fNCellsInTower;
130   fNTRU = geom.fNTRU;
131   fNTRUEta = geom.fNTRUEta;
132   fNTRUPhi = geom.fNTRUPhi;
133   fTrd1Angle = geom.fTrd1Angle;
134   f2Trd1Dx2 = geom.f2Trd1Dx2;
135   fPhiGapForSM = geom.fPhiGapForSM;
136   fKey110DEG = geom.fKey110DEG;
137   fTrd2AngleY = geom.fTrd2AngleY;
138   f2Trd2Dy2 = geom.f2Trd2Dy2;
139   fEmptySpace = geom.fEmptySpace;
140   fTubsR = geom.fTubsR;
141   fTubsTurnAngle = geom.fTubsTurnAngle;
142   fEtaCentersOfCells = geom.fEtaCentersOfCells;
143   fXCentersOfCells = geom.fXCentersOfCells;
144   fPhiCentersOfCells = geom.fPhiCentersOfCells;
145
146   fShishKebabTrd1Modules = geom.fShishKebabTrd1Modules;
147
148   fNAdditionalOpts = geom.fNAdditionalOpts;
149 }
150
151 //______________________________________________________________________
152 AliEMCALGeometry::~AliEMCALGeometry(void){
153     // dtor
154 }
155 //______________________________________________________________________
156 void AliEMCALGeometry::Init(void){
157   // Initializes the EMCAL parameters
158   // naming convention : GUV_WX_N_ gives the composition of a tower
159   // WX inform about the composition of the EM calorimeter section: 
160   //   thickness in mm of Pb radiator (W) and of scintillator (X), and number of scintillator layers (N)
161   // New geometry: EMCAL_55_25
162   // 24-aug-04 for shish-kebab
163   // SHISH_25 or SHISH_62
164   // 11-oct-05   - correction for pre final design
165   // Feb 06,2006 - decrease the weight of EMCAL
166
167   fAdditionalOpts[0] = "nl=";    // number of sampling layers (fNECLayers)
168   fAdditionalOpts[1] = "pbTh=";  // cm, Thickness of the Pb   (fECPbRadThick)
169   fAdditionalOpts[2] = "scTh=";  // cm, Thickness of the Sc    (fECScintThick)
170   fAdditionalOpts[3] = "latSS=";  // cm, Thickness of lateral steel strip (fLateralSteelStrip)
171
172   fNAdditionalOpts = sizeof(fAdditionalOpts) / sizeof(char*);
173
174   fgInit = kFALSE; // Assume failed until proven otherwise.
175   fGeoName   = GetName();
176   fGeoName.ToUpper();
177   fKey110DEG = 0;
178   if(fGeoName.Contains("110DEG")) fKey110DEG = 1; // for GetAbsCellId
179   fShishKebabTrd1Modules = 0;
180   fTrd2AngleY = f2Trd2Dy2 = fEmptySpace = fTubsR = fTubsTurnAngle = 0;
181
182   fNZ             = 114;        // granularity along Z (eta) 
183   fNPhi           = 168;        // granularity in phi (azimuth)
184   fArm1PhiMin     = 60.0;       // degrees, Starting EMCAL Phi position
185   fArm1PhiMax     = 180.0;      // degrees, Ending EMCAL Phi position
186   fArm1EtaMin     = -0.7;       // pseudorapidity, Starting EMCAL Eta position
187   fArm1EtaMax     = +0.7;       // pseudorapidity, Ending EMCAL Eta position
188   fIPDistance     = 454.0;      // cm, Radial distance to inner surface of EMCAL
189   fPhiGapForSM    = 0.;         // cm, only for final TRD1 geometry
190   for(int i=0; i<12; i++) fMatrixOfSM[i] = 0;
191
192   // geometry
193   if(fGeoName.Contains("SHISH")){ // Only shahslyk now
194     // 7-sep-05; integration issue
195     fArm1PhiMin     = 80.0;     // 60  -> 80
196     fArm1PhiMax     = 180.0;    // 180 -> 190
197
198     fNumberOfSuperModules = 10; // 12 = 6 * 2 (6 in phi, 2 in Z);
199     fSteelFrontThick = 2.54;    //  9-sep-04
200     fIPDistance      = 460.0;
201     fFrontSteelStrip = fPassiveScintThick = 0.0; // 13-may-05
202     fLateralSteelStrip = 0.025; // before MAY 2005 
203     fPhiModuleSize   = fEtaModuleSize   = 11.4;
204     fPhiTileSize = fEtaTileSize      = 5.52; // (11.4-5.52*2)/2. = 0.18 cm (wall thickness)
205     fNPhi            = 14;
206     fNZ              = 30;
207     fAlFrontThick    = fGap2Active = 0;
208     fNPHIdiv = fNETAdiv = 2;
209
210     fNECLayers       = 62;
211     fECScintThick    = fECPbRadThickness = 0.2;
212     fSampling        = 1.;  // 30-aug-04 - should be calculated
213     if(fGeoName.Contains("TWIST")) { // all about EMCAL module
214       fNZ             = 27;  // 16-sep-04
215     } else if(fGeoName.Contains("TRD")) {
216       fIPDistance      = 428.0;  //  11-may-05
217       fSteelFrontThick = 0.0;    // 3.17 -> 0.0; 28-mar-05 : no stell plate
218       fNPhi            = 12;
219       fSampling       = 12.327;
220       fPhiModuleSize = fEtaModuleSize = 12.26;
221       fNZ            = 26;     // 11-oct-04
222       fTrd1Angle     = 1.3;    // in degree
223 // 18-nov-04; 1./0.08112=12.327
224 // http://pdsfweb01.nersc.gov/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/linearityAndResolutionForTRD1.html
225       if(fGeoName.Contains("TRD1")) {       // 30-jan-05
226         // for final design
227         fPhiGapForSM    = 2.;         // cm, only for final TRD1 geometry
228         if(fGeoName.Contains("MAY05") || fGeoName.Contains("WSUC") || fGeoName.Contains("FINAL")){
229           fNumberOfSuperModules = 12; // 20-may-05
230           if(fGeoName.Contains("WSUC")) fNumberOfSuperModules = 1; // 27-may-05
