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
 145     // Create the EMCAL Mother Volume (a polygone) within which to place the Detector and named XEN1
 146
 147     Float_t envelopA[10];
 148     envelopA[0] = geom->GetArm1PhiMin();                         // minimum phi angle
 149     envelopA[1] = geom->GetArm1PhiMax() - geom->GetArm1PhiMin(); // angular range in phi
 150     envelopA[2] = geom->GetNPhi();                               // number of sections in phi
 151     envelopA[3] = 2;                                             // 2 z coordinates
 152     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(1),
 153                                    geom->GetArm1EtaMin());       // z coordinate 1
 154     envelopA[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                          // rmin at z1
 155     envelopA[6] = geom->GetEnvelop(1) ;                          // rmax at z1
 156     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(geom->GetEnvelop(1),
 157                                   geom->GetArm1EtaMax());        // z coordinate 2
 158     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                  // radii are the same.
 159     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                  // radii are the same.
 160
 161     gMC->Gsvolu("XEN1", "PGON ", idtmed[1599], envelopA, 10) ;   // Polygone filled with air
 162
 163     // Position the EMCAL Mother Volume (XEN1) in Alice (ALIC)
 164
 165     gMC->Gspos("XEN1", 1, "ALIC", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 166
 167     if (gDebug==2)
 168       Info("CreateGeometry","rXEN1 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 169
 170     // Create mini-envelopes which will contain the PreShower scintillator-Lead-scintillator-lead
 171
 172     if (gDebug==2)
 173       Info("CreateGeometry","XU0 = %f, %f\n", envelopA[5], envelopA[6]);
 174
 175     // Create mini-envelopes which will contain the Tower scintillator-radiator-scintillator-radiator
 176
 177     TString label ;
 178
 179     envelopA[5] = envelopA[5] + geom->GetGap2Active() // we are at the first scintllator
 180       + geom->GetAlFrontThickness();                  // rmin at z1
 181     envelopA[6] = envelopA[5] ;
 182
 183
 184     Int_t i ;
 185
 186     Int_t nLayers = geom->GetNPRLayers() + geom->GetNECLayers() + geom->GetNHCLayers() ;
 187
 188     for (i = 0; i < nLayers/2 ; i++ ){
 189         label = "XU" ;
 190         label += i ;
 191         Float_t tseg ;
 192         if (i == 0 )
 193           tseg = 2 *(geom->GetPreSintThick()+geom->GetPbRadThick()); // thickness of 2 * scintillator+Pb in pre shower
 194         else if ( i <= geom->GetNECLayers()/2)
 195           tseg = 2* (geom->GetFullSintThick()+geom->GetPbRadThick()); // thickness of 2 * scintillator+Pb in E Cal
 196         else
 197           tseg = 2* (geom->GetFullSintThick()+geom->GetCuRadThick()); // thickness of 2 * scintillator+Cu in H Cal
 198         envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 199         envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + tseg,
 200                                       geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 201         envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5] + tseg,
 202                                       geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 203         envelopA[6] = envelopA[5] + tseg ;                            // rmax at z1
 204         envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 205         envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 206
 207         gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10);// Polygone filled with air
 208
 209         // Position XUi in XEN1
 210
 211         gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 212
 213         if (gDebug == 2)
 214           Info("CreateGeometry","XU%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 215
 216     } // end  i
 217
 218
 219     // Create one mini-envelope which will contain the last Tower scintillator (XU(nlayers-1)/2)
 220
 221     label = "XU" ;
 222     label += i ;
 223     envelopA[5] = envelopA[6] ;                                   // rmin at z1
 224     envelopA[4] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 225                                   geom->GetArm1EtaMin());         // z coordinate 1
 226     envelopA[7] = geom->ZFromEtaR(envelopA[5],
 227                                   geom->GetArm1EtaMax());         // z coordinate 2
 228     envelopA[6] = envelopA[5] + geom->GetFullSintThick() ;        // rmax at z1
 229     envelopA[8] = envelopA[5] ;                                   // radii are the same.
