EMCAL/AliEMCALv0.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 /* $Id$ */
  16
  17 //_________________________________________________________________________
  18 // Implementation version v0 of EMCAL Manager class
  19 // An object of this class does not produce hits nor digits
  20 // It is the one to use if you do not want to produce outputs in TREEH or TREED
  21 // This class places a Geometry of the EMCAL in the ALICE Detector as defined in AliEMCALGeometry.cxx
  22 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  23 //*-- and   : Sahal Yacoob (LBL / UCT)
  24
  25 // This Version of AliEMCALv0 reduces the number of volumes placed in XEN1 (the envelope) to less than five hundred
  26 // The Envelope is Placed in Alice, And the Aluminium layer. Mini envelopes (XU) are then placed in XEN1.
  27 // Each mini envelope contains 2 scintillator, and 2 lead layers, except the last one which contains just one scintillator layer.
  28 // At the moment I cannot place the 36 and above layers in the mini envelopes so all layers are still placed in XEN1
  29
  30
  31 // --- ROOT system ---
  32
  33 #include "TPGON.h"
  34 #include "TTUBS.h"
  35 #include "TNode.h"
  36 #include "TRandom.h"
  37 #include "TGeometry.h"
  38
  39 // --- Standard library ---
  40
  41 #include <stdio.h>
  42 #include <string.h>
  43 #include <stdlib.h>
  44 #include <Rstrstream.h>
  45 #include <Riostream.h>
  46
  47 // --- AliRoot header files ---
  48
  49 #include "AliEMCALv0.h"
  50 #include "AliEMCALGeometry.h"
  51 #include "AliConst.h"
  52 #include "AliRun.h"
  53
  54 ClassImp(AliEMCALv0)
  55
  56 //______________________________________________________________________
  57 AliEMCALv0::AliEMCALv0(const char *name, const char *title):
  58   AliEMCAL(name,title)
  59 {
  60   // ctor : title is used to identify the layout
  61   GetGeometry() ;
  62
  63 }
  64
  65 //______________________________________________________________________
  66 void AliEMCALv0::BuildGeometry()
  67 {
  68     // Display Geometry for display.C
  69
  70     const Int_t kColorArm1   = kBlue ;
  71
  72     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
  73
  74     // Define the shape of the Calorimeter
  75     TNode * top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice") ;
  76     new TTUBS("Envelop1", "Tubs that contains arm 1", "void",
  77               geom->GetEnvelop(0),     // rmin
  78               geom->GetEnvelop(1) +30 ,     // rmax
  79               geom->GetEnvelop(2)/2.0, // half length in Z
  80               geom->GetArm1PhiMin(),   // minimun phi angle
  81               geom->GetArm1PhiMax()    // maximun phi angle
  82         );
  83
  84     // Place the Node
  85     top->cd();
  86     TNode * envelop1node = new TNode("Envelop1", "Arm1 Envelop", "Envelop1"
  87                                      ,0., 0., 0., "") ;
  88     envelop1node->SetLineColor(kColorArm1) ;
  89     fNodes->Add(envelop1node) ;
  90 }
  91
  92 //______________________________________________________________________
  93 void AliEMCALv0::CreateGeometry()
  94 {
  95   // Create the EMCAL geometry for Geant
  96   // Geometry of a tower
  97   //|-----------------------------------------------------| XEN1
  98   //| |                                                 | |
  99   //| |    Al thickness = GetAlFrontThickness()         | |
 100   //| |                                                 | |
 101   //| |                                                 | |
 102   //| |                                                 | |
 103   //|  -------------------------------------------------  |
 104   //| |    Air Gap = GetGap2Active()                    | |
 105   //| |                                                 | |
 106   //|  -------------------------------------------------  |
 107   //| |    XU0 : XPST (PreShower e = GetPRScintThick() )| |
 108   //|  -------------------------------------------------  |
 109   //| |    XU0 : XPBX (PreShower e = GetPRPbRadThick() )| |
 110   //|  -------------------------------------------------  |
 111   //| |    XU0 : XPST (PreShower e = GetPEScintThick() )| |
 112   //|  -------------------------------------------------  |
 113   //| |    XU0 : XPBX (PreShower e = GetPRPbRadThick() )| |
 114   //|  -------------------------------------------------  |
 115   //|    etc ..... GetNPRLayers() times                   |
 116   //|  -------------------------------------------------  |
 117   //| |    XU1 : XPST (ECAL e = GetECScintThick() )     | |
 118   //|  -------------------------------------------------  |