231           fNECLayers     = 77;       // (13-may-05 from V.Petrov)
232           fPhiModuleSize = 12.5;     // 20-may-05 - rectangular shape
233           fEtaModuleSize = 11.9;
234           fECScintThick  = fECPbRadThickness = 0.16;// (13-may-05 from V.Petrov)
235           fFrontSteelStrip   = 0.025;// 0.025cm = 0.25mm  (13-may-05 from V.Petrov)
236           fLateralSteelStrip = 0.01; // 0.01cm  = 0.1mm   (13-may-05 from V.Petrov) - was 0.025
237           fPassiveScintThick = 0.8;  // 0.8cm   = 8mm     (13-may-05 from V.Petrov)
238           fNZ                = 24;
239           fTrd1Angle         = 1.5;  // 1.3 or 1.5
240
241           if(fGeoName.Contains("FINAL")) { // 9-sep-05
242             fNumberOfSuperModules = 10;
243             if(fGeoName.Contains("110DEG")) {
244               fNumberOfSuperModules = 12;// last two modules have size 10 degree in phi (180<phi<190)
245               fArm1PhiMax = 200.0; // for XEN1 and turn angle of super modules
246             }
247             fPhiModuleSize = 12.26 - fPhiGapForSM / Float_t(fNPhi); // first assumption
248             fEtaModuleSize = fPhiModuleSize;
249             if(fGeoName.Contains("HUGE")) fNECLayers *= 3; // 28-oct-05 for analysing leakage    
250           }
251         }
252       } else if(fGeoName.Contains("TRD2")) {       // 30-jan-05
253         fSteelFrontThick = 0.0;         // 11-mar-05
254         fIPDistance+= fSteelFrontThick; // 1-feb-05 - compensate absence of steel plate
255         fTrd1Angle  = 1.64;             // 1.3->1.64
256         fTrd2AngleY = fTrd1Angle;       //  symmetric case now
257         fEmptySpace    = 0.2; // 2 mm
258         fTubsR         = fIPDistance; // 31-jan-05 - as for Fred case
259
260         fPhiModuleSize  = fTubsR*2.*TMath::Tan(fTrd2AngleY*TMath::DegToRad()/2.);
261         fPhiModuleSize -= fEmptySpace/2.; // 11-mar-05  
262         fEtaModuleSize  = fPhiModuleSize; // 20-may-05 
263         fTubsTurnAngle  = 3.;
264       }
265       fNPHIdiv = fNETAdiv  = 2;   // 13-oct-04 - division again
266       if(fGeoName.Contains("3X3")) {   // 23-nov-04
267         fNPHIdiv = fNETAdiv  = 3;
268       } else if(fGeoName.Contains("4X4")) {
269         fNPHIdiv = fNETAdiv  = 4;
270       }
271     }
272     if(fGeoName.Contains("25")){
273       fNECLayers     = 25;
274       fECScintThick  = fECPbRadThickness = 0.5;
275     }
276     if(fGeoName.Contains("WSUC")){ // 18-may-05 - about common structure
277       fShellThickness = 30.; // should be change 
278       fNPhi = fNZ = 4; 
279     }
280
281     CheckAdditionalOptions();
282     DefineSamplingFraction();
283
284     fPhiTileSize = fPhiModuleSize/2. - fLateralSteelStrip; // 13-may-05 
285     fEtaTileSize = fEtaModuleSize/2. - fLateralSteelStrip; // 13-may-05 
286
287     // constant for transition absid <--> indexes
288     fNCellsInTower  = fNPHIdiv*fNETAdiv;
289     fNCellsInSupMod = fNCellsInTower*fNPhi*fNZ;
290     fNCells         = fNCellsInSupMod*fNumberOfSuperModules;
291     if(fGeoName.Contains("110DEG")) fNCells -= fNCellsInSupMod;
292
293     fLongModuleSize = fNECLayers*(fECScintThick + fECPbRadThickness);
294     if(fGeoName.Contains("MAY05")) fLongModuleSize += (fFrontSteelStrip + fPassiveScintThick);
295
296     // 30-sep-04
297     if(fGeoName.Contains("TRD")) {
298       f2Trd1Dx2 = fEtaModuleSize + 2.*fLongModuleSize*TMath::Tan(fTrd1Angle*TMath::DegToRad()/2.);
299       if(fGeoName.Contains("TRD2")) {  // 27-jan-05
300         f2Trd2Dy2 = fPhiModuleSize + 2.*fLongModuleSize*TMath::Tan(fTrd2AngleY*TMath::DegToRad()/2.);
301       }
302     }
303   } else Fatal("Init", "%s is an undefined geometry!", fGeoName.Data()) ; 
304
305   fNPhiSuperModule = fNumberOfSuperModules/2;
306   if(fNPhiSuperModule<1) fNPhiSuperModule = 1;
307   //There is always one more scintillator than radiator layer because of the first block of aluminium
308   fShellThickness = fAlFrontThick + fGap2Active + fNECLayers*GetECScintThick()+(fNECLayers-1)*GetECPbRadThick();
309   if(fGeoName.Contains("SHISH")) {
310     fShellThickness = fSteelFrontThick + fLongModuleSize;
311     if(fGeoName.Contains("TWIST")) { // 13-sep-04
312       fShellThickness  = TMath::Sqrt(fLongModuleSize*fLongModuleSize + fPhiModuleSize*fEtaModuleSize);
313       fShellThickness += fSteelFrontThick;
314     } else if(fGeoName.Contains("TRD")) { // 1-oct-04
315       fShellThickness  = TMath::Sqrt(fLongModuleSize*fLongModuleSize + f2Trd1Dx2*f2Trd1Dx2);
316       fShellThickness += fSteelFrontThick;
317       // Local coordinates
318       fParSM[0] = GetShellThickness()/2.;        
319       fParSM[1] = GetPhiModuleSize() * GetNPhi()/2.;
320       fParSM[2] = 350./2.;
321     }
322   }
323
324   fZLength        = 2.*ZFromEtaR(fIPDistance+fShellThickness,fArm1EtaMax); // Z coverage
325   fEnvelop[0]     = fIPDistance; // mother volume inner radius
326   fEnvelop[1]     = fIPDistance + fShellThickness; // mother volume outer r.
