FIT/AliFITv1.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
  16
  17 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  18 //                                                                 //
  19 // FIT detector full geometry  version 1                             //
  20 //
  21 //Begin Html
  22 /*
  23 <img src="gif/AliFITv1Class.gif">
  24 */
  25 //End Html
  26 //                                                                  //
  27 //                                                                  //
  28 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  29
  30 #include <Riostream.h>
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 #include "TGeoCompositeShape.h"
  34 #include "TGeoManager.h"
  35 #include "TGeoMatrix.h"
  36 #include "TGeoVolume.h"
  37 #include "TGeoTube.h"
  38 #include "TGeoBBox.h"
  39 #include "TGeoNode.h"
  40
  41
  42 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  43 #include <TGraph.h>
  44 #include <TLorentzVector.h>
  45 #include <TMath.h>
  46 #include <TVirtualMC.h>
  47 #include <TString.h>
  48
  49 #include "AliLog.h"
  50 #include "AliMagF.h"
  51 #include "AliRun.h"
  52
  53 #include "AliFITHits.h"
  54 #include "AliFITv1.h"
  55
  56 #include "AliMC.h"
  57 #include "AliCDBLocal.h"
  58 #include "AliCDBStorage.h"
  59 #include "AliCDBManager.h"
  60 #include "AliCDBEntry.h"
  61 #include "AliTrackReference.h"
  62
  63 ClassImp(AliFITv1)
  64
  65
  66 //--------------------------------------------------------------------
  67 AliFITv1::AliFITv1():  AliFIT(),
  68                      fIdSens1(0),
  69                      fPMTeff(0x0)
  70
  71 {
  72   //
  73   // Standart constructor for T0 Detector version 0
  74 }
  75 //--------------------------------------------------------------------
  76 AliFITv1::AliFITv1(const char *name, const char *title):
  77   AliFIT(name,title),
  78   fIdSens1(0),
  79   fPMTeff(0x0)
  80
  81 {
  82   //
  83   // Standart constructor for T0 Detector version 0
  84   //
  85   fIshunt = 2;
  86   SetPMTeff();
  87 }
  88 //_____________________________________________________________________________
  89
  90 AliFITv1::~AliFITv1()
  91 {
  92   // desctructor
  93 }
  94
  95 //-------------------------------------------------------------------------
  96 void AliFITv1::CreateGeometry()
  97 {
  98   //
  99   // Create the geometry of FIT Detector version 1 full geometry
 100   //
 101   // begin Html
 102   //
 103
 104   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
 105   Float_t zdetC = 83;
 106   Float_t zdetA = 375.;
 107
 108   Int_t idrotm[999];
 109   Double_t x,y,z;
 110   Float_t pstart[3] = {6, 20 ,3};
 111   Float_t pinstart[3] = {3,3,2.55};
 112   Float_t  pmcp[3] = {2.95, 2.95, 1.5}; //MCP
 113   Float_t ptop[3] = {1.324, 1.324, 1.};//cherenkov radiator
 114   Float_t preg[3] = {1.324, 1.324, 0.05};//photcathode
 115
 116   AliMatrix(idrotm[901], 90., 0., 90., 90., 180., 0.);
 117
 118   //-------------------------------------------------------------------
 119   //  T0 volume
 120   //-------------------------------------------------------------------
 121
 122   Float_t x1[20] = {9,  9, 15 ,15 , 9,
 123                     3, -3,  3, -3, -9,
 124                     -9, -9, -15, -15, -9,
 125                     -3, 3, -3, 3, 9};
 126
 127   Float_t y1[20] = {3.2, -3.2, 3.2, -3.2, -9.2,
 128                     -9, -9, -15, -15, -9.2,
 129                     -3.2, 3.2, -3.2, 3.2, 9.2,
 130                     9, 9, 15, 15, 9.2};
 131
 132
 133
 134   TGeoVolumeAssembly * stlin = new TGeoVolumeAssembly("0STL");//empty segment
 135  //T0 interior
 136   gMC->Gsvolu("0INS","BOX",idtmed[kAir],pinstart,3);
 137   TGeoVolume *ins = gGeoManager->GetVolume("0INS");
 138  //
 139   TGeoTranslation *tr [20];
 140   TString nameTr;
 141   for (Int_t itr=0; itr<20; itr++) {
 142     nameTr = Form("0TR%i",itr+1);
 143     z=-pstart[2]+pinstart[2];
 144     tr[itr] = new TGeoTranslation(nameTr.Data(),x1[itr],y1[itr], z );
 145     tr[itr]->RegisterYourself();
 146     stlin->AddNode(ins,itr,tr[itr]);
 147   }
 148   TGeoVolume *alice = gGeoManager->GetVolume("ALIC");
 149   alice->AddNode(stlin,1,new TGeoTranslation(0,0, zdetA ) );
 150   TGeoRotation * rotC = new TGeoRotation( "rotC",90., 0., 90., 90., 180., 0.);
 151    alice->AddNode(stlin,2, new TGeoCombiTrans(0., 0., -zdetC , rotC) );
 152
 153   x=0;
 154   y=0;
 155
 156   // Entry window (glass)