 119   //| |    XU1 : XPBX (ECAL e = GetECPbRadThick() )     | |
 120   //|  -------------------------------------------------  |
 121   //| |    XU1 : XPST (ECAL e = GetECScintThick()       | |
 122   //|  -------------------------------------------------  |
 123   //| |    XU1 : XPBX (ECAL e = GetECPbRadThick() )     | |
 124   //|  -------------------------------------------------  |
 125   //|    etc ..... GetNECLayers() times                   |
 126   //|  -------------------------------------------------  |
 127   //| |    XU1 : XPST (ECAL e = GetHCScintThick() )     | |
 128   //|  -------------------------------------------------  |
 129   //| |    XU1 : XPBX (ECAL e = GetHCPbRadThick() )     | |
 130   //|  -------------------------------------------------  |
 131   //| |    XU1 : XPST (ECAL e = GetHCScintThick()       | |
 132   //|  -------------------------------------------------  |
 133   //| |    XU1 : XPBX (ECAL e = GetHCPbRadThick() )     | |
 134   //|  -------------------------------------------------  |
 135   //|    etc ..... GetNHCLayers() times                   |
 136   //|  -------------------------------------------------  |
 137   //| |    XU10 : XPST (HCAL e = GetHCScintThick() )    | |
 138   //|-----------------------------------------------------|
 139
 140     Float_t etamin,etamax;
 141     Float_t *dum=0;
 142
 143     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 144
 145     if(!(geom->IsInitialized())){
 146         Error("CreateGeometry","EMCAL Geometry class has not been set up.");
 147     } // end if
 148
 149     // Get pointer to the array containing media indices
 150     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1599 ;
 151
 152     Int_t idrotm = 1;
 153     AliMatrix(idrotm, 90.0, 0., 90.0, 90.0, 0.0, 0.0) ;
 154
 155
 156
 157     // Create the EMCAL Mother Volume (a polygone) within which to place the Detector and named XEN1
 158
 159     Float_t envelopA[10];
 160     envelopA[0] = geom->GetArm1PhiMin();                         // minimum phi angle
 161     envelopA[1] = geom->GetArm1PhiMax() - geom->GetArm1PhiMin(); // angular range in phi
 162     envelopA[2] = geom->GetNPhi();                               // number of sections in phi
 163     envelopA[3] = 2;                                             // 2 z coordinates
 164     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(1),
 165                                    geom->GetArm1EtaMin());       // z coordinate 1
 166     envelopA[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                          // rmin at z1
 167     envelopA[6] = geom->GetEnvelop(1) ;                          // rmax at z1
 168     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(1),
 169                                   geom->GetArm1EtaMax());        // z coordinate 2
 170     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                  // radii are the same.
 171     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                  // radii are the same.
 172
 173     gMC->Gsvolu("XEN1", "PGON ", idtmed[1599], envelopA, 10) ;   // Polygone filled with air
 174
 175     // Position the EMCAL Mother Volume (XEN1) in Alice (ALIC)
 176
 177     gMC->Gspos("XEN1", 1, "ALIC", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 178
 179     if (gDebug==2)
 180       Info("CreateGeometry","rXEN1 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 181
 182     // Create mini-envelopes which will contain the PreShower scintillator-Lead-scintillator-lead
 183
 184     if (gDebug==2)
 185       Info("CreateGeometry","XU0 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 186
 187     // Create mini-envelopes which will contain the Tower scintillator-radiator-scintillator-radiator
 188
 189     TString label ;
 190
 191     envelopA[5] = envelopA[5] + geom->GetGap2Active() // we are at the first scintllator
 192       + geom->GetAlFrontThickness();                  // rmin at z1
 193     envelopA[6] = envelopA[5] ;
 194
 195
 196     Int_t i ;
 197
 198     Int_t nLayers = geom->GetNPRLayers() + geom->GetNECLayers() + geom->GetNHCLayers() ;
 199
 200     for (i = 0; i < nLayers/2 ; i++ ){
 201         label = "XU" ;
 202         label += i ;
 203         Float_t tseg ;
 204         if (i == 0 )
 205           tseg = 2 *(geom->GetPRScintThick()+geom->GetPRPbRadThick()); // thickness of 2 * scintillator+Pb in pre shower
 206         else if ( i <= geom->GetNECLayers()/2)
 207           tseg = 2* (geom->GetECScintThick()+geom->GetECPbRadThick()); // thickness of 2 * scintillator+Pb in E Cal
 208         else