 230     envelopA[9] = envelopA[6] ;                                   // radii are the same.
 231
 232     gMC->Gsvolu(label.Data(), "PGON", idtmed[1599], envelopA, 10); // Polygone filled with air
 233
 234     // Position the last minienvelope in XEN1
 235
 236     gMC->Gspos(label.Data(), 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0, idrotm, "ONLY") ;
 237
 238     if(gDebug == 2)
 239       Info("CreateGeometry","XEN%d = %f, %f\n", i, envelopA[5], envelopA[6]);
 240
 241     // Create the shapes of active material (LEAD/Aluminium/Scintillator)
 242     // to be placed
 243     Float_t envelopB[10]; // First Layer of Aluminium
 244     Float_t envelopC[10]; // Scintillator Layers
 245     Float_t envelopD[10]; // Lead Layers
 246
 247     envelopC[0] = envelopD[0] = envelopB[0] = envelopA[0] ;  // starting position in Phi
 248     envelopC[1] = envelopD[1] = envelopB[1] = envelopA[1] ;  // angular range in phi
 249     envelopC[2] = envelopD[2] = envelopB[2] = envelopA[2] ;  // number of sections in Phi
 250     envelopD[3] = envelopC[3] = envelopB[3] = envelopA[3] ;  // 2 z coordinates
 251
 252     Float_t dist = geom->GetEnvelop(0) + geom->GetAlFrontThickness() + geom->GetGap2Active() ;
 253     envelopB[4] = geom->ZFromEtaR(dist,
 254                                   geom->GetArm1EtaMin());   // z co-ordinate 1
 255     envelopB[5] = geom->GetEnvelop(0) ;                     // rmin at z1
 256     envelopB[6] = envelopB[5] + geom->GetAlFrontThickness();// rmax at z1
 257     envelopB[7] = geom->ZFromEtaR(dist,
 258                                   geom->GetArm1EtaMax());   // z co-ordinate 2
 259     envelopB[8] = envelopB[5] ;                             // radii are the same.
 260     envelopB[9] = envelopB[6] ;                             // radii are the same.
 261
 262     // Define active volumes completely
 263
 264     gMC->Gsvolu("XALU", "PGON", idtmed[1602], envelopB, 10); // PGON filled with Al
 265
 266     gMC->Gspos("XALU", 1, "XEN1", 0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY") ; // Position Aluminium Layer in XEN1
 267
 268     gMC->Gsvolu("XPST", "PGON", idtmed[1601], dum, 0);      // PGON filled with Scintillator (shape to be defined by GSPOSP)
 269
 270     gMC->Gsvolu("XPBX", "PGON", idtmed[1600], dum, 0);      // PGON filled with Lead (shape to be defined by GSPOSP)
 271
 272     gMC->Gsvolu("XCUX", "PGON", idtmed[1603], dum, 0);      // PGON filled with Copper (shape to be defined by GSPOSP)
 273
 274     gMC->Gsdvn("XPHI", "XPST", geom->GetNPhi(), 2);         // Divide eta section of scintillators into phi segments.
 275
 276     // Position alternatively scintillator and  Lead Layers in XUi.