 157   gMC->Gsvolu("0TOP","BOX",idtmed[kOpGlass],ptop,3); //glass
 158   TGeoVolume *top = gGeoManager->GetVolume("0TOP");
 159   gMC->Gsvolu ("0REG", "BOX", idtmed[kOpGlassCathode], preg, 3);
 160   TGeoVolume *cat = gGeoManager->GetVolume("0REG");
 161   gMC->Gsvolu("0MCP","BOX",idtmed[kGlass],pmcp,3); //glass
 162   TGeoVolume *mcp = gGeoManager->GetVolume("0MCP");
 163
 164   Int_t ntops=0;
 165    Float_t xin=0, yin=0;
 166    for (Int_t ix=0; ix<2; ix++) {
 167      xin = - pinstart[0] + 0.35 + (ix+0.5)*2*ptop[0] ;
 168      for (Int_t iy=0; iy<2; iy++) {
 169        z = - pinstart[2]+ptop[2];
 170        yin = - pinstart[1] + 0.35 + (iy+0.5)*2*ptop[1];
 171        ntops++;
 172        ins->AddNode(top, ntops, new TGeoTranslation(xin,yin,z) );
 173        // printf(" 0TOP  full x %f y %f z %f \n", xin, yin, z);
 174        z = -pinstart[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 175        ins->AddNode(cat, ntops, new TGeoTranslation(xin,yin,z) );
 176
 177        // printf(" GEOGEO  %i %i %i %f %f %f %f %f %f \n", ntops, ix, iy,
 178        //  xin,yin,x1[ntops],y1[ntops],x1[ntops]+xin,y1[ntops]+yin);
 179      }
 180    }
 181 // MCP
 182    z=-pinstart[2] + 2*ptop[2] + 2*preg[2] + pmcp[2];
 183   ins->AddNode(mcp, 1 , new TGeoTranslation(0,0,z) );
 184
 185
 186
 187
 188 }
 189 //------------------------------------------------------------------------
 190 void AliFITv1::AddAlignableVolumes() const
 191 {
 192   //
 193   // Create entries for alignable volumes associating the symbolic volume
 194   // name with the corresponding volume path. Needs to be syncronized with
 195   // eventual changes in the geometry.
 196   //
 197   TString volPath;
 198   TString symName, sn;
 199   TString vpAalign = "/ALIC_1/0STL_1";
 200   TString vpCalign = "/ALIC_1/0STL_2";
 201   for (Int_t imod=0; imod<2; imod++)  {
 202     if (imod==0) {volPath  = vpCalign; symName="/ALIC_1/0STL_1"; }
 203     if (imod==1) {volPath  = vpAalign; symName="/ALIC_1/0STL_2"; }
 204
 205     AliDebug(2,"--------------------------------------------");
 206     AliDebug(2,Form("volPath=%s\n",volPath.Data()));
 207     AliDebug(2,Form("symName=%s\n",symName.Data()));
 208     AliDebug(2,"--------------------------------------------");
 209     if(!gGeoManager->SetAlignableEntry(symName.Data(),volPath.Data()))
 210       AliFatal(Form("Alignable entry %s not created. Volume path %s not valid",
 211 symName.Data(),volPath.Data()));
 212    }
 213 }
 214 //------------------------------------------------------------------------
 215 void AliFITv1::CreateMaterials()
 216 {
 217
 218    Int_t isxfld   = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Integ();
 219    Float_t sxmgmx = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Max();
 220    //   Float_t a,z,d,radl,absl,buf[1];
 221    // Int_t nbuf;
 222 // AIR
 223
 224    Float_t aAir[4]={12.0107,14.0067,15.9994,39.948};
 225    Float_t zAir[4]={6.,7.,8.,18.};
 226    Float_t wAir[4]={0.000124,0.755267,0.231781,0.012827};
 227    Float_t dAir = 1.20479E-3;
 228    Float_t dAir1 = 1.20479E-11;
 229  // Radiator  glass SiO2
 230    Float_t aglass[2]={28.0855,15.9994};
 231    Float_t zglass[2]={14.,8.};
 232    Float_t wglass[2]={1.,2.};
 233    Float_t dglass=2.65;
 234  // MCP glass SiO2
 235    Float_t dglass_mcp=1.3;
 236 //*** Definition Of avaible T0 materials ***
 237    AliMixture(1, "Vacuum$", aAir, zAir, dAir1,4,wAir);
 238    AliMixture(2, "Air$", aAir, zAir, dAir,4,wAir);
 239    AliMixture( 4, "MCP glass   $",aglass,zglass,dglass_mcp,-2,wglass);
 240    AliMixture( 24, "Radiator Optical glass$",aglass,zglass,dglass,-2,wglass);
 241
 242    AliMedium(1, "Air$", 2, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .1, 1., .003, .003);
 243    AliMedium(3, "Vacuum$", 1, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 244    AliMedium(6, "Glass$", 4, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 245
 246    AliMedium(16, "OpticalGlass$", 24, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 247     AliMedium(19, "OpticalGlassCathode$", 24, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 248    AliMedium(22, "SensAir$", 2, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .1, 1., .003, .003);
 249
 250    AliDebugClass(1,": ++++++++++++++Medium set++++++++++");
 251
 252
 253 }
 254
 255 //-------------------------------------------------------------------
 256 void AliFITv1::DefineOpticalProperties()
 257 {
 258
 259
 260 // Optical properties definition.
