EMCAL/AliEMCALGeometry.h

   1 #ifndef ALIEMCALGEOMETRY_H
   2 #define ALIEMCALGEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   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
  15 #include <assert.h>
  16
  17 // --- ROOT system ---
  18   class TString ;
  19 class TObjArray ;
  20 class TVector3 ;
  21 class TParticle ;
  22
  23 // --- AliRoot header files ---
  24
  25 #include "AliGeometry.h"
  26
  27 class AliEMCALGeometry : public AliGeometry {
  28 public:
  29   AliEMCALGeometry() {
  30     // default ctor,  must be kept public for root persistency purposes,
  31     // but should never be called by the outside world
  32   };
  33   AliEMCALGeometry(const AliEMCALGeometry & geom) {
  34     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  35     assert(0==1);
  36   };
  37   virtual ~AliEMCALGeometry(void) ;
  38   static AliEMCALGeometry * GetInstance(const Text_t* name,
  39                                         const Text_t* title="") ;
  40   static AliEMCALGeometry * GetInstance() ;
  41   AliEMCALGeometry & operator = (const AliEMCALGeometry  & rvalue) const {
  42     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  43     assert(0==1) ;
  44     return *(GetInstance()) ;
  45   };
  46
  47   const Bool_t AreInSameTower(Int_t id1, Int_t id2) const ;
  48   virtual void GetGlobal(const AliRecPoint *, TVector3 &, TMatrix &) const {}
  49   virtual void GetGlobal(const AliRecPoint *, TVector3 &) const {}
  50   virtual Bool_t Impact(const TParticle * particle) const {return kTRUE;}
  51   // General
  52   Bool_t  IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
  53   // Return EMCA geometrical parameters
  54   // geometry
  55   const Float_t GetAlFrontThickness() const { return fAlFrontThick;}
  56   const Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
  57   const Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
  58   const Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
  59   const Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
  60   const Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance  ; }
  61   const Float_t GetIP2PRESection()  const { return (GetIPDistance() + GetAlFrontThickness() +  GetGap2Active() ) ;}
  62   const Float_t GetIP2ECALSection() const { return ( GetIP2PRESection() + GetNPRLayers() * (  GetPRScintThick() +  GetPRPbRadThick() ) ) ; }
  63   const Float_t GetIP2HCALSection() const { return ( GetIP2ECALSection() + GetNECLayers() * ( GetECScintThick() +  GetECPbRadThick() ) ) ; }
  64   const Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }
  65   const Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
  66   const Float_t GetZLength() const { return fZLength ; }
  67   const Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ; }
  68   const Float_t GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/
  69                                        ((Float_t)fNZ);}
  70   const Float_t GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/
  71                                        ((Float_t)fNPhi);}
  72   const Int_t   GetNECLayers() const {return fNECLayers ;}
  73   const Int_t   GetNHCLayers() const {return fNHCLayers ;}
  74   const Int_t   GetNPRLayers() const {return fNPRLayers;}
  75   const Int_t   GetNZ() const {return fNZ ;}
  76   const Int_t   GetNEta() const {return fNZ ;}
  77   const Int_t   GetNPhi() const {return fNPhi ;}
  78   const Int_t   GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
  79   const Float_t GetPRPbRadThick()const {return fPRPbRadThickness;}
  80   const Float_t GetECPbRadThick()const {return fECPbRadThickness;}
  81   const Float_t GetHCCuRadThick()const {return fHCCuRadThickness;}
  82   const Float_t GetPRScintThick() const {return fPRScintThick;}
  83   const Float_t GetECScintThick() const {return fECScintThick;}
  84   const Float_t GetHCScintThick() const {return fECScintThick;}
  85   const Float_t GetSampling() const {return fSampling ; }
  86   const Float_t GetSummationFraction() const {return fSummationFraction ; }
  87
  88   const Bool_t IsInPRE(Int_t index) const  { if ( (index > (GetNZ() * GetNPhi()) && (index <= 2 * (GetNZ() * GetNPhi())))) return kTRUE; else return kFALSE ;}
  89   const Bool_t IsInECAL(Int_t index) const { if ( (index > 0 && (index <= GetNZ() * GetNPhi()))) return kTRUE; else return kFALSE ;}
  90   const Bool_t IsInHCAL(Int_t index) const { if ( (index > 2*(GetNZ() * GetNPhi()) && (index <= 3 * (GetNZ() * GetNPhi())))) return kTRUE; else return kFALSE ;} ;
  91
  92   Float_t AngleFromEta(Float_t eta){ // returns angle in radians for a given
  93     // pseudorapidity.
