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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 #include "TString.h"
19 #include "TObjArray.h"
20 #include "TVector3.h"
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   virtual void GetGlobal(const AliRecPoint *, TVector3 &, TMatrix &) const {}
47   virtual void GetGlobal(const AliRecPoint *, TVector3 &) const {}
48   virtual Bool_t Impact(const TParticle * particle) const {return kTRUE;}
49   // General
50   Bool_t  IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
51   // Return EMCA geometrical parameters
52   // geometry
53   const Float_t GetAlFrontThickness() const { return fAlFrontThick;}
54   const Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
55   const Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
56   const Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
57   const Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
58   const Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance  ; } 
59   const Float_t GetIP2PreShower()  const { return (GetIPDistance() + GetAlFrontThickness() +  GetGap2Active() ) ;}
60   const Float_t GetIP2Tower() const { return ( GetIP2PreShower() + 2 * (  GetPreSintThick() +  GetPbRadThick() ) ) ; }  
61   const Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }  
62   const Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
63   const Float_t GetZLength() const { return fZLength ; } 
64   const Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ; }
65   const Float_t GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/
66                                        ((Float_t)fNZ);}
67   const Float_t GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/
68                                        ((Float_t)fNPhi);}
69   const Int_t   GetNECLayers() const {return fNECLayers ;}
70   const Int_t   GetNHCLayers() const {return fNHCLayers ;}
71   const Int_t   GetNPRLayers() const {return fNPRLayers;}
72   const Int_t   GetNZ() const {return fNZ ;}
73   const Int_t   GetNEta() const {return fNZ ;}
74   const Int_t   GetNPhi() const {return fNPhi ;}
75   const Int_t   GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
76   const Float_t GetPbRadThick()const {return fPbRadThickness;}
77   const Float_t GetCuRadThick()const {return fCuRadThickness;}
78   const Float_t GetFullSintThick() const { // returns Full tower sintilator
79     // thickness in cm.
80     return fFullShowerSintThick;
81   }
82   const Float_t GetPreSintThick() const { // returns PreShower tower sintilator
83     // thickness in cm.
84     return fPreShowerSintThick;
85   }
86   Float_t AngleFromEta(Float_t eta){ // returns angle in radians for a given
87     // pseudorapidity.
88     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
89   }
90   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta){ // returns z in for a given
91     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
92     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
93   }
94   Int_t TowerIndex(Int_t iz,Int_t iphi,Int_t ipre) const; // returns tower index
95   // returns tower indexs iz, iphi.
96   void TowerIndexes(Int_t index,Int_t &iz,Int_t &iphi,Int_t &ipre) const;
97   // for a given tower index it returns eta and phi of center of that tower.
98   void EtaPhiFromIndex(Int_t index,Float_t &eta,Float_t &phi) const;
99   // returns x, y, and z (cm) on the inner surface of a given EMCAL Cell specified by relid.
100   void XYZFromIndex(const Int_t *relid,Float_t &x,Float_t &y, Float_t &z) const;
101   // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the tower index.
102   Int_t TowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const;
103   // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the pretower index.
104   Int_t PreTowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const;
105   // Returns theta and phi (degree) for a given EMCAL cell indecated by relid
106   void PosInAlice(const Int_t *relid,Float_t &theta,Float_t &phi) const ;
107   // Returns an array indicating the Tower/preshower, iz, and iphi for a
108   // specific EMCAL indes.
109   Bool_t AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t *relid) const;
110   /*
111   // Returns kTRUE if the two indexs are neighboring towers or preshowers.
112   Boot_t AliEMCALGeometry::AreNeighbours(Int_t index1,Int_t index2) const;
113   */
114   
115   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz ; Info("SetNZ", "Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
116   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi ; Info("SetNPhi", "Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
117   
118 protected:
119   AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") :
120     AliGeometry(name, title) {// ctor only for internal usage (singleton)
121     Init();
122   };
123   void Init(void) ;            // initializes the parameters of EMCAL
124   
125 private:
126   static AliEMCALGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance
127   // of the singleton 
128   static Bool_t fgInit;// Tells if geometry has been succesfully set up.
129   Float_t fAlFrontThick; // Thickness of the front Al face of the support box
130   Float_t fPreShowerSintThick; // Thickness of the sintilator for the
131   // preshower part of the calorimeter
132   Float_t fFullShowerSintThick;// Thickness of the sintilaor for the full
133   // shower part of the calorimeter
134   Float_t fPbRadThickness; // Thickness of Pb radiators cm.
135   Float_t fCuRadThickness; // Thickness of Cu radiators cm.
136   Float_t fArm1PhiMin; // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
137   Float_t fArm1PhiMax; // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
138   Float_t fArm1EtaMin; // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
139   Float_t fArm1EtaMax; // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
140   
141   // It is assumed that Arm1 and Arm2 have the same following parameters
142   Float_t fEnvelop[3];     // the GEANT TUB for the detector 
143   Float_t fIPDistance;     // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
144   Float_t fShellThickness; // Total thickness in (x,y) direction
145   Float_t fZLength;        // Total length in z direction
146   Float_t fGap2Active;     // Gap between the envelop and the active material
147   Int_t   fNECLayers;        // Number of layers of material in the R direction for the electromagnetic calorimeter 
148   Int_t   fNPRLayers;      // Number of layers of material in the R direction for the preshower
149   Int_t   fNHCLayers;      // Number of layers of material in the R direction for the hadron calorimeter
150   Int_t   fNZ;             // Number of Towers in the Z direction
151   Int_t   fNPhi;           // Number of Towers in the Phi Direction
152   
153   ClassDef(AliEMCALGeometry,5) // EMCAL geometry class 
154     
155     };
156
157 #endif // AliEMCALGEOMETRY_H