EMCAL/EMCALUtils/AliEMCALEMCGeometry.h

   1 #ifndef ALIEMCALEMCGEOMETRY_H
   2 #define ALIEMCALEMCGEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2004, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id: AliEMCALEMCGeometry.h 26174 2008-05-26 20:27:16Z jklay $ */
   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 //*--   and : Magali Estienne (Subatech): class added for new library for EMCALGeoUtils.par file
  17 //*--   and : Adapted for DCAL by M.L. Wang CCNU Wuhan & Subatech Oct-23-2009
  18
  19 // --- ROOT system ---
  20 #include <TMath.h>
  21 #include <TArrayD.h>
  22 #include <TNamed.h>
  23 class TString ;
  24 class TObjArray;
  25 class Riostream;
  26
  27 // --- AliRoot header files ---
  28 class AliEMCALEMCGeometry;
  29 class AliEMCALShishKebabTrd1Module;
  30
  31 class AliEMCALEMCGeometry : public TNamed {
  32 public:
  33   enum fEMCSMType { kEMCAL_Standard = 0, kEMCAL_Half = 1, kEMCAL_3rd = 2, kDCAL_Standard = 3, kDCAL_Ext= 4 }; // possible SM Type
  34   AliEMCALEMCGeometry(); // default ctor only for internal usage (singleton)
  35   AliEMCALEMCGeometry(const AliEMCALEMCGeometry& geom);
  36   // ctor only for internal usage (singleton)
  37   AliEMCALEMCGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title,
  38                       const Text_t* mcname="", const Text_t* mctitle="");
  39
  40   virtual ~AliEMCALEMCGeometry(void);
  41
  42   AliEMCALEMCGeometry & operator = (const AliEMCALEMCGeometry  & /*rvalue*/) {
  43     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  44     Fatal("operator =", "not implemented");
  45     return *this;
  46   };
  47
  48   //////////
  49   // General
  50   //
  51   Bool_t IsInitialized(void) const { return fgInit ; }
  52   static const Char_t* GetDefaultGeometryName() {return fgkDefaultGeometryName;}
  53   void   PrintGeometry();        //*MENU*
  54
  55   void   Init(const Text_t* mcname="", const Text_t* mctitle=""); // initializes the parameters of EMCAL
  56   void   CheckAdditionalOptions();        //
  57   void   DefineSamplingFraction(const Text_t* mcname="", const Text_t* mctitle="");
  58
  59   //////////////////////////////////////
  60   // Return EMCAL geometrical parameters
  61   //
  62
  63   TString GetGeoName() const {return fGeoName;}
  64   Int_t * GetEMCSystem() const {return fEMCSMSystem;}
  65   const Char_t* GetNameOfEMCALEnvelope() const { const Char_t* env = "XEN1"; return env ;}
  66   Float_t GetArm1PhiMin() const { return fArm1PhiMin ; }
  67   Float_t GetArm1PhiMax() const { return fArm1PhiMax ; }
  68   Float_t GetArm1EtaMin() const { return fArm1EtaMin;}
  69   Float_t GetArm1EtaMax() const { return fArm1EtaMax;}
  70   Float_t GetIPDistance() const { return fIPDistance;}
  71   Float_t GetEnvelop(Int_t index) const { return fEnvelop[index] ; }
  72   Float_t GetShellThickness() const { return fShellThickness ; }
  73   Float_t GetZLength() const { return fZLength ; }
  74   Float_t GetDCALInnerEdge() const { return fDCALInnerEdge ; }
  75   Float_t GetDCALPhiMin() const { return fDCALPhiMin ; }
  76   Float_t GetDCALPhiMax() const { return fDCALPhiMax ; }
  77   Float_t GetDCALInnerExtandedEta() const { return fDCALInnerExtandedEta ; }
  78   Float_t GetEMCALPhiMax() const { return fEMCALPhiMax ; }
  79   Float_t GetDCALStandardPhiMax() const { return fDCALStandardPhiMax ; }
  80   Int_t   GetNECLayers() const {return fNECLayers ;}
  81   Int_t   GetNZ() const {return fNZ ;}
  82   Int_t   GetNEta() const {return fNZ ;}
  83   Int_t   GetNPhi() const {return fNPhi ;}
  84   Float_t GetECPbRadThick()const {return fECPbRadThickness;}
  85   Float_t GetECScintThick() const {return fECScintThick;}
  86   Float_t GetSampling() const {return fSampling ; }
  87   Int_t   GetNumberOfSuperModules() const {return fNumberOfSuperModules;}
  88   Float_t GetPhiGapForSuperModules() const {return fPhiGapForSM;}
  89   Float_t GetPhiModuleSize() const  {return fPhiModuleSize;}
  90   Float_t GetEtaModuleSize() const  {return fEtaModuleSize;}
  91   Float_t GetFrontSteelStrip() const {return fFrontSteelStrip;}