 261    Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
 262 // Definition Cherenkov parameters
 263    int i;
 264    const Int_t kNbins=31;
 265
 266    Float_t rindexSiO2[kNbins],  efficAll[kNbins], rindexAir[kNbins], absorAir[kNbins],rindexCathodeNext[kNbins], absorbCathodeNext[kNbins];
 267    Double_t efficMet[kNbins], aReflMet[kNbins];
 268
 269    // quartz 20mm
 270    Float_t aAbsSiO2[kNbins]={29.0, 28.6, 28.3, 27.7, 27.3, 26.7, 26.4,
 271                              25.9, 25.3, 24.9, 24.5, 23.7,
 272                              23.2, 22.8, 22.4, 21.8, 21.3,
 273                              22.8, 22.1, 21.7, 21.2, 20.5,
 274                              19.9, 19.3, 18.7, 18.0, 17.1,
 275                              16.3, 15.3, 14.3, 14.3   };
 276
 277    Float_t aPckov[kNbins]  ={3.87, 3.94, 4.02, 4.11, 4.19, 4.29, 4.38,
 278                              4.48, 4.58, 4.69, 4.81, 4.93,
 279                              5.05, 5.19, 5.33, 5.48, 5.63,
 280                              5.8,  5.97, 6.16, 6.36, 6.57,
 281                              6.8,  7.04, 7.3,  7.58, 7.89,
 282                              8.22, 8.57, 8.97, 9.39 };
 283   Double_t dPckov[kNbins]  ={3.87, 3.94, 4.02, 4.11, 4.19, 4.29, 4.38,
 284                              4.48, 4.58, 4.69, 4.81, 4.93,
 285                              5.05, 5.19, 5.33, 5.48, 5.63,
 286                              5.8,  5.97, 6.16, 6.36, 6.57,
 287                              6.8,  7.04, 7.3,  7.58, 7.89,
 288                              8.22, 8.57, 8.97, 9.39 };
 289
 290    /*
 291    Float_t effCathode[kNbins]={0.11, 0.13, 0.15, 0.16, 0.18, 0.19, 0.20,
 292                               0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.26,
 293                               0.27, 0.29, 0.30, 0.29, 0.29,
 294                               0.28, 0.28, 0.27, 0.26, 0.25,
 295                               0.25, 0.23, 0.20, 0.19, 0.17,
 296                               0.17, 0.17, 0.2, 0.23};
 297    */
 298    //  Float_t aAbsSiO2[kNbins]; //quartz 30mm
 299  for(i=0;i<kNbins;i++)
 300
 301     {
 302       aPckov[i]=aPckov[i]*1e-9;//Photons energy bins 4 eV - 8.5 eV step 0.1 eV
 303       dPckov[i]=dPckov[i]*1e-9;//Photons energy bins 4 eV - 8.5 eV step 0.1 eV
 304       //      rindexAir[i]=0.0001;
 305       rindexAir[i] = 1.;
 306       rindexSiO2[i]=1.458; //refractive index for qwarts
 307       rindexCathodeNext[i]=0;
 308       efficAll[i]=1.;
 309       efficMet[i]=0.;
 310       aReflMet[i]=1.;
 311       //      aAbsSiO2[i]=28.5; //quartz 30mm
 312       absorAir[i]=0.3;
 313       absorbCathodeNext[i]=0;
 314
 315     }
 316
 317   gMC->SetCerenkov (idtmed[kOpGlass], kNbins, aPckov, aAbsSiO2, efficAll, rindexSiO2 );
 318    // gMC->SetCerenkov (idtmed[kOpGlassCathode], kNbins, aPckov, aAbsSiO2, effCathode, rindexSiO2 );
 319    gMC->SetCerenkov (idtmed[kOpGlassCathode], kNbins, aPckov, aAbsSiO2,efficAll , rindexSiO2 );
 320    //  gMC->SetCerenkov (idtmed[kOpAir], kNbins, aPckov,absorAir , efficAll,rindexAir );
 321    //   gMC->SetCerenkov (idtmed[kOpAirNext], kNbins, aPckov,absorbCathodeNext , efficAll, rindexCathodeNext);
 322