327   fEnvelop[2]     = 1.00001*fZLength; // add some padding for mother volume. 
328   
329   if(fgAlignData != NULL) {
330     // Number of modules is read from Alignment DB if exists
331     fNumberOfSuperModules = fgAlignData->GetNSuperModules();
332   }
333  
334   fgInit = kTRUE; 
335   
336   if (AliDebugLevel()>=2) {
337     printf("Init: geometry of EMCAL named %s is as follows:\n", fGeoName.Data());
338     printf( "               ECAL      : %d x (%f cm Pb, %f cm Sc) \n", 
339     GetNECLayers(), GetECPbRadThick(), GetECScintThick() ) ; 
340     printf("                fSampling %5.2f \n",  fSampling );
341     if(fGeoName.Contains("SHISH")){
342       printf(" fIPDistance       %6.3f cm \n", fIPDistance);
343       if(fSteelFrontThick>0.) 
344       printf(" fSteelFrontThick  %6.3f cm \n", fSteelFrontThick);
345       printf(" fNPhi %i   |  fNZ %i \n", fNPhi, fNZ);
346       printf(" fNCellsInTower %i : fNCellsInSupMod %i : fNCells %i\n",fNCellsInTower, fNCellsInSupMod, fNCells);
347       if(fGeoName.Contains("MAY05")){
348         printf(" fFrontSteelStrip         %6.4f cm (thickness of front steel strip)\n", 
349         fFrontSteelStrip);
350         printf(" fLateralSteelStrip       %6.4f cm (thickness of lateral steel strip)\n", 
351         fLateralSteelStrip);
352         printf(" fPassiveScintThick  %6.4f cm (thickness of front passive Sc tile)\n",
353         fPassiveScintThick);
354       }
355       printf(" X:Y module size     %6.3f , %6.3f cm \n", fPhiModuleSize, fEtaModuleSize);
356       printf(" X:Y   tile size     %6.3f , %6.3f cm \n", fPhiTileSize, fEtaTileSize);
357       printf(" #of sampling layers %i(fNECLayers) \n", fNECLayers);
358       printf(" fLongModuleSize     %6.3f cm \n", fLongModuleSize);
359       printf(" #supermodule in phi direction %i \n", fNPhiSuperModule );
360     }
361     if(fGeoName.Contains("TRD")) {
362       printf(" fTrd1Angle %7.4f\n", fTrd1Angle);
363       printf(" f2Trd1Dx2  %7.4f\n",  f2Trd1Dx2);
364       if(fGeoName.Contains("TRD2")) {
365         printf(" fTrd2AngleY     %7.4f\n", fTrd2AngleY);
366         printf(" f2Trd2Dy2       %7.4f\n", f2Trd2Dy2);
367         printf(" fTubsR          %7.2f cm\n", fTubsR);
368         printf(" fTubsTurnAngle  %7.4f\n", fTubsTurnAngle);
369         printf(" fEmptySpace     %7.4f cm\n", fEmptySpace);
370       } else if(fGeoName.Contains("TRD1") && fGeoName.Contains("FINAL")){
371         printf("SM dimensions(TRD1) : dx %7.2f dy %7.2f dz %7.2f (SMOD, BOX)\n", 
372         fParSM[0],fParSM[1],fParSM[2]);
373         printf(" fPhiGapForSM  %7.4f cm \n",  fPhiGapForSM);
374         if(fGeoName.Contains("110DEG"))printf(" Last two modules have size 10 degree in  phi (180<phi<190)\n");
375       }
376     }
377     printf("Granularity: %d in eta and %d in phi\n", GetNZ(), GetNPhi()) ;
378     printf("Layout: phi = (%7.1f, %7.1f), eta = (%5.2f, %5.2f), IP = %7.2f\n",  
379            GetArm1PhiMin(), GetArm1PhiMax(),GetArm1EtaMin(), GetArm1EtaMax(), GetIPDistance() );
380   }
381   //TRU parameters. These parameters values are not the final ones.
