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 1 scintillator, and 1 lead layer, 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 "TGeometry.h"
  37 #include "TVirtualMC.h"
  38 #include "TArrayI.h"
  39
  40 // --- Standard library ---
  41
  42 //#include <stdio.h>
  43
  44 // --- AliRoot header files ---
  45
  46 #include "AliEMCALv0.h"
  47 #include "AliEMCALGeometry.h"
  48 #include "AliRun.h"
  49
  50 ClassImp(AliEMCALv0)
  51
  52 //______________________________________________________________________
  53 AliEMCALv0::AliEMCALv0(const char *name, const char *title):
  54   AliEMCAL(name,title)
  55 {
  56   // ctor : title is used to identify the layout
  57   GetGeometry() ;
  58
  59 }
  60
  61 //______________________________________________________________________
  62 void AliEMCALv0::BuildGeometry()
  63 {
  64     // Display Geometry for display.C
  65
  66     const Int_t kColorArm1   = kBlue ;
  67
  68     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
  69
  70     // Define the shape of the Calorimeter
  71     TNode * top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice") ;
  72     new TTUBS("Envelop1", "Tubs that contains arm 1", "void",
  73               geom->GetEnvelop(0),     // rmin
  74               geom->GetEnvelop(1) +30 ,// rmax
  75               geom->GetEnvelop(2)/2.0, // half length in Z
  76               geom->GetArm1PhiMin(),   // minimum phi angle
  77               geom->GetArm1PhiMax()    // maximum phi angle
  78         );
  79
  80     // Place the Node
  81     top->cd();
  82     TNode * envelop1node = new TNode("Envelop1", "Arm1 Envelop", "Envelop1"
  83                                      ,0., 0., 0., "") ;
  84     envelop1node->SetLineColor(kColorArm1) ;
  85     fNodes->Add(envelop1node) ;
  86 }
  87
  88 //______________________________________________________________________
  89 void AliEMCALv0::CreateGeometry()
  90 {
  91   // Create the EMCAL geometry for Geant
  92   // Geometry of a tower
  93   //|-----------------------------------------------------| XEN1
  94   //| |                                                 | |
  95   //| |    Al thickness = GetAlFrontThickness()         | |
  96   //| |                                                 | |
  97   //| |                                                 | |
  98   //| |                                                 | |
  99   //|  -------------------------------------------------  |
 100   //| |    Air Gap = GetGap2Active()                    | |
 101   //| |                                                 | |
 102   //|  -------------------------------------------------  |
 103   //| |    XU1 : XPST (ECAL e = GetECScintThick() )     | |
 104   //|  -------------------------------------------------  |
 105   //| |    XU1 : XPBX (ECAL e = GetECPbRadThick() )     | |
 106   //|  -------------------------------------------------  |
 107   //| |    XU1 : XPST (ECAL e = GetECScintThick()       | |
 108   //|  -------------------------------------------------  |
 109   //| |    XU1 : XPBX (ECAL e = GetECPbRadThick() )     | |
 110   //|  -------------------------------------------------  |
 111   //|    etc ..... GetNECLayers() - 1 times               |
 112   //|  -------------------------------------------------  |
 113   //| |    XUNLayer : XPST (ECAL e = GetECScintThick()  | |
 114   //|  -------------------------------------------------  |
 115
 116     Float_t etamin,etamax;
 117     Float_t *dum=0;
 118
 119     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 120
 121     if(!(geom->IsInitialized())){
 122         Error("CreateGeometry","EMCAL Geometry class has not been set up.");
 123     } // end if
 124
 125     // Get pointer to the array containing media indices
 126     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1599 ;
 127
 128     Int_t idrotm = 1;
 129     AliMatrix(idrotm, 90.0, 0., 90.0, 90.0, 0.0, 0.0) ;
 130
 131     // Create the EMCAL Mother Volume (a polygone) within which to place the Detector and named XEN1
 132
 133     Float_t envelopA[10];
 134     envelopA[0] = geom->GetArm1PhiMin();                         // minimum phi angle
 135     envelopA[1] = geom->GetArm1PhiMax() - geom->GetArm1PhiMin(); // angular range in phi
 136     envelopA[2] = geom->GetNPhi();                               // number of sections in phi
 137     envelopA[3] = 2;                                             // 2 z coordinates
 138     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(1),
 139                                    geom->GetArm1EtaMin());       // z coordinate 1
 140     //add some padding for mother volume
 141     envelopA[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                          // rmin at z1
 142     envelopA[6] = geom->GetEnvelop(1) ;                          // rmax at z1
 143     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(1),
 144                                   geom->GetArm1EtaMax());        // z coordinate 2
 145     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                  // radii are the same.
