EMCAL/AliEMCALGeometry.h

   1 #ifndef ALIEMCALGEOMETRY_H
   2 #define ALIEMCALGEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2004, 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 //*--   and : Aleksei Pavlinov (WSU) - shashlyk staff
  15 //*--   and : Gustavo Conesa: Add TRU mapping. TRU parameters still not fixed.
  16
  17 // --- ROOT system ---
  18 class TString ;
  19 class TObjArray;
  20 class TVector3 ;
  21 class TParticle ;
  22 class TClonesArray ;
  23
  24 // --- AliRoot header files ---
  25 #include "AliGeometry.h"
  26
  27 class AliEMCALGeometry : public AliGeometry {
  28 public:
  29   AliEMCALGeometry(const AliEMCALGeometry& geom):AliGeometry(geom) {
  30     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  31     Fatal("Cpy ctor", "Not implemented");
  32   };
  33   virtual ~AliEMCALGeometry(void) ;
  34   static AliEMCALGeometry * GetInstance(const Text_t* name,
  35                                         const Text_t* title="") ;
  36   static AliEMCALGeometry * GetInstance() ;
  37   AliEMCALGeometry & operator = (const AliEMCALGeometry  & /*rvalue*/) const {
  38     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  39     Fatal("operator =", "not implemented");
  40     return *(GetInstance()) ;
  41   };
  42
  43   Bool_t AreInSameTower(Int_t id1, Int_t id2) const ;
  44
  45   TClonesArray *  FillTRU(const TClonesArray * digits)  ;
  46
  47   virtual void GetGlobal(const AliRecPoint *, TVector3 &, TMatrixF &) const {}
  48   virtual void GetGlobal(const AliRecPoint *, TVector3 &) const {}
  49   virtual Bool_t Impact(const TParticle *) const {return kTRUE;}
  50
  51   Bool_t IsInEMCAL(Double_t x, Double_t y, Double_t z) const;
  52   // General
  53   Bool_t  IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
  54   // Return EMCAL geometrical parameters
  55   // geometry
  56   Float_t GetAlFrontThickness() const { return fAlFrontThick;}
  57   Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
  58   Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
  59   Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
  60   Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
  61   Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance;}
  62   Float_t GetIP2ECASection() const { return ( GetIPDistance() + GetAlFrontThickness() + GetGap2Active() ) ; }
  63   Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }
  64   Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
  65   Float_t GetZLength() const { return fZLength ; }
  66   Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ;}
  67   Float_t GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/
  68                                        ((Float_t)fNZ);}
  69   Float_t GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/
  70                                        ((Float_t)fNPhi);}
  71   Int_t   GetNECLayers() const {return fNECLayers ;}
  72   Int_t   GetNZ() const {return fNZ ;}
  73   Int_t   GetNEta() const {return fNZ ;}
  74   Int_t   GetNPhi() const {return fNPhi ;}
  75   Int_t   GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
  76   Float_t GetECPbRadThick()const {return fECPbRadThickness;}
  77   Float_t GetECScintThick() const {return fECScintThick;}
  78   Float_t GetSampling() const {return fSampling ; }
  79   Bool_t IsInECA(Int_t index) const { if ( (index > 0 && (index <= GetNZ() * GetNPhi()))) return kTRUE; else return kFALSE ;}
  80
  81   Int_t   GetNumberOfSuperModules() {return fNumberOfSuperModules;}
  82   Float_t GetfPhiGapForSuperModules() {return fPhiGapForSM;}
  83   Float_t GetPhiModuleSize() const  {return fPhiModuleSize;}
  84   Float_t GetEtaModuleSize() const  {return fEtaModuleSize;}
  85   Float_t GetFrontSteelStrip() const {return fFrontSteelStrip;}
  86   Float_t GetLateralSteelStrip() const {return fLateralSteelStrip;}
  87   Float_t GetPassiveScintThick() const {return fPassiveScintThick;}
  88   Float_t GetPhiTileSize() const {return fPhiTileSize;}
  89   Float_t GetEtaTileSize() const {return fEtaTileSize;}
  90   Int_t   GetNPhiSuperModule() const {return fNPhiSuperModule;}
  91   Int_t   GetNPHIdiv() const {return fNPHIdiv ;}
  92   Int_t   GetNETAdiv() const {return fNETAdiv ;}
  93   Int_t   GetNCells()  const {return fNCells;}
  94
