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[u/mrichter/AliRoot.git] / 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):AliGeometry(geom) {
34     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
35     Fatal("Cpy ctor", "Not implemented");
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     Fatal("operator =", "not implemented");
44     return *(GetInstance()) ; 
45   };
46
47   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 *) const {return kTRUE;}
51   // General
52   Bool_t  IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
53         // Return EMCA geometrical parameters
54   // geometry
55   Float_t GetAlFrontThickness() const { return fAlFrontThick;}
56   Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
57   Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
58   Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
59   Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
60   Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance;}   
61   Float_t GetIP2ECASection() const { return ( GetIPDistance() + GetAlFrontThickness() + GetGap2Active() ) ; }   
62   Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }  
63   Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
64   Float_t GetZLength() const { return fZLength ; } 
65   Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ; }
66   Float_t GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/
67                                        ((Float_t)fNZ);}
68   Float_t GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/
69                                        ((Float_t)fNPhi);}
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   Int_t   GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
75   Float_t GetECPbRadThick()const {return fECPbRadThickness;}
76   Float_t GetECScintThick() const {return fECScintThick;}
77   Float_t GetSampling() const {return fSampling ; } 
78   Bool_t IsInECA(Int_t index) const { if ( (index > 0 && (index <= GetNZ() * GetNPhi()))) return kTRUE; else return kFALSE ;}
79  
80   Float_t AngleFromEta(Float_t eta){ // returns theta in radians for a given pseudorapidity
81     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
82   }
83   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta){ // returns z in for a given
84     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
85     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
86   }
87   Int_t TowerIndex(Int_t iz,Int_t iphi) const; // returns tower index
88         // returns tower indexs iz, iphi.
89   void TowerIndexes(Int_t index,Int_t &iz,Int_t &iphi) const;
90         // for a given tower index it returns eta and phi of center of that tower.
91   void EtaPhiFromIndex(Int_t index,Float_t &eta,Float_t &phi) const;
92         // returns x, y, and z (cm) on the inner surface of a given EMCAL Cell specified by relid.
93   void XYZFromIndex(const Int_t *relid,Float_t &x,Float_t &y, Float_t &z) const;
94   void XYZFromIndex(Int_t absid, TVector3 &v) const;
95         // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the tower index.
96   Int_t TowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const;
97         // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the pretower index.
98   void PosInAlice(const Int_t *relid, Float_t &theta, Float_t &phi) const ;
99   void PosInAlice(Int_t absid, Float_t &theta, Float_t &phi) const ;
100   Bool_t AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t *relid) const;
101   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz ; printf("SetNZ: Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
102   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi ; printf("SetNPhi: Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
103   void SetSampling(Float_t samp) { fSampling = samp; printf("SetSampling: Sampling factor set to %f", fSampling) ; }
104
105 protected:
106   AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") :
107     AliGeometry(name, title) {// ctor only for internal usage (singleton)
108     Init();
109   };
110   void Init(void);                      // initializes the parameters of EMCAL
111   
112 private:
113   static AliEMCALGeometry * fgGeom;     // pointer to the unique instance of the singleton
114   static Bool_t fgInit;                 // Tells if geometry has been succesfully set up.
115   Float_t fAlFrontThick;                // Thickness of the front Al face of the support box
116   
117   Float_t fECPbRadThickness;            // cm, Thickness of the Pb radiators
118   Float_t fECScintThick;                // cm, Thickness of the scintillators
119   Int_t   fNECLayers;                   // number of scintillator layers
120   
121   Float_t fArm1PhiMin;                  // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
122   Float_t fArm1PhiMax;                  // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
123   Float_t fArm1EtaMin;                  // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
124   Float_t fArm1EtaMax;                  // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
125   
126   // Geometry Parameters
127   Float_t fEnvelop[3];                  // the GEANT TUB for the detector 
128   Float_t fIPDistance;                  // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
129   Float_t fShellThickness;              // Total thickness in (x,y) direction
130   Float_t fZLength;                     // Total length in z direction
131   Float_t fGap2Active;                  // Gap between the envelop and the active material
132   Int_t   fNZ;                          // Number of Towers in the Z direction
133   Int_t   fNPhi;                        // Number of Towers in the Phi Direction
134   Float_t fSampling;                    // Sampling factor
135   
136   ClassDef(AliEMCALGeometry,8) // EMCAL geometry class 
137     
138     };
139
140 #endif // AliEMCALGEOMETRY_H