382   fNTRU    = 3 ;
383   fNTRUEta = 3 ;
384   fNTRUPhi = 1 ;
385 }
386
387 //______________________________________________________________________
388
389 void AliEMCALGeometry::CheckAdditionalOptions()
390 {
391   // Feb 06,2006
392   //Additional options that
393   //can be used to select
394   //the specific geometry of 
395   //EMCAL to run
396
397   fArrayOpts = new TObjArray;
398   Int_t nopt = AliEMCALHistoUtilities::ParseString(fGeoName, *fArrayOpts);
399   if(nopt==1) { // no aditional option(s)
400     fArrayOpts->Delete();
401     delete fArrayOpts;
402     fArrayOpts = 0; 
403     return;
404   }              
405   for(Int_t i=1; i<nopt; i++){
406     TObjString *o = (TObjString*)fArrayOpts->At(i); 
407
408     TString addOpt = o->String();
409     Int_t indj=-1;
410     for(Int_t j=0; j<fNAdditionalOpts; j++) {
411       TString opt = fAdditionalOpts[j];
412       if(addOpt.Contains(opt,TString::kIgnoreCase)) {
413           indj = j;
414         break;
415       }
416     }
417     if(indj<0) {
418       AliDebug(2,Form("<E> option |%s| unavailable : ** look to the file AliEMCALGeometry.h **\n", 
419                       addOpt.Data()));
420       assert(0);
421     } else {
422       AliDebug(2,Form("<I> option |%s| is valid : number %i : |%s|\n", 
423                       addOpt.Data(), indj, fAdditionalOpts[indj]));
424       if       (addOpt.Contains("NL=",TString::kIgnoreCase))   {// number of sampling layers
425         sscanf(addOpt.Data(),"NL=%i", &fNECLayers);
426         AliDebug(2,Form(" fNECLayers %i (new) \n", fNECLayers));
427       } else if(addOpt.Contains("PBTH=",TString::kIgnoreCase)) {//Thickness of the Pb(fECPbRadThicknes)
428         sscanf(addOpt.Data(),"PBTH=%f", &fECPbRadThickness);
429       } else if(addOpt.Contains("SCTH=",TString::kIgnoreCase)) {//Thickness of the Sc(fECScintThick)
430         sscanf(addOpt.Data(),"SCTH=%f", &fECScintThick);
431       } else if(addOpt.Contains("LATSS=",TString::kIgnoreCase)) {// Thickness of lateral steel strip (fLateralSteelStrip)
432         sscanf(addOpt.Data(),"LATSS=%f", &fLateralSteelStrip);
433         AliDebug(2,Form(" fLateralSteelStrip %f (new) \n", fLateralSteelStrip));
434       }
435     }
436   }
437 }
438
439 void AliEMCALGeometry::DefineSamplingFraction()
440 {
441   // Jun 05,2006
442   // Look http://rhic.physics.wayne.edu/~pavlinov/ALICE/SHISHKEBAB/RES/linearityAndResolutionForTRD1.html
443   // Keep for compatibilty
444   //
445   if(fNECLayers == 69) {        // 10% layer reduction
446     fSampling = 12.55;
447   } else if(fNECLayers == 61) { // 20% layer reduction
448     fSampling = 12.80;
449   } else if(fNECLayers == 77) {
450     if       (fECScintThick>0.175 && fECScintThick<0.177) { // 10% Pb thicknes reduction
451       fSampling = 10.5; // fECScintThick = 0.176, fECPbRadThickness=0.144;
452     } else if(fECScintThick>0.191 && fECScintThick<0.193) { // 20% Pb thicknes reduction
453       fSampling = 8.93; // fECScintThick = 0.192, fECPbRadThickness=0.128;
454     }
455   }
456 }
457
458 //____________________________________________________________________________
459 void AliEMCALGeometry::FillTRU(const TClonesArray * digits, TClonesArray * ampmatrix, TClonesArray * timeRmatrix) {
460
461
462 //  Orders digits ampitudes list in fNTRU TRUs (384 cells) per supermodule. 
463 //  Each TRU is a TMatrixD, and they are kept in TClonesArrays. The number of 
464 //  TRU in phi is fNTRUPhi, and the number of TRU in eta is fNTRUEta.
465 //  Last 2 modules are half size in Phi, I considered that the number of TRU
466 //  is maintained for the last modules but decision not taken. If different, 
467 //  then this must be changed. 
468  
469
470   //Check data members
471
472   if(fNTRUEta*fNTRUPhi != fNTRU)
473     Error("FillTRU"," Wrong number of TRUS per Eta or Phi");
474
475   //Initilize and declare variables
476   //List of TRU matrices initialized to 0.
477   Int_t nCellsPhi  = fNPhi*2/fNTRUPhi;
478   Int_t nCellsPhi2 = fNPhi/fNTRUPhi; //HalfSize modules
479   Int_t nCellsEta  = fNZ*2/fNTRUEta;
480   Int_t id      = -1; 
481   Float_t amp   = -1;
482   Float_t timeR = -1;
483   Int_t iSupMod = -1;
484   Int_t nTower  = -1;
485   Int_t nIphi   = -1;
486   Int_t nIeta   = -1;
487   Int_t iphi    = -1;
488   Int_t ieta    = -1;
489
490   //List of TRU matrices initialized to 0.