  95   Int_t   GetNTRU() const    {return fNTRU ; }
  96   Int_t   GetNTRUEta() const {return fNTRUEta ; }
  97   Int_t   GetNTRUPhi() const {return fNTRUPhi ; }
  98
  99   Float_t GetSteelFrontThickness() const { return fSteelFrontThick;}
 100   Float_t GetLongModuleSize() const {return fLongModuleSize;}
 101
 102   Float_t GetTrd1Angle() const {return fTrd1Angle;}
 103   Float_t Get2Trd1Dx2()  const {return f2Trd1Dx2;}
 104   Float_t GetTrd2AngleY()const {return fTrd2AngleY;}
 105   Float_t Get2Trd2Dy2()  const {return f2Trd2Dy2;}
 106   Float_t GetTubsR()     const {return fTubsR;}
 107   Float_t GetTubsTurnAngle() const {return fTubsTurnAngle;}
 108   // Dabs id <-> indexes; Shish-kebab case
 109   Int_t   GetAbsCellId(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta);
 110   Bool_t  GetCellIndex(Int_t absId, Int_t &nSupMod, Int_t &nTower, Int_t &nIphi, Int_t &nIeta);
 111   void    GetTowerPhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t &iphit, Int_t &ietat);
 112   void    GetCellPhiEtaIndexInSModule(Int_t nSupMod, Int_t nTower, Int_t nIphi, Int_t nIeta,
 113                                       Int_t &iphi, Int_t &ieta);
 114   Bool_t  CheckAbsCellId(Int_t ind); // replace the IsInECA
 115   // ---
 116   Float_t AngleFromEta(Float_t eta){ // returns theta in radians for a given pseudorapidity
 117     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
 118   }
 119   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta){ // returns z in for a given
 120     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
 121     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
 122   }
 123   // These methods are obsolete but use in AliEMCALRecPoint - keep it now
 124   Int_t TowerIndex(Int_t iz,Int_t iphi) const; // returns tower index
 125         // returns tower indexs iz, iphi.
 126   void TowerIndexes(Int_t index,Int_t &iz,Int_t &iphi) const;
 127         // for a given tower index it returns eta and phi of center of that tower.
 128   void EtaPhiFromIndex(Int_t index,Float_t &eta,Float_t &phi) const;
 129         // returns x, y, and z (cm) on the inner surface of a given EMCAL Cell specified by relid.
 130   void XYZFromIndex(const Int_t *relid,Float_t &x,Float_t &y, Float_t &z) const;
 131   void XYZFromIndex(Int_t absid, TVector3 &v) const;
 132         // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the tower index.
 133   Int_t TowerIndexFromEtaPhi(Float_t eta,Float_t phi) const;
 134         // for a given eta and phi in the EMCAL it returns the pretower index.
 135   void PosInAlice(const Int_t *relid, Float_t &theta, Float_t &phi) const ;
 136   void PosInAlice(Int_t absid, Float_t &theta, Float_t &phi) const ;
 137   Bool_t AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t *relid) const;
 138   // --
 139   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz ; printf("SetNZ: Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
 140   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi ; printf("SetNPhi: Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
 141
 142   void SetNTRU(Int_t ntru)    {fNTRU    = ntru; printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule set to %d", fNTRU) ; }
 143   void SetNTRUEta(Int_t ntru) {fNTRUEta = ntru; ; printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule in Etaset to %d", fNTRUEta) ;}
 144   void SetNTRUPhi(Int_t ntru) {fNTRUPhi = ntru; ; printf("SetNTRU: Number of TRUs per SuperModule in Phi set to %d", fNTRUPhi) ;}
 145
 146   void SetSampling(Float_t samp) { fSampling = samp; printf("SetSampling: Sampling factor set to %f", fSampling) ; }
 147
 148 protected:
 149   AliEMCALGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") :
 150     AliGeometry(name, title) {// ctor only for internal usage (singleton)
 151     Init();
 152   };
 153   AliEMCALGeometry() :
 154     AliGeometry() {// ctor only for internal usage (singleton)
 155     Init();
 156   };
 157   void Init(void);                      // initializes the parameters of EMCAL
 158   void CheckAditionalOptions();              //
 159
 160 private:
 161   static AliEMCALGeometry * fgGeom;     // pointer to the unique instance of the singleton
 162   static Bool_t fgInit;                 // Tells if geometry has been succesfully set up.