  94     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
  95   }
  96   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta){ // returns z in for a given
  97     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
  98     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
  99   }
 100   Int_t TowerIndex(Int_t iz,Int_t iphi) const; // returns tower index
 101   // returns tower indexs iz, iphi.
 102   void TowerIndexes(Int_t index,Int_t &iz,Int_t &iphi,Int_t &ipre) const;
 103   // for a given tower index it returns eta and phi of center of that tower.
 104   void EtaPhiFromIndex(Int_t index,Float_t &eta,Float_t &phi) const;
 105   // returns x, y, and z (cm) on the inner surface of a given EMCAL Cell specified by relid.
 106   void XYZFromIndex(const Int_t *relid,Float_t &x,Float_t &y, Float_t &z) const;
 107   void XYZFromIndex(const Int_t absid, TVector3 &v) const;
 108   // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the tower index.
 109   Int_t TowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const;
 110   // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the pretower index.
 111   Int_t PreTowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const;
 112   // Returns theta and phi (degree) for a given EMCAL cell indicated by relid or absid
 113   void PosInAlice(const Int_t *relid, Float_t &theta, Float_t &phi) const ;
 114   void PosInAlice(const Int_t absid, Float_t &theta, Float_t &phi) const ;
 115   Bool_t AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t *relid) const;
 116   /*
 117   // Returns kTRUE if the two indexs are neighboring towers or preshowers.
 118   Boot_t AliEMCALGeometry::AreNeighbours(Int_t index1,Int_t index2) const;
 119   */
 120
 121   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz ; Info("SetNZ", "Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
 122   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi ; Info("SetNPhi", "Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
 123   void SetSampling(Float_t samp) { fSampling = samp; Info("SetSampling", "Sampling factor set to %f", fSampling) ; }
 124
 125 protected:
 126   AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") :
 127     AliGeometry(name, title) {// ctor only for internal usage (singleton)
 128     Init();
 129   };
 130   void Init(void) ;            // initializes the parameters of EMCAL
 131
 132 private:
 133   static AliEMCALGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance
 134   // of the singleton
 135   static Bool_t fgInit;// Tells if geometry has been succesfully set up.
 136   Float_t fAlFrontThick; // Thickness of the front Al face of the support box
 137
 138   Float_t fPRPbRadThickness ;  // cm, Thickness of the Pb radiators for the preshower section
 139   Float_t fPRScintThick      ;  // cm, Thickness of the sintilator for the preshower section of the tower
 140   Int_t   fNPRLayers        ;  // number of scintillator layers in the preshower section
 141
 142   Float_t fECPbRadThickness ;  // cm, Thickness of the Pb radiators for the EM calorimeter  section
 143   Float_t fECScintThick      ;  // cm, Thickness of the sintilator for the EM alorimeter section of the tower
 144   Int_t   fNECLayers        ;  // number of scintillator layers in the EM calorimeter section
 145
 146   Float_t fHCCuRadThickness ;  // cm, Thickness of the Cu radiators.
 147   Float_t fHCScintThick      ;  // cm, Thickness of the sintilator for the hadronic alorimeter section of the tower
 148   Int_t   fNHCLayers        ;  // number of scintillator layers in the hadronic calorimeter section
 149
 150   Float_t fArm1PhiMin; // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 151   Float_t fArm1PhiMax; // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 152   Float_t fArm1EtaMin; // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 153   Float_t fArm1EtaMax; // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 154
 155   // It is assumed that Arm1 and Arm2 have the same following parameters
 156   Float_t fEnvelop[3];      // the GEANT TUB for the detector
 157   Float_t fIPDistance;      // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
 158   Float_t fShellThickness;  // Total thickness in (x,y) direction
 159   Float_t fZLength;         // Total length in z direction
 160   Float_t fGap2Active;      // Gap between the envelop and the active material
 161   Int_t   fNZ;             // Number of Towers in the Z direction
 162   Int_t   fNPhi;           // Number of Towers in the Phi Direction
 163   Float_t fSampling;       // Sampling factor
 164   Float_t fSummationFraction; // Fraction of the energy collected in the PRE section to be added to the EC section
 165
 166   ClassDef(AliEMCALGeometry,5) // EMCAL geometry class
 167
 168     };
 169
 170 #endif // AliEMCALGEOMETRY_H