 209           tseg = 2* (geom->GetHCScintThick()+geom->GetHCCuRadThick()); // thickness of 2 * scintillator+Cu in H Cal
 210         envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 211         envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + tseg,
 212                                       geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 213         envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + tseg,
 214                                       geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 215         envelopA[6] = envelopA[5] + tseg ;                            // rmax at z1
 216         envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 217         envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 218
 219         gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10);// Polygone filled with air
 220
 221         // Position XUi in XEN1
 222
 223         gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 224
 225         if (gDebug == 2)
 226           Info("CreateGeometry","XU%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 227
 228     } // end  i
 229
 230
 231     // Create one mini-envelope which will contain the last Tower scintillator (XU(nlayers-1)/2)
 232
 233     label = "XU" ;
 234     label += i ;
 235     envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 236     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 237                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 238     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 239                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 240     if (geom->GetNHCLayers() == 0)                                // last scintillator is in ECAL
 241       envelopA[6] = envelopA[5] + geom->GetECScintThick() ;       // rmax at z1
 242     else                                                          // last scintillator is in HCAL
 243       envelopA[6] = envelopA[5] + geom->GetECScintThick() ;       // rmax at z1
 244     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 245     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 246
 247     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10); // Polygone filled with air
 248
 249     // Position the last minienvelope in XEN1
 250
 251     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 252
 253     if(gDebug == 2)
 254       Info("CreateGeometry","XEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 255
 256     // Create the shapes of active material (LEAD/Aluminium/Scintillator)
 257     // to be placed
 258     Float_t envelopB[10]; // First Layer of Aluminium
 259     Float_t envelopC[10]; // Scintillator Layers
 260     Float_t envelopD[10]; // Lead Layers
 261
 262     envelopC[0] = envelopD[0] = envelopB[0] = envelopA[0] ;  // starting position in Phi
 263     envelopC[1] = envelopD[1] = envelopB[1] = envelopA[1] ;  // angular range in phi
 264     envelopC[2] = envelopD[2] = envelopB[2] = envelopA[2] ;  // number of sections in Phi
 265     envelopD[3] = envelopC[3] = envelopB[3] = envelopA[3] ;  // 2 z coordinates
 266
 267     Float_t dist = geom->GetEnvelop(0) + geom->GetAlFrontThickness() + geom->GetGap2Active() ;
 268     envelopB[4] = geom->ZFromEtaR(dist,
 269                                   geom->GetArm1EtaMin());   // z co-ordinate 1
 270     envelopB[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                     // rmin at z1
 271     envelopB[6] = envelopB[5] + geom->GetAlFrontThickness();// rmax at z1
 272     envelopB[7] = geom->ZFromEtaR(dist,
 273                                   geom->GetArm1EtaMax());   // z co-ordinate 2
 274     envelopB[8] = envelopB[5] ;                             // radii are the same.
 275     envelopB[9] = envelopB[6] ;                             // radii are the same.
 276
 277     // Define active volumes completely
 278
 279     gMC->Gsvolu("XALU", "PGON", idtmed[1602], envelopB, 10); // PGON filled with Al
 280
 281     gMC->Gspos("XALU", 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY") ; // Position Aluminium Layer in XEN1
 282
 283     gMC->Gsvolu("XPST", "PGON", idtmed[1601], dum, 0);      // PGON filled with Scintillator (shape to be defined by GSPOSP)
 284
 285     gMC->Gsvolu("XPBX", "PGON", idtmed[1600], dum, 0);      // PGON filled with Lead (shape to be defined by GSPOSP)
 286
 287     gMC->Gsvolu("XCUX", "PGON", idtmed[1603], dum, 0);      // PGON filled with Copper (shape to be defined by GSPOSP)
 288
 289     gMC->Gsdvn("XPHI", "XPST", geom->GetNPhi(), 2);         // Divide eta section of scintillators into phi segments.
 290
 291     // Position alternatively scintillator and  Lead Layers in XUi.
