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