 146     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                  // radii are the same.
 147
 148     gMC->Gsvolu("XEN1", "PGON ", idtmed[1599], envelopA, 10) ;   // Polygone filled with air
 149
 150     // Position the EMCAL Mother Volume (XEN1) in Alice (ALIC)
 151
 152     gMC->Gspos("XEN1", 1, "ALIC", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 153
 154     if (gDebug==2) {
 155       printf("CreateGeometry: XEN1 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 156       printf("CreateGeometry: XU0 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 157     }
 158     // Create mini-envelopes which will contain the Tower scintillator-radiator
 159
 160     TString label ;
 161
 162     envelopA[5] = envelopA[5] + geom->GetGap2Active() // we are at the first scintllator
 163       + geom->GetAlFrontThickness();                  // rmin at z1
 164     envelopA[6] = envelopA[5] ;
 165
 166
 167     Int_t i ;
 168
 169     Int_t nLayers = geom->GetNECLayers();
 170
 171     for (i = 0; i < (nLayers-1); i++ ){
 172         label = "XU" ;
 173         label += i ;
 174         Float_t tseg ;
 175         tseg = geom->GetECScintThick()+geom->GetECPbRadThick();       // thickness of scintillator+Pb in E Cal
 176         envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 177         envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + tseg,
 178                                       geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 179         envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + tseg,
 180                                       geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 181         envelopA[6] = envelopA[5] + tseg ;                            // rmax at z1
 182         envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 183         envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 184
 185         gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10);// Polygone filled with air
 186
 187         // Position XUi in XEN1
 188
 189         gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 190
 191         if (gDebug == 2)
 192           printf("CreateGeometry: XU%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 193
 194     } // end  i
 195
 196
 197     // Create one mini-envelope which will contain the last scintillator XU(nlayers-1) because there is one more scintillator than Pb layer XU(nlayers-1)
 198
 199     label = "XU" ;
 200     label += i ;
 201     envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 202     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + geom->GetECScintThick(),
 203                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 204     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + geom->GetECScintThick(),
 205                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 206     envelopA[6] = envelopA[5] + geom->GetECScintThick() ;         // rmax at z1
 207     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 208     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 209
 210     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10); // Polygone filled with air
 211
 212     // Position the last minienvelope in XEN1
 213
 214     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 215
 216     if(gDebug == 2)
 217     printf("CreateGeometry: XEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 218
 219     // Create the shapes of active material (LEAD/Aluminium/Scintillator)
 220     // to be placed
 221     Float_t envelopB[10]; // First Layer of Aluminium
 222     Float_t envelopC[10]; // Scintillator Layers
 223     Float_t envelopD[10]; // Lead Layers
 224
 225     envelopC[0] = envelopD[0] = envelopB[0] = envelopA[0] ;  // starting position in Phi
 226     envelopC[1] = envelopD[1] = envelopB[1] = envelopA[1] ;  // angular range in phi
 227     envelopC[2] = envelopD[2] = envelopB[2] = envelopA[2] ;  // number of sections in Phi
 228     envelopC[3] = envelopD[3] = envelopB[3] = envelopA[3] ;  // 2 z coordinates
 229
 230     Float_t dist = geom->GetEnvelop(0) + geom->GetAlFrontThickness() + geom->GetGap2Active() ;
 231     envelopB[4] = geom->ZFromEtaR(dist,
 232                                   geom->GetArm1EtaMin());   // z co-ordinate 1
 233     envelopB[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                     // rmin at z1
 234     envelopB[6] = envelopB[5] + geom->GetAlFrontThickness();// rmax at z1
 235     envelopB[7] = geom->ZFromEtaR(dist,
 236                                   geom->GetArm1EtaMax());   // z co-ordinate 2
 237     envelopB[8] = envelopB[5] ;                             // radii are the same.
 238     envelopB[9] = envelopB[6] ;                             // radii are the same.
