d52dcab9f8bbed696edb336ef3fa64605919bfbf
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 = GetPreSintThick() )| |
108   //|  -------------------------------------------------  |
109   //| |    XU0 : XPBX (PreShower e = GetPbRadThick() )  | |
110   //|  -------------------------------------------------  |
111   //| |    XU0 : XPST (PreShower e = GetPreSintThick() )| |
112   //|  -------------------------------------------------  |
113   //| |    XU0 : XPBX (PreShower e = GetPbRadThick() )  | |
114   //|  -------------------------------------------------  |
115   //| |    XU1 : XPST (Tower e = GetFullSintThick() )   | |
116   //|  -------------------------------------------------  |
117   //| |    XU1 : XPBX (Tower e = GetPbRadThick() )      | |
118   //|  -------------------------------------------------  |
119   //| |    XU1 : XPST (Tower e = GetFullSintThick()     | |
120   //|  -------------------------------------------------  |
121   //| |    XU1 : XPBX (Tower e = GetPbRadThick() )      | |
122   //|  -------------------------------------------------  |
123   //|    etc .....                                        |
124   //|  -------------------------------------------------  |
125   //| |    XU10 : XPST (Tower e = GetFullSintThick() )  | |
126   //|-----------------------------------------------------|
127  
128     Float_t etamin,etamax;
129     Float_t *dum=0;
130
131     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ; 
132
133     if(!(geom->IsInitialized())){
134         Error("CreateGeometry","EMCAL Geometry class has not been set up.");
135     } // end if
136
137     // Get pointer to the array containing media indices
138     Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray() - 1599 ;
139
140     Int_t idrotm = 1;
141     AliMatrix(idrotm, 90.0, 0., 90.0, 90.0, 0.0, 0.0) ;
142
143
144     // Create the EMCAL Mother Volume (a polygone) within which to place the Detector and named XEN1 
145
146     Float_t envelopA[10];
147     envelopA[0] = geom->GetArm1PhiMin();                         // minimum phi angle
148     envelopA[1] = geom->GetArm1PhiMax() - geom->GetArm1PhiMin(); // angular range in phi
149     envelopA[2] = geom->GetNPhi();                               // number of sections in phi
150     envelopA[3] = 2;                                             // 2 z coordinates
151     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
152                                    geom->GetArm1EtaMin());       // z coordinate 1
153     envelopA[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                          // rmin at z1
154     envelopA[6] = geom->GetEnvelop(1) ;                          // rmax at z1
155     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
156                                   geom->GetArm1EtaMax());        // z coordinate 2
157     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                  // radii are the same.
158     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                  // radii are the same.
159
160     gMC->Gsvolu("XEN1", "PGON ", idtmed[1599], envelopA, 10) ;   // Polygone filled with air 
161
162     // Position the EMCAL Mother Volume (XEN1) in Alice (ALIC)  
163
164     gMC->Gspos("XEN1", 1, "ALIC", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
165     
166     if (fDebug==2) 
167       Info("CreateGeometry","rXEN1 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]); 
168
169     // Create mini-envelopes which will contain the PreShower scintillator-Lead-scintillator-lead (XU0) 
170    
171     TString label = "XU0";
172
173     envelopA[5] = envelopA[5] + geom->GetGap2Active() 
174       + geom->GetAlFrontThickness();                              // rmin at z1
175     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
176                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
177     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
178                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
179     envelopA[6] = envelopA[5] + 2 * (geom->GetPreSintThick()
180       + geom->GetPbRadThick() );                                  // rmax at z1
181     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
182     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
183     
184     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10);// Polygone filled with air 
185
186     // Position XU0 in XEN1
187   
188     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY");
189
190     if (fDebug==2) 
191       Info("CreateGeometry","rXU0 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]); 
192
193     // Create mini-envelopes which will contain the Tower scintillator-Lead-scintillator-lead (XU1 -> XU9)
194     
195     Float_t tseg = geom->GetFullSintThick()+geom->GetPbRadThick(); // thickness of scintillator+Pb
196  
197     Int_t i ; 
198     for (i = 1; i < ((geom->GetNLayers()-2)/2) + 1 ; i++ ){
199         label = "XU" ;
200         label += i ;
201         envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
202         envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
203                                       geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
204         envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
205                                       geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
206         envelopA[6] = envelopA[5] + 2 * tseg ;                        // 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 XUi in XEN1
213         
214         gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
215
216         if (fDebug==2) 
217           Info("CreateGeometry","rXEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]); 
218
219     } // end  i
220  
221   
222     // Create one mini-envelope which will contain the last Tower scintillator (XU(nlayers-1)/2)
223
224     tseg = geom->GetFullSintThick() ;
225     label = "XU" ;
226     label += i ;
227     envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
228     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
229                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
230     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
231                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
232     envelopA[6] = envelopA[5] + tseg ;                            // rmax at z1
233     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
234     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
235
236     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10); // Polygone filled with air
237
238     // Position XU10 in XEN1
239   
240     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
241   
242     if (fDebug==2) 
243       Info("CreateGeometry","rXEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]); 
244   
245     // Create the shapes of active material (LEAD/Aluminium/Scintillator)
246     // to be placed
247     Float_t envelopB[10]; // First Layer of Aluminium
248     Float_t envelopC[10]; // Scintillator Layers
249     Float_t envelopD[10]; // Lead Layers
250
251     envelopC[0] = envelopD[0] = envelopB[0] = envelopA[0] ;  // starting position in Phi
252     envelopC[1] = envelopD[1] = envelopB[1] = envelopA[1] ;  // angular range in phi          
253     envelopC[2] = envelopD[2] = envelopB[2] = envelopA[2] ;  // number of sections in Phi
254     envelopD[3] = envelopC[3] = envelopB[3] = envelopA[3] ;  // 2 z coordinates
255
256     envelopB[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
257                                   geom->GetArm1EtaMin());   // z co-ordinate 1
258     envelopB[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                     // rmin at z1
259     envelopB[6] = envelopB[5] + geom->GetAlFrontThickness();// rmax at z1
260     envelopB[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(0),
261                                   geom->GetArm1EtaMax());   // z co-ordinate 2
262     envelopB[8] = envelopB[5] ;                             // radii are the same.