  92   Float_t GetLateralSteelStrip() const {return fLateralSteelStrip;}
  93   Float_t GetPassiveScintThick() const {return fPassiveScintThick;}
  94   Float_t GetPhiTileSize() const {return fPhiTileSize;}
  95   Float_t GetEtaTileSize() const {return fEtaTileSize;}
  96   Float_t GetPhiSuperModule() const {return fPhiSuperModule;}
  97   Int_t   GetNPhiSuperModule() const {return fNPhiSuperModule;}
  98   Int_t   GetNPHIdiv() const {return fNPHIdiv ;}
  99   Int_t   GetNETAdiv() const {return fNETAdiv ;}
 100   Int_t   GetNCells()  const {return fNCells;}
 101   Float_t GetLongModuleSize() const {return fLongModuleSize;}
 102   Float_t GetTrd1Angle() const {return fTrd1Angle;}
 103   Float_t Get2Trd1Dx2()  const {return f2Trd1Dx2;}
 104   Float_t GetEtaMaxOfTRD1() const {return fEtaMaxOfTRD1;}
 105   Float_t GetTrd1AlFrontThick() const { return fTrd1AlFrontThick;}
 106   Float_t GetTrd1BondPaperThick() const {return fTrd1BondPaperThick;}
 107   // --
 108   Int_t   GetNCellsInSupMod() const {return fNCellsInSupMod;}
 109   Int_t   GetNCellsInModule()  const {return fNCellsInModule; }
 110   Int_t   GetKey110DEG()      const {return fKey110DEG;}
 111   Int_t   GetnSupModInDCAL()      const {return fnSupModInDCAL;}
 112   Int_t   GetILOSS() const {return fILOSS;}
 113   Int_t   GetIHADR() const {return fIHADR;}
 114
 115   // --
 116   Float_t  GetDeltaEta() const {return (fArm1EtaMax-fArm1EtaMin)/ ((Float_t)fNZ);}
 117   Float_t  GetDeltaPhi() const {return (fArm1PhiMax-fArm1PhiMin)/ ((Float_t)fNPhi);}
 118   Int_t    GetNTowers() const {return fNPhi * fNZ ;}
 119   //
 120   Double_t GetPhiCenterOfSM(Int_t nsupmod) const;
 121   Double_t GetPhiCenterOfSMSec(Int_t nsupmod) const;
 122   Float_t  GetSuperModulesPar(Int_t ipar) const {return fParSM[ipar];}
 123   Int_t    GetSMType(Int_t nSupMod)           const { if( nSupMod > GetNumberOfSuperModules() ) return -1;
 124                                                       return fEMCSMSystem[nSupMod]                   ; }
 125   //
 126   Bool_t   GetPhiBoundariesOfSM   (Int_t nSupMod, Double_t &phiMin, Double_t &phiMax) const;
 127   Bool_t   GetPhiBoundariesOfSMGap(Int_t nPhiSec, Double_t &phiMin, Double_t &phiMax) const;
 128   //
 129   // Local Coordinates of SM
 130 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsEtaDir() const {return fCentersOfCellsEtaDir;}        // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (eta or z in SM, in cm) */
 131 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsXDir()   const {return fCentersOfCellsXDir;}          // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (       x in SM, in cm) */
 132 /*   TArrayD  GetCentersOfCellsPhiDir() const {return fCentersOfCellsPhiDir;}        // size fNPhi*fNPHIdiv (for TRD1 only) (phi or y in SM, in cm) */
 133 /*   // */
 134 /*   TArrayD  GetEtaCentersOfCells() const {return fEtaCentersOfCells;}           // [fNEta*fNETAdiv*fNPhi*fNPHIdiv], positive direction (eta>0); eta depend from phi position;  */
 135 /*   TArrayD  GetPhiCentersOfCells() const {return fPhiCentersOfCells;}           // [fNPhi*fNPHIdiv] from center of SM (-10. < phi < +10.) */
 136
 137   static int ParseString(const TString &topt, TObjArray &Opt) ;
 138
 139   ///////////////////////////////
 140   //Geometry data member setters
 141   //
 142   void SetNZ(Int_t nz) { fNZ= nz;
 143                          printf("SetNZ: Number of modules in Z set to %d", fNZ) ; }
 144   void SetNPhi(Int_t nphi) { fNPhi= nphi;
 145                              printf("SetNPhi: Number of modules in Phi set to %d", fNPhi) ; }
 146   void SetSampling(Float_t samp) { fSampling = samp;
 147                               printf("SetSampling: Sampling factor set to %f", fSampling) ; }
 148
 149   ///////////////////
 150   // useful utilities
 151   //
 152   Float_t AngleFromEta(Float_t eta) const { // returns theta in radians for a given pseudorapidity
 153     return 2.0*TMath::ATan(TMath::Exp(-eta));
 154   }
 155   Float_t ZFromEtaR(Float_t r,Float_t eta) const { // returns z in for a given
 156     // pseudorapidity and r=sqrt(x*x+y*y).