 239
 240     // Define active volumes completely
 241
 242     gMC->Gsvolu("XALU", "PGON", idtmed[1602], envelopB, 10); // PGON filled with Al
 243
 244     gMC->Gspos("XALU", 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY") ; // Position Aluminium Layer in XEN1
 245
 246     gMC->Gsvolu("XPST", "PGON", idtmed[1601], dum, 0);      // PGON filled with Scintillator (shape to be defined by GSPOSP)
 247
 248     gMC->Gsvolu("XPBX", "PGON", idtmed[1600], dum, 0);      // PGON filled with Lead (shape to be defined by GSPOSP)
 249
 250     //gMC->Gsvolu("XCUX", "PGON", idtmed[1603], dum, 0);      // PGON filled with Copper (shape to be defined by GSPOSP)
 251
 252     gMC->Gsdvn("XPHI", "XPST", geom->GetNPhi(), 2);         // Divide eta section of scintillators into phi segments.
 253
 254     // Position alternatively scintillator and  Lead Layers in XUi.
 255
 256     envelopD[6] = envelopB[6] + geom->GetGap2Active() ;// gap between Al layer and XU0
 257
 258     for (int i = 0; i < nLayers; i++ ){
 259       label = "XU" ;
 260       label += i  ; // we will place one layer in each mini envelope)
 261
 262       Float_t scthick ; // scintillator thickness
 263       scthick = geom->GetECScintThick() ;
 264
 265       envelopC[5] = envelopD[6] ;           //rmin
 266       envelopC[6] = envelopC[5] + scthick ; //rmax
 267       envelopC[8] = envelopC[5] ;           //rmin
 268       envelopC[9] = envelopC[6] ;           //rmax
 269
 270       if(gDebug == 2 )
 271         printf("CreateGeometry: volume = %s, name = XPST thickness = %f deb = %f/%f fin = %f/%f", label.Data(), scthick, envelopC[5], envelopC[8], envelopC[6], envelopC[9]) ;
 272
 273       for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 274         etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 275           (j*geom->GetDeltaEta());
 276         etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 277           ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 278         envelopC[4] = geom->ZFromEtaR(envelopC[5],etamin); //z begin
 279         envelopC[7] = geom->ZFromEtaR(envelopC[5],etamax);// z end
 280
 281         gMC->Gsposp("XPST",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 282                     0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopC, 10); // Position and define layer
 283       } // end for j
 284
 285         Float_t radthick ; // radiator thickness
 286         TString radname ;  // radiator name
 287         radthick = geom->GetECPbRadThick();
 288         radname  =  "XPBX" ;
 289
 290         if ( i < nLayers -1 ) { // except for the last XU which contains only one scintillator layer
 291
 292           envelopD[5] = envelopC[6] ; //rmin
 293           envelopD[8] = envelopD[5] ; //rmin
 294           envelopD[6] = envelopD[5] + radthick ; // rmax
 295           envelopD[9] = envelopD[6] ; //rmax
 296
 297           if(gDebug == 2 )
 298             printf("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]) ;
 299
 300           for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 301             etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 302               (j*geom->GetDeltaEta());
 303             etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 304               ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 305             envelopD[4] = geom->ZFromEtaR(envelopD[5],etamin);//z begin
 306             envelopD[7] = geom->ZFromEtaR(envelopD[5],etamax);// z end
 307
 308             // Position and Define Layer
 309
 310             gMC->Gsposp(radname.Data(),1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 311                         0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopD, 10);
 312              } // end for j
 313           } // if not last layer
 314     }  // for i
 315 }
 316
 317 //______________________________________________________________________
 318 void AliEMCALv0::Init(void)
 319 {
 320     // Just prints an information message
 321
 322   if(fDebug) {
 323     TString message("\n") ;
 324     message += "*****************************************\n" ;
 325
 326     // Here the EMCAL initialisation code (if any!)
 327
 328     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 329
 330     if (geom!=0) {
 331       message += "AliEMCAL " ;
 332       message += Version() ;
 333       message += "EMCAL geometry initialized for " ;
 334       message += geom->GetName()  ;
 335     }
 336     else {
 337       message += "AliEMCAL " ;
 338       message += Version() ;
 339       message += "EMCAL geometry initialization failed !" ;
 340     }
 341     message += "\n*****************************************" ;
 342     printf(message.Data() ) ;
 343   }
 344 }