 277
 278     envelopD[6] = envelopB[6] + geom->GetGap2Active() ;// gap between Al layer and XU0
 279
 280     for (int i = 0; i < nLayers; i++ ){
 281       label = "XU" ;
 282       label += static_cast<Int_t> (i/2)  ; // we will place two layers (i = one layer) in each mini envelope)
 283
 284       Float_t scthick ; // scintillator thickness
 285       if ( i <  geom->GetNPRLayers() ) // its a preshower
 286         scthick = geom->GetPreSintThick() ;
 287       else if( i < geom->GetNPRLayers() + geom->GetNECLayers() ) // its an EMCAL section
 288         scthick = geom->GetFullSintThick() ;
 289       else  // its an HCAL section
 290         scthick = geom->GetFullSintThick() ;
 291
 292       envelopC[5] = envelopD[6] ;           //rmin
 293       envelopC[6] = envelopC[5] + scthick ; //rmax
 294       envelopC[8] = envelopC[5] ;           //rmin
 295       envelopC[9] = envelopC[6] ;           //rmax
 296
 297
 298       //        envelopC[6] = envelopD[6] + ((i > 1)  ? geom->GetFullSintThick() : geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
 299       //        envelopC[9] = envelopD[6] + ((i > 1 ) ? geom->GetFullSintThick() :geom->GetPreSintThick());//rmax larger for first two layers (preshower)
 300
 301       if(gDebug == 2 )
 302         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]) ;
 303
 304       for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 305         etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 306           (j*geom->GetDeltaEta());
 307         etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 308           ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 309         envelopC[4] = geom->ZFromEtaR(envelopC[5],etamin); //z begin
 310         envelopC[7] = geom->ZFromEtaR(envelopC[5],etamax);// z end
 311
 312         gMC->Gsposp("XPST",1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 313                     0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopC, 10); // Position and define layer
 314       } // end for j
 315
 316       if (i < nLayers){
 317         Float_t radthick ; // radiator thickness
 318         TString radname ;  // radiator name
 319         if ( i <= 1 ) { // its a preshower
 320           radthick =  geom->GetPbRadThick();
 321           radname  =  "XPBX" ;
 322         }
 323         else if( i <= geom->GetNECLayers()) {// its an EMCAL section
 324           radthick = geom->GetPbRadThick();
 325           radname  =  "XPBX" ;
 326         }
 327         else {  // its an HCAL section
 328           radthick = geom->GetCuRadThick();
 329           radname  =  "XCUX" ;
 330         }
 331
 332         if ( i < nLayers -1 ) { // except for the last XU which contains only one scintillator layer
 333
 334           envelopD[5] = envelopC[6] ; //rmin
 335           envelopD[8] = envelopD[5] ; //rmin
 336           envelopD[6] = envelopD[5] + radthick ; // rmax
 337           //  envelopD[6] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
 338           envelopD[9] = envelopD[6] ; //rmax
 339           // envelopD[9] = envelopC[6] + geom->GetPbRadThick();  //rmax
 340
 341           if(gDebug == 2 )
 342             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]) ;
 343
 344           for (int j =0; j < (geom->GetNEta()) ; j++){
 345             etamin = geom->GetArm1EtaMin()+
 346               (j*geom->GetDeltaEta());
 347             etamax = geom->GetArm1EtaMin()+
 348               ((j+1)*geom->GetDeltaEta());
 349             envelopD[4] = geom->ZFromEtaR(envelopD[5],etamin);//z begin
 350             envelopD[7] = geom->ZFromEtaR(envelopD[5],etamax);// z end
 351
 352             // Position and Define Layer
 353
 354             gMC->Gsposp(radname.Data(),1+j+i*(geom->GetNEta()), label.Data(),
 355                         0.0, 0.0, 0.0 , idrotm, "ONLY", envelopD, 10);
 356           } // end for j
 357         } // if not last layer
 358       } // end if i
 359     }  // for i
 360 }
 361
 362 //______________________________________________________________________
 363 void AliEMCALv0::Init(void)
 364 {
 365     // Just prints an information message
 366
 367   if(fDebug) {
 368     TString message("\n") ;
 369     message += "*****************************************\n" ;
 370
 371     // Here the EMCAL initialisation code (if any!)
 372
 373     AliEMCALGeometry * geom = GetGeometry() ;
 374
 375     if (geom!=0) {
 376       message += "AliEMCAL " ;
 377       message += Version() ;
 378       message += "EMCAL geometry initialized for " ;
 379       message += geom->GetName()  ;
 380     }
 381     else {
 382       message += "AliEMCAL " ;
 383       message += Version() ;
 384       message += "EMCAL geometry initialization failed !" ;
 385     }
 386     message += "\n*****************************************" ;
 387     Info("Init", message.Data() ) ;
 388   }
 389 }