491   for(Int_t k = 0; k < fNTRU*fNumberOfSuperModules; k++){
492     TMatrixD  * amptrus   = new TMatrixD(nCellsPhi,nCellsEta) ;
493     TMatrixD  * timeRtrus = new TMatrixD(nCellsPhi,nCellsEta) ;
494     for(Int_t i = 0; i < nCellsPhi; i++){
495       for(Int_t j = 0; j < nCellsEta; j++){
496         (*amptrus)(i,j) = 0.0;
497         (*timeRtrus)(i,j) = 0.0;
498       }
499     }
500     new((*ampmatrix)[k])   TMatrixD(*amptrus) ;
501     new((*timeRmatrix)[k]) TMatrixD(*timeRtrus) ; 
502   }
503   
504   AliEMCALDigit * dig ;
505   
506   //Digits loop to fill TRU matrices with amplitudes.
507   for(Int_t idig = 0 ; idig < digits->GetEntriesFast() ; idig++){
508     
509     dig = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(digits->At(idig)) ;
510     amp    = dig->GetAmp() ;   // Energy of the digit (arbitrary units)
511     id     = dig->GetId() ;    // Id label of the cell
512     timeR  = dig->GetTimeR() ; // Earliest time of the digit
513    
514     //Get eta and phi cell position in supermodule
515     Bool_t bCell = GetCellIndex(id, iSupMod, nTower, nIphi, nIeta) ;
516     if(!bCell)
517       Error("FillTRU","Wrong cell id number") ;
518     
519     GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,nTower,nIphi, nIeta,iphi,ieta);
520
521     //Check to which TRU in the supermodule belongs the cell. 
522     //Supermodules are divided in a TRU matrix of dimension 
523     //(fNTRUPhi,fNTRUEta).
524     //Each TRU is a cell matrix of dimension (nCellsPhi,nCellsEta)
525
526     //First calculate the row and column in the supermodule 
527     //of the TRU to which the cell belongs.
528     Int_t col   = ieta/nCellsEta; 
529     Int_t row   = iphi/nCellsPhi; 
530     if(iSupMod > 9)
531       row   = iphi/nCellsPhi2; 
532     //Calculate label number of the TRU
533     Int_t itru  = row + col*fNTRUPhi + iSupMod*fNTRU ;  
534  
535     //Fill TRU matrix with cell values
536     TMatrixD * amptrus   = dynamic_cast<TMatrixD *>(ampmatrix->At(itru)) ;
537     TMatrixD * timeRtrus = dynamic_cast<TMatrixD *>(timeRmatrix->At(itru)) ;
538
539     //Calculate row and column of the cell inside the TRU with number itru
540     Int_t irow = iphi - row *  nCellsPhi;
541     if(iSupMod > 9)
542       irow = iphi - row *  nCellsPhi2;
543     Int_t icol = ieta - col *  nCellsEta;
544     
545     (*amptrus)(irow,icol) = amp ;
546     (*timeRtrus)(irow,icol) = timeR ;
547
548   }
549 }
550
551 //______________________________________________________________________
552 void AliEMCALGeometry::GetCellPhiEtaIndexInSModuleFromTRUIndex(const Int_t itru, const Int_t iphitru, const Int_t ietatru, Int_t &iphiSM, Int_t &ietaSM) const 
553 {
554   
555   // This method transforms the (eta,phi) index of cells in a 
556   // TRU matrix into Super Module (eta,phi) index.
557   
558   // Calculate in which row and column where the TRU are 
559   // ordered in the SM
560
561   Int_t col = itru/ fNTRUPhi ;
562   Int_t row = itru - col*fNTRUPhi ;
563    
564   //Calculate the (eta,phi) index in SM
565   Int_t nCellsPhi = fNPhi*2/fNTRUPhi;
566   Int_t nCellsEta = fNZ*2/fNTRUEta;
567   
568   iphiSM = nCellsPhi*row + iphitru  ;
569   ietaSM = nCellsEta*col + ietatru  ; 
570 }
571
572 //______________________________________________________________________
573 AliEMCALGeometry *  AliEMCALGeometry::GetInstance(){ 
574   // Returns the pointer of the unique instance
575   
576   AliEMCALGeometry * rv = static_cast<AliEMCALGeometry *>( fgGeom );
577   return rv; 
578 }
579
580 //______________________________________________________________________
581 AliEMCALGeometry* AliEMCALGeometry::GetInstance(const Text_t* name,
582                                                 const Text_t* title){
583     // Returns the pointer of the unique instance
584
585     AliEMCALGeometry * rv = 0; 
586     if ( fgGeom == 0 ) {
587         if ( strcmp(name,"") == 0 ) rv = 0;
588         else {
589             fgGeom = new AliEMCALGeometry(name, title);
590             if ( fgInit ) rv = (AliEMCALGeometry * ) fgGeom;
591             else {
592                 rv = 0; 
593                 delete fgGeom; 
594                 fgGeom = 0; 
595             } // end if fgInit
596         } // end if strcmp(name,"")
597     }else{
598         if ( strcmp(fgGeom->GetName(), name) != 0) {
599           printf("\ncurrent geometry is %s : ", fgGeom->GetName());
600           printf(" you cannot call %s ", name);  
601         }else{
602           rv = (AliEMCALGeometry *) fgGeom; 
603         } // end 
604     }  // end if fgGeom
605     return rv; 
606 }
607
608 Bool_t AliEMCALGeometry::IsInEMCAL(Double_t x, Double_t y, Double_t z) const {
609   // Checks whether point is inside the EMCal volume, used in AliEMCALv*.cxx
610   //