 292
 293     envelopD[6] = envelopB[6] + geom->GetGap2Active() ;// gap between Al layer and XU0
 294
 295     for (int i = 0; i < nLayers; i++ ){
 296       label = "XU" ;
 297       label += static_cast<Int_t> (i/2)  ; // we will place two layers (i = one layer) in each mini envelope)
 298
 299       Float_t scthick ; // scintillator thickness
 300       if ( i <  geom->GetNPRLayers() ) // its a preshower
 301         scthick = geom->GetPRScintThick() ;
 302       else if( i < geom->GetNPRLayers() + geom->GetNECLayers() ) // its an EMCAL section
 303         scthick = geom->GetECScintThick() ;
 304       else  // its an HCAL section
 305         scthick = geom->GetHCScintThick() ;
 306
 307       envelopC[5] = envelopD[6] ;           //rmin
 308       envelopC[6] = envelopC[5] + scthick ; //rmax
 309       envelopC[8] = envelopC[5] ;           //rmin
 310       envelopC[9] = envelopC[6] ;           //rmax
 311
 312
 313       //        envelopC[6] = envelopD[6] + ((i > 1)  ? geom->GetFullSintThick() : geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
 314       //        envelopC[9] = envelopD[6] + ((i > 1 ) ? geom->GetFullSintThick() :geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
 315
 316       if(gDebug == 2 )
 317         Info("CreateGeometry", "volume = %s, name = XPST thickness = %f deb = %f/%f fin = %f/%f", label.Data(), scthick, envelopC[5], envelopC[8], envelopC[6], envelopC[9]) ;
 318
 319       for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 320         etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 321           (j*geom->GetDeltaEta());
 322         etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 323           ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 324         envelopC[4] = geom->ZFromEtaR(envelopC[5],etamin); //z begin
 325         envelopC[7] = geom->ZFromEtaR(envelopC[5],etamax);// z end
 326
 327         gMC->Gsposp("XPST",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 328                     0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopC, 10); // Position and define layer
 329       } // end for j
 330
 331       if (i < nLayers){
 332         Float_t radthick ; // radiator thickness
 333         TString radname ;  // radiator name
 334         if ( i <= 1 ) { // its a preshower
 335           radthick =  geom->GetPRPbRadThick();
 336           radname  =  "XPBX" ;
 337         }
 338         else if( i <= geom->GetNECLayers()) {// its an EMCAL section
 339           radthick = geom->GetECPbRadThick();
 340           radname  =  "XPBX" ;
 341         }
 342         else {  // its an HCAL section
 343           radthick = geom->GetHCCuRadThick();
 344           radname  =  "XCUX" ;
 345         }
 346
 347         if ( i < nLayers -1 ) { // except for the last XU which contains only one scintillator layer
 348
 349           envelopD[5] = envelopC[6] ; //rmin
 350           envelopD[8] = envelopD[5] ; //rmin
 351           envelopD[6] = envelopD[5] + radthick ; // rmax
 352           //  envelopD[6] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
 353           envelopD[9] = envelopD[6] ; //rmax
 354           // envelopD[9] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
 355
 356           if(gDebug == 2 )
 357             Info("CreateGeometry", "volume = %s, name = %s thickness = %f deb = %f/%f fin = %f/%f", label.Data(), radname.Data(), radthick, envelopD[5], envelopD[8], envelopD[6], envelopD[9]) ;
 358
 359           for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 360             etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 361               (j*geom->GetDeltaEta());
 362             etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 363               ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 364             envelopD[4] = geom->ZFromEtaR(envelopD[5],etamin);//z begin
 365             envelopD[7] = geom->ZFromEtaR(envelopD[5],etamax);// z end
 366
 367             // Position and Define Layer
 368
 369             gMC->Gsposp(radname.Data(),1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 370                         0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopD, 10);
 371           } // end for j
 372         } // if not last layer
 373       } // end if i
 374     }  // for i
 375 }
 376
 377 //______________________________________________________________________
 378 void AliEMCALv0::Init(void)
 379 {
 380     // Just prints an information message
 381
 382   if(fDebug) {
 383     TString message("\n") ;
 384     message += "*****************************************\n" ;
 385
 386     // Here the EMCAL initialisation code (if any!)
 387
 388     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 389
 390     if (geom!=0) {
 391       message += "AliEMCAL " ;
 392       message += Version() ;
 393       message += "EMCAL geometry initialized for " ;
 394       message += geom->GetName()  ;
 395     }
 396     else {
 397       message += "AliEMCAL " ;
 398       message += Version() ;
 399       message += "EMCAL geometry initialization failed !" ;
 400     }
 401     message += "\n*****************************************" ;
 402     Info("Init", message.Data() ) ;
 403   }
 404 }