 163   TObjArray *fArrayOpts;                //! array of geometry options
 164
 165   Float_t fAlFrontThick;                // Thickness of the front Al face of the support box
 166   Float_t fECPbRadThickness;            // cm, Thickness of the Pb radiators
 167   Float_t fECScintThick;                // cm, Thickness of the scintillators
 168   Int_t   fNECLayers;                   // number of scintillator layers
 169
 170   Float_t fArm1PhiMin;                  // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 171   Float_t fArm1PhiMax;                  // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 172   Float_t fArm1EtaMin;                  // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 173   Float_t fArm1EtaMax;                  // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 174
 175   // Geometry Parameters
 176   Float_t fEnvelop[3];                  // the GEANT TUB for the detector
 177   Float_t fIPDistance;                  // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
 178   Float_t fShellThickness;              // Total thickness in (x,y) direction
 179   Float_t fZLength;                     // Total length in z direction
 180   Float_t fGap2Active;                  // Gap between the envelop and the active material
 181   Int_t   fNZ;                          // Number of Towers in the Z direction
 182   Int_t   fNPhi;                        // Number of Towers in the PHI direction
 183   Float_t fSampling;                    // Sampling factor
 184
 185   // Shish-kebab option - 23-aug-04 by PAI; COMPACT, TWIST, TRD1 and TRD2
 186   Int_t   fNumberOfSuperModules;         // default is 12 = 6 * 2
 187   Float_t fSteelFrontThick;              // Thickness of the front stell face of the support box - 9-sep-04
 188   Float_t fFrontSteelStrip;              // 13-may-05
 189   Float_t fLateralSteelStrip;            // 13-may-05
 190   Float_t fPassiveScintThick;            // 13-may-05
 191   Float_t fPhiModuleSize;                // Phi -> X
 192   Float_t fEtaModuleSize;                // Eta -> Y
 193   Float_t fPhiTileSize;                  //
 194   Float_t fEtaTileSize;                  //
 195   Float_t fLongModuleSize;               //
 196   Int_t   fNPhiSuperModule;              // 6 - number supermodule in phi direction
 197   Int_t   fNPHIdiv;                      // number phi divizion of module
 198   Int_t   fNETAdiv;                      // number eta divizion of module
 199   //
 200   Int_t   fNCells;                       // number of cells in calo
 201   Int_t   fNCellsInSupMod;               // number cell in super module
 202   Int_t   fNCellsInTower;                // number cell in tower(or module)
 203   //TRU parameters
 204   Int_t   fNTRU ;                        //! Number of TRUs per module
 205   Int_t   fNTRUEta ;                     //! Number of cell rows per Z in one TRU
 206   Int_t   fNTRUPhi ;                     //! Number of cell rows per Phi in one TRU
 207   // TRD1 options - 30-sep-04
 208   Float_t fTrd1Angle;                    // angle in x-z plane (in degree)
 209   Float_t f2Trd1Dx2;                     // 2*dx2 for TRD1
 210   Float_t fPhiGapForSM;                  // Gap betweeen supermodules in phi direction
 211   Int_t   fKey110DEG;                    // for calculation abs cell id; 19-oct-05
 212   // TRD2 options - 27-jan-07
 213   Float_t fTrd2AngleY;                   // angle in y-z plane (in degree)
 214   Float_t f2Trd2Dy2;                     // 2*dy2 for TRD2
 215   Float_t fEmptySpace;                   // 2mm om fred drawing
 216   // Super module as TUBS
 217   Float_t fTubsR;                        // radius of tubs
 218   Float_t fTubsTurnAngle;                // turn angle of tubs in degree
 219   // Service routine
 220   static int ParseString(const TString &topt, TObjArray &Opt);
 221
 222   ClassDef(AliEMCALGeometry,10) // EMCAL geometry class
 223   };
 224
 225 #endif // AliEMCALGEOMETRY_H