611   // Code uses cylindrical approximation made of inner radius (for speed)
612   //
613   // Points behind EMCAl, i.e. R > outer radius, but eta, phi in acceptance 
614   // are considered to inside
615
616   Double_t r=sqrt(x*x+y*y);
617
618   if ( r > fEnvelop[0] ) {
619      Double_t theta;
620      theta  =    TMath::ATan2(r,z);
621      Double_t eta;
622      if(theta == 0) 
623        eta = 9999;
624      else 
625        eta    =   -TMath::Log(TMath::Tan(theta/2.));
626      if (eta < fArm1EtaMin || eta > fArm1EtaMax)
627        return 0;
628  
629      Double_t phi = TMath::ATan2(y,x) * 180./TMath::Pi();
630      if (phi > fArm1PhiMin && phi < fArm1PhiMax)
631        return 1;
632   }
633   return 0;
634 }
635 // ==
636
637 //
638 // == Shish-kebab cases ==
639 //
640 Int_t AliEMCALGeometry::GetAbsCellId(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta) const
641
642   // 27-aug-04; 
643   // corr. 21-sep-04; 
644   //       13-oct-05; 110 degree case
645   // May 31, 2006; ALICE numbering scheme:
646   // 0 <= nSupMod < fNumberOfSuperModules
647   // 0 <= nTower  < fNPHI * fNZ ( fNPHI * fNZ/2 for fKey110DEG=1)
648   // 0 <= nIphi   < fNPHIdiv
649   // 0 <= nIeta   < fNETAdiv
650   // 0 <= absid   < fNCells
651   static Int_t id=0; // have to change from 0 to fNCells-1
652   if(fKey110DEG == 1 && nSupMod >= 10) { // 110 degree case; last two supermodules
653     id  = fNCellsInSupMod*10 + (fNCellsInSupMod/2)*(nSupMod-10);
654   } else {
655     id  = fNCellsInSupMod*nSupMod;
656   }
657   id += fNCellsInTower *nTower;
658   id += fNPHIdiv *nIphi;
659   id += nIeta;
660   if(id<0 || id >= fNCells) {
661 //     printf(" wrong numerations !!\n");
662 //     printf("    id      %6i(will be force to -1)\n", id);
663 //     printf("    fNCells %6i\n", fNCells);
664 //     printf("    nSupMod %6i\n", nSupMod);
665 //     printf("    nTower  %6i\n", nTower);
666 //     printf("    nIphi   %6i\n", nIphi);
667 //     printf("    nIeta   %6i\n", nIeta);
668     id = -TMath::Abs(id); // if negative something wrong
669   }
670   return id;
671 }
672
673 Bool_t  AliEMCALGeometry::CheckAbsCellId(Int_t absId) const
674
675   // May 31, 2006; only trd1 now
676   if(absId<0 || absId >= fNCells) return kFALSE;
677   else                            return kTRUE;
678 }
679
680 Bool_t AliEMCALGeometry::GetCellIndex(Int_t absId,Int_t &nSupMod,Int_t &nTower,Int_t &nIphi,Int_t &nIeta) const
681
682   // 21-sep-04; 19-oct-05;
683   // May 31, 2006; ALICE numbering scheme:
684   static Int_t tmp=0, sm10=0;
685   if(!CheckAbsCellId(absId)) return kFALSE;
686
687   sm10 = fNCellsInSupMod*10;
688   if(fKey110DEG == 1 && absId >= sm10) { // 110 degree case; last two supermodules  
689     nSupMod = (absId-sm10) / (fNCellsInSupMod/2) + 10;
690     tmp     = (absId-sm10) % (fNCellsInSupMod/2);
691   } else {
692     nSupMod = absId / fNCellsInSupMod;
693     tmp     = absId % fNCellsInSupMod;
694   }
695
696   nTower  = tmp / fNCellsInTower;
697   tmp     = tmp % fNCellsInTower;
698   nIphi   = tmp / fNPHIdiv;
699   nIeta   = tmp % fNPHIdiv;
700
701   return kTRUE;
702 }
703
704 void AliEMCALGeometry::GetModulePhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower,  int &iphim, int &ietam) const
705
706   // added nSupMod; have to check  - 19-oct-05 !
707   // Alice numbering scheme        - Jun 01,2006 
708   static Int_t nphi;
709
710   if(fKey110DEG == 1 && nSupMod>=10) nphi = fNPhi/2;
711   else                               nphi = fNPhi;
712
713   ietam = nTower/nphi; // have to change from 0 to fNZ-1
714   iphim = nTower%nphi; // have to change from 0 to fNPhi-1
715 }
716
717 void AliEMCALGeometry::GetCellPhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta, 
718 int &iphi, int &ieta) const
719
720   // added nSupMod; Nov 25, 05
721   // Alice numbering scheme        - Jun 01,2006 
722   static Int_t iphim, ietam;
723
724   GetModulePhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nTower, iphim, ietam); 
725   // have to change from 0 to (fNZ*fNETAdiv-1)
726   ieta  = ietam*fNETAdiv + (1-nIeta); // x(module) = -z(SM) 
727   // iphi - have to change from 0 to (fNPhi*fNPHIdiv-1)
728   iphi  = iphim*fNPHIdiv + nIphi;     // y(module) =  y(SM) 
729 }
730
731 Int_t  AliEMCALGeometry::GetSuperModuleNumber(Int_t absId)  const
732 {
733   //return the number of the 
734   //supermodule given the absolute
735   //ALICE numbering
736
737   static Int_t nSupMod, nTower, nIphi, nIeta;
738   GetCellIndex(absId, nSupMod, nTower, nIphi, nIeta);
739   return nSupMod;
740
741
742 // Methods for AliEMCALRecPoint - Feb 19, 2006
743 Bool_t AliEMCALGeometry::RelPosCellInSModule(Int_t absId, Double_t &xr, Double_t &yr, Double_t &zr) const
744 {
745   // Look to see what the relative
746   // position inside a given cell is
747   // for a recpoint.