 157     return r/TMath::Tan(AngleFromEta(eta));
 158   }
 159
 160   //////////////////////////////////////////////////
 161   // Obsolete methods to be thrown out when feasible
 162   Float_t GetGap2Active() const {return  fGap2Active ;}
 163   Float_t GetSteelFrontThickness() const { return fSteelFrontThick;}
 164   Float_t GetTrd2AngleY()const {return fTrd2AngleY;}
 165   Float_t Get2Trd2Dy2()  const {return f2Trd2Dy2;}
 166   Float_t GetTubsR()     const {return fTubsR;}
 167   Float_t GetTubsTurnAngle() const {return fTubsTurnAngle;}
 168   //  Float_t GetIP2ECASection() const { return ( GetIPDistance() + GetAlFrontThickness()
 169   //                                          + GetGap2Active() ) ; }
 170   //////////////////////////////////////////////////
 171   static const Char_t* fgkDefaultGeometryName; // Default name of geometry
 172   static Bool_t  fgInit;                // Tells if geometry has been succesfully set up.
 173
 174 private:
 175
 176   // Member data
 177
 178   TString fGeoName;                     //geometry name
 179   Int_t   *fEMCSMSystem;                // geometry structure
 180
 181   TObjArray *fArrayOpts;                //! array of geometry options
 182   const char *fkAdditionalOpts[6];  //! some additional options for the geometry type and name
 183   int  fNAdditionalOpts;     //! size of additional options parameter
 184
 185   Float_t fECPbRadThickness;            // cm, Thickness of the Pb radiators
 186   Float_t fECScintThick;                // cm, Thickness of the scintillators
 187   Int_t   fNECLayers;                   // number of scintillator layers
 188
 189   Float_t fArm1PhiMin;                  // Minimum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 190   Float_t fArm1PhiMax;                  // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 191   Float_t fArm1EtaMin;                  // Minimum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 192   Float_t fArm1EtaMax;                  // Maximum pseudorapidity position of EMCAL in Eta
 193
 194   // Geometry Parameters
 195   Float_t fEnvelop[3];                  // the GEANT TUB for the detector
 196   Float_t fIPDistance;                  // Radial Distance of the inner surface of the EMCAL
 197   Float_t fShellThickness;              // Total thickness in (x,y) direction
 198   Float_t fZLength;                     // Total length in z direction
 199   Float_t fDCALInnerEdge;               // Inner edge for DCAL
 200   Float_t fDCALPhiMin;                  // Minimum angular position of DCAL in Phi (degrees)
 201   Float_t fDCALPhiMax;                  // Maximum angular position of DCAL in Phi (degrees)
 202   Float_t fEMCALPhiMax;                 // Maximum angular position of EMCAL in Phi (degrees)
 203   Float_t fDCALStandardPhiMax;           // special edge for the case that DCAL contian extension
 204   Float_t fDCALInnerExtandedEta;        // DCAL inner edge in Eta (with some extension)
 205   Int_t   fNZ;                          // Number of Towers in the Z direction
 206   Int_t   fNPhi;                        // Number of Towers in the PHI direction
 207   Float_t fSampling;                    // Sampling factor
 208
 209   // Shish-kebab option - 23-aug-04 by PAI; COMPACT, TWIST, TRD1 and TRD2
 210   Int_t   fNumberOfSuperModules;         // default is 12 = 6 * 2
 211   Float_t fFrontSteelStrip;              // 13-may-05
 212   Float_t fLateralSteelStrip;            // 13-may-05
 213   Float_t fPassiveScintThick;            // 13-may-05
 214   Float_t fPhiModuleSize;                // Phi -> X
 215   Float_t fEtaModuleSize;                // Eta -> Y
 216   Float_t fPhiTileSize;                  // Size of phi tile