263     envelopB[9] = envelopB[6] ;                             // radii are the same.
264
265     // Define active volumes completely
266     
267     gMC->Gsvolu("XALU", "PGON", idtmed[1602], envelopB, 10); // PGON filled with Al
268     
269     gMC->Gspos("XALU", 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY") ; // Position Aluminium Layer in XEN1
270
271     gMC->Gsvolu("XPST", "PGON", idtmed[1601], dum, 0);      // PGON filled with Scintillator (shape to be defined by GSPOSP)
272   
273     gMC->Gsvolu("XPBX", "PGON", idtmed[1600], dum, 0);      // PGON filled with Lead (shape to be defined by GSPOSP)
274   
275     gMC->Gsdvn("XPHI", "XPST", geom->GetNPhi(), 2);         // Divide eta section of scintillators into phi segments.
276  
277     // Position alternatively scintillator and  Lead Layers in XUi.
278
279     envelopD[6] = envelopB[6] + geom->GetGap2Active() ;// gap between Al layer and XU0
280
281     for (int i = 0; i < geom->GetNLayers() ; i++ ){
282         label = "XU" ;
283         label += static_cast<Int_t> (i/2)  ; // we will place two layers (i = one layer) in each mini envelope) 
284         envelopC[5] = envelopD[6] ; //rmin
285         envelopC[6] = envelopD[6] + ((i > 1)  ? geom->GetFullSintThick() : 
286                                      geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
287         envelopC[8] = envelopD[6] ; //rmin
288         envelopC[9] = envelopD[6] + ((i > 1 ) ? geom->GetFullSintThick() :
289                                      geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
290         for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
291             etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
292                 (j*geom->GetDeltaEta());
293             etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
294                 ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
295             envelopC[4] = geom->ZFromEtaR(envelopD[6],etamin); //z begin  
296             envelopC[7] = geom->ZFromEtaR(envelopD[6],etamax);// z end 
297
298             gMC->Gsposp("XPST",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(), 
299                         0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopC, 10); // Position and define layer
300         } // end for j
301
302         if (i < (geom->GetNLayers()-1)){ // except for the last XU which contains only one scintillator layer
303             envelopD[5] = envelopC[6] ; //rmin
304             envelopD[6] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
305             envelopD[8] = envelopC[6] ; //rmin
306             envelopD[9] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
307             for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
308                 etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
309                     (j*geom->GetDeltaEta());
310                 etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
311                     ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
312                 envelopD[4] = geom->ZFromEtaR(envelopC[6],etamin);//z begin  
313                 envelopD[7] = geom->ZFromEtaR(envelopC[6],etamax);// z end
314
315                 // Position and Define Layer
316
317                 gMC->Gsposp("XPBX",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(), 
318                             0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopD, 10);
319             } // end for j
320         } // end if i
321     }  // for i
322 }
323
324 //______________________________________________________________________
325 void AliEMCALv0::Init(void)
326 {
327     // Just prints an information message
328   
329   if(fDebug) { 
330     TString message("\n") ; 
331     message += "*****************************************" ;
332     
333     // Here the EMCAL initialisation code (if any!)
334     
335     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ; 
336     
337     if (geom!=0) {   
338       message += "AliEMCAL " ; 
339       message += Version() ; 
340       message += "EMCAL geometry intialized for " ; 
341       message += geom->GetName()  ;
342     }
343     else {
344       message += "AliEMCAL " ; 
345       message += Version() ;  
346       message += "EMCAL geometry initialization failed !" ; 
347     }
348     message += "*****************************************" ;
349     Info("Init", message.Data() ) ; 
350   }
351 }