748   // Alice numbering scheme - Jun 08, 2006
749
750   static Int_t nSupMod, nTower, nIphi, nIeta, iphi, ieta;
751   static Int_t phiIndexShift=6;
752   if(!CheckAbsCellId(absId)) return kFALSE;
753
754   GetCellIndex(absId, nSupMod, nTower, nIphi, nIeta);
755   GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod,nTower,nIphi,nIeta, iphi, ieta); 
756  
757   xr = fXCentersOfCells.At(ieta);
758   zr = fEtaCentersOfCells.At(ieta);
759
760   if(nSupMod<10) {
761     yr = fPhiCentersOfCells.At(iphi);
762   } else {
763     yr = fPhiCentersOfCells.At(iphi + phiIndexShift);
764     //    cout<<" absId "<<absId<<" nSupMod "<<nSupMod << " iphi "<<iphi<<" ieta "<<ieta;
765     //    cout<< " xr " << xr << " yr " << yr << " zr " << zr <<endl;
766   }
767
768   return kTRUE;
769 }
770
771 Bool_t AliEMCALGeometry::RelPosCellInSModule(Int_t absId, Double_t loc[3]) const
772 {
773   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
774   loc[0] = loc[1] = loc[2]=0.0;
775   if(RelPosCellInSModule(absId, loc[0],loc[1],loc[2])) {
776     return kTRUE;
777   }
778   return kFALSE;
779 }
780
781 Bool_t AliEMCALGeometry::RelPosCellInSModule(Int_t absId, TVector3 &vloc) const
782 {
783   static Double_t loc[3];
784   if(RelPosCellInSModule(absId,loc)) {
785     vloc.SetXYZ(loc[0], loc[1], loc[2]);
786     return kTRUE;
787   } else {
788     vloc.SetXYZ(0,0,0);
789     return kFALSE;
790   }
791   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
792 }
793
794 void AliEMCALGeometry::CreateListOfTrd1Modules()
795 {
796   //Generate the list of Trd1 modules
797   //which will make up the EMCAL
798   //geometry
799
800   AliDebug(2,Form(" AliEMCALGeometry::CreateListOfTrd1Modules() started "));
801
802   AliEMCALShishKebabTrd1Module *mod=0, *mTmp=0; // current module
803   if(fShishKebabTrd1Modules == 0) {
804     fShishKebabTrd1Modules = new TList;
805     for(int iz=0; iz< GetNZ(); iz++) { 
806       if(iz==0) { 
807         mod  = new AliEMCALShishKebabTrd1Module(TMath::Pi()/2.,this);
808       } else {
809         mTmp  = new AliEMCALShishKebabTrd1Module(*mod);
810         mod   = mTmp;
811       }
812       fShishKebabTrd1Modules->Add(mod);
813     }
814   } else {
815     AliDebug(2,Form(" Already exits : "));
816   }
817   AliDebug(2,Form(" fShishKebabTrd1Modules has %i modules \n", 
818                   fShishKebabTrd1Modules->GetSize()));
819   // Feb 20,2006;
820   // Jun 01, 2006 - ALICE numbering scheme
821   // define grid for cells in eta(z) and x directions in local coordinates system of SM
822   //  fEtaCentersOfCells = new TArrayD(fNZ *fNETAdiv);
823   //  fXCentersOfCells = new TArrayD(fNZ *fNETAdiv);
824   fEtaCentersOfCells.Set(fNZ *fNETAdiv);
825   fXCentersOfCells.Set(fNZ *fNETAdiv);
826   AliDebug(2,Form(" Cells grid in eta directions : size %i\n", fEtaCentersOfCells.GetSize()));
827   Int_t iphi=0, ieta=0, nTower=0;
828   Double_t xr, zr;
829   for(Int_t it=0; it<fNZ; it++) { // array index
830     AliEMCALShishKebabTrd1Module *trd1 = GetShishKebabModule(it);
831     nTower = fNPhi*it;
832     for(Int_t ic=0; ic<fNETAdiv; ic++) { // array index
833       trd1->GetCenterOfCellInLocalCoordinateofSM(ic, xr, zr);
834       GetCellPhiEtaIndexInSModule(0, nTower, 0, ic, iphi, ieta); // don't depend from phi - ieta in action
835       fXCentersOfCells.AddAt(float(xr) - fParSM[0],ieta);
836       fEtaCentersOfCells.AddAt(float(zr) - fParSM[2],ieta);
837     }
838   }
839   for(Int_t i=0; i<fEtaCentersOfCells.GetSize(); i++) {
840     AliDebug(2,Form(" ind %2.2i : z %8.3f : x %8.3f", i+1, 
841                     fEtaCentersOfCells.At(i),fXCentersOfCells.At(i)));
842   }
843
844  // define grid for cells in phi(y) direction in local coordinates system of SM
845   //  fPhiCentersOfCells = new TArrayD(fNPhi*fNPHIdiv);
846   fPhiCentersOfCells.Set(fNPhi*fNPHIdiv);
847   AliDebug(2,Form(" Cells grid in phi directions : size %i\n", fPhiCentersOfCells.GetSize()));
848   Int_t ind=0;
849   for(Int_t it=0; it<fNPhi; it++) { // array index
850     Float_t ytLeftCenterModule = -fParSM[1] + fPhiModuleSize*(2*it+1)/2;         // module
851     for(Int_t ic=0; ic<fNPHIdiv; ic++) { // array index
852       Float_t ytLeftCenterCell = ytLeftCenterModule + fPhiTileSize *(2*ic-1)/2.; // tower(cell) 
853       fPhiCentersOfCells.AddAt(ytLeftCenterCell,ind);
854       AliDebug(2,Form(" ind %2.2i : y %8.3f ", ind, fPhiCentersOfCells.At(ind))); 