 217   Float_t fEtaTileSize;                  // Size of eta tile
 218   Float_t fLongModuleSize;               // Size of long module
 219   Float_t fPhiSuperModule;               // Phi of normal supermodule (20, in degree)
 220   Int_t   fNPhiSuperModule;              // 9 - number supermodule in phi direction
 221   Int_t   fNPHIdiv;                      // number phi divizion of module
 222   Int_t   fNETAdiv;                      // number eta divizion of module
 223   //
 224   Int_t   fNCells;                       // number of cells in calo
 225   Int_t   fNCellsInSupMod;               // number cell in super module
 226   Int_t   fNCellsInModule;               // number cell in module)
 227
 228   // TRD1 options - 30-sep-04
 229   Float_t fTrd1Angle;                    // angle in x-z plane (in degree)
 230   Float_t f2Trd1Dx2;                     // 2*dx2 for TRD1
 231   Float_t fPhiGapForSM;                  // Gap betweeen supermodules in phi direction
 232   Int_t   fKey110DEG;                    // for calculation abs cell id; 19-oct-05
 233   Int_t   fnSupModInDCAL;                      // for calculation abs cell id;
 234   TArrayD fPhiBoundariesOfSM;            // phi boundaries of SM in rad; size is fNumberOfSuperModules;
 235   TArrayD fPhiCentersOfSM;               // phi of centers of SM; size is fNumberOfSuperModules/2
 236   TArrayD fPhiCentersOfSMSec;            // phi of centers of section where SM lies; size is fNumberOfSuperModules/2
 237   Float_t fEtaMaxOfTRD1;                 // max eta in case of TRD1 geometry (see AliEMCALShishKebabTrd1Module)
 238   // Oct 26,2010
 239   Float_t fTrd1AlFrontThick;             // Thickness of the Al front plate
 240   Float_t fTrd1BondPaperThick;           // Thickness of the Bond Paper sheet
 241   // Local Coordinates of SM
 242   TArrayD fCentersOfCellsEtaDir;        // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (eta or z in SM, in cm)
 243   TArrayD fCentersOfCellsXDir;          // size fNEta*fNETAdiv (for TRD1 only) (       x in SM, in cm)
 244   TArrayD fCentersOfCellsPhiDir;        // size fNPhi*fNPHIdiv (for TRD1 only) (phi or y in SM, in cm)
 245   //
 246   TArrayD fEtaCentersOfCells;           // [fNEta*fNETAdiv*fNPhi*fNPHIdiv], positive direction (eta>0); eta depend from phi position;
 247   TArrayD fPhiCentersOfCells;           // [fNPhi*fNPHIdiv] from center of SM (-10. < phi < +10.)
 248   // Move from AliEMCALv0 - Feb 19, 2006
 249   TList   *fShishKebabTrd1Modules; //! list of modules
 250   // Local coordinates of SM for TRD1
 251   Float_t fParSM[3];       // SM sizes as in GEANT (TRD1)
 252
 253   Int_t   fILOSS; // Options for Geant (MIP business) - will call in AliEMCAL
 254   Int_t   fIHADR; // Options for Geant (MIP business) - will call in AliEMCAL
 255
 256   ////////////////////////////////////////////////////////////
 257   //Obsolete member data that will be thrown out when feasible
 258   //
 259   Float_t fGap2Active;                  // Gap between the envelop and the active material
 260   Float_t fSteelFrontThick;              // Thickness of the front stell face of the support box - 9-sep-04
 261   // TRD2 options - 27-jan-07
 262   Float_t fTrd2AngleY;                   // angle in y-z plane (in degree)
 263   Float_t f2Trd2Dy2;                     // 2*dy2 for TRD2
 264   Float_t fEmptySpace;                   // 2mm om fred drawing
 265   // Super module as TUBS
 266   Float_t fTubsR;                        // radius of tubs
 267   Float_t fTubsTurnAngle;                // turn angle of tubs in degree
 268
 269   ///////////////////////////////////////////////////////////
 270
 271   ClassDef(AliEMCALEMCGeometry, 3) // EMCAL geometry class
 272 };
 273
 274 #endif // AliEMCALEMCGEOMETRY_H