855       ind++;
856     }
857   }
858 }
859
860 void  AliEMCALGeometry::GetTransformationForSM()
861 {
862   //Uses the geometry manager to
863   //load the transformation matrix
864   //for the supermodules
865
866   static Bool_t transInit=kFALSE;
867   if(transInit) return;
868
869   int i=0;
870   if(gGeoManager == 0) {
871     Info("CreateTransformationForSM() "," Load geometry : TGeoManager::Import()");
872     assert(0);
873   }
874   TGeoNode *tn = gGeoManager->GetTopNode();
875   TGeoNode *node=0, *xen1 = 0;
876   for(i=0; i<tn->GetNdaughters(); i++) {
877     node = tn->GetDaughter(i);
878     TString ns(node->GetName());
879     if(ns.Contains(GetNameOfEMCALEnvelope())) {
880       xen1 = node;
881       break;
882     }
883   }
884   if(!xen1) {
885     Info("CreateTransformationForSM() "," geometry has not EMCAL envelope with name %s", 
886     GetNameOfEMCALEnvelope());
887     assert(0);
888   }
889   printf(" i %i : EMCAL Envelope is %s : #SM %i \n", i, xen1->GetName(), xen1->GetNdaughters());
890   for(i=0; i<xen1->GetNdaughters(); i++) {
891     TGeoNodeMatrix *sm = (TGeoNodeMatrix*)xen1->GetDaughter(i);
892     fMatrixOfSM[i] = sm->GetMatrix();
893     //Compiler doesn't like this syntax...
894     //    printf(" %i : matrix %x \n", i, fMatrixOfSM[i]);
895   }
896   transInit = kTRUE;
897 }
898
899 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(const Double_t *loc, Double_t *glob, int ind) const
900 {
901   // Figure out the global numbering
902   // of a given supermodule from the
903   // local numbering
904   // Alice numbering - Jun 03,2006
905   //  if(fMatrixOfSM[0] == 0) GetTransformationForSM();
906
907   if(ind>=0 && ind < GetNumberOfSuperModules()) {
908     fMatrixOfSM[ind]->LocalToMaster(loc, glob);
909   }
910 }
911
912 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(const TVector3 &vloc, TVector3 &vglob, int ind) const
913 {
914   //Figure out the global numbering
915   //of a given supermodule from the
916   //local numbering given a 3-vector location
917
918   static Double_t tglob[3], tloc[3];
919   vloc.GetXYZ(tloc);
920   GetGlobal(tloc, tglob, ind);
921   vglob.SetXYZ(tglob[0], tglob[1], tglob[2]);
922 }
923
924 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(Int_t absId , double glob[3]) const
925
926   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
927   static Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta;
928   static double loc[3];
929
930   glob[0]=glob[1]=glob[2]=0.0; // bad case
931   if(RelPosCellInSModule(absId, loc)) {
932     GetCellIndex(absId, nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
933     fMatrixOfSM[nSupMod]->LocalToMaster(loc, glob);
934   }
935 }
936
937 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(Int_t absId , TVector3 &vglob) const
938
939   // Alice numbering scheme - Jun 03, 2006
940   static Double_t glob[3];
941
942   GetGlobal(absId, glob);
943   vglob.SetXYZ(glob[0], glob[1], glob[2]);
944
945 }
946
947 void AliEMCALGeometry::GetGlobal(const AliRecPoint *rp, TVector3 &vglob) const
948 {
949   // Figure out the global numbering
950   // of a given supermodule from the
951   // local numbering for RecPoints
952
953   static TVector3 vloc;
954   static Int_t nSupMod, nModule, nIphi, nIeta;
955
956   AliRecPoint *rpTmp = (AliRecPoint*)rp; // const_cast ??
957   if(!rpTmp) return;
958   AliEMCALRecPoint *rpEmc = (AliEMCALRecPoint*)rpTmp;
959
960   GetCellIndex(rpEmc->GetAbsId(0), nSupMod, nModule, nIphi, nIeta);
961   rpTmp->GetLocalPosition(vloc);
962   GetGlobal(vloc, vglob, nSupMod);
963 }
964
965 void AliEMCALGeometry::EtaPhiFromIndex(Int_t absId,Float_t &eta,Float_t &phi) const
966 {
967   // Jun 03, 2006 - version for TRD1
968   static TVector3 vglob;
969   GetGlobal(absId, vglob);
970   eta = vglob.Eta();
971   phi = vglob.Phi();
972 }
973
974 AliEMCALShishKebabTrd1Module* AliEMCALGeometry::GetShishKebabModule(Int_t neta=0)
975 {
976   //This method was too long to be
977   //included in the header file - the
978   //rule checker complained about it's
979   //length, so we move it here.  It returns the
980   //shishkebabmodule at a given eta index point.
981
982   static AliEMCALShishKebabTrd1Module* trd1=0;
983   if(fShishKebabTrd1Modules && neta>=0 && neta<fShishKebabTrd1Modules->GetSize()) {
984     trd1 = (AliEMCALShishKebabTrd1Module*)fShishKebabTrd1Modules->At(neta);
985   } else trd1 = 0;
986   return trd1;
987 }