 323    //Define a boarder for radiator optical properties
 324    gMC->DefineOpSurface("surfRd", kUnified /*kGlisur*/,kDielectric_metal,kPolished, 0.);
 325    gMC->SetMaterialProperty("surfRd", "EFFICIENCY", kNbins, dPckov, efficMet);
 326    gMC->SetMaterialProperty("surfRd", "REFLECTIVITY", kNbins, dPckov, aReflMet);
 327
 328
 329 }
 330
 331 //-------------------------------------------------------------------
 332 void AliFITv1::Init()
 333 {
 334 // Initialises version 0 of the Forward Multiplicity Detector
 335 //
 336   AliFIT::Init();
 337   fIdSens1=gMC->VolId("0REG");
 338
 339    AliDebug(1,Form("%s: *** FIT version 1 initialized ***\n",ClassName()));
 340 }
 341
 342 //-------------------------------------------------------------------
 343
 344 void AliFITv1::StepManager()
 345 {
 346   //
 347   // Called for every step in the T0 Detector
 348   //
 349   Int_t id,copy,copy1;
 350   static Float_t hits[6];
 351   static Int_t vol[3];
 352   TLorentzVector pos;
 353   TLorentzVector mom;
 354
 355   //   TClonesArray &lhits = *fHits;
 356
 357   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
 358
 359   id=gMC->CurrentVolID(copy);
 360   // Check the sensetive volume
 361   if(id==fIdSens1 ) {
 362     if(gMC->IsTrackEntering()) {
 363       gMC->CurrentVolOffID(1,copy1);
 364       vol[1] = copy1;
 365       vol[0]=copy;
 366       gMC->TrackPosition(pos);
 367       hits[0] = pos[0];
 368       hits[1] = pos[1];
 369       hits[2] = pos[2];
 370       if(pos[2]<0) vol[2] = 0;
 371       else vol[2] = 1 ;
 372       //      printf(" volumes pmt %i mcp %i side %i x %f y %f z %f\n",  vol[0], vol[1],  vol[2], hits[0], hits[1], hits[2] );
 373
 374       Float_t etot=gMC->Etot();
 375       hits[3]=etot;
 376       Int_t iPart= gMC->TrackPid();
 377       Int_t partID=gMC->IdFromPDG(iPart);
 378       hits[4]=partID;
 379       Float_t ttime=gMC->TrackTime();
 380       hits[5]=ttime*1e12;
 381       if (gMC->TrackPid() == 50000050)   // If particles is photon then ...
 382         {
 383           //      if(RegisterPhotoE(vol[1]-1,hits[3])) {
 384           if(RegisterPhotoE(hits[3])) {
 385             AddHit(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(),vol,hits);
 386             // Create a track reference at the exit of photocatode
 387           }
 388         }
 389
 390       //charge particle
 391       if ( gMC->TrackCharge() )
 392         AddTrackReference(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(), AliTrackReference::kFIT);
 393
 394      }// trck entering
 395   } //sensitive
 396
 397 }
 398
 399
 400
 401 //------------------------------------------------------------------------
 402 Bool_t AliFITv1::RegisterPhotoE(Double_t energy)
 403 {
 404
 405
 406   //  Float_t hc=197.326960*1.e6; //mev*nm
 407   Double_t hc=1.973*1.e-6; //gev*nm
 408   Float_t lambda=hc/energy;
 409   Float_t eff = fPMTeff->Eval(lambda);
 410   Double_t  p = gRandom->Rndm();
 411
 412   if (p > eff)
 413     return kFALSE;
 414
 415   return kTRUE;
 416 }
 417
 418 //----------------------------------------------------------------------------
 419
 420 void AliFITv1::SetPMTeff()
 421 {
 422   Float_t lambda[50];
 423   Float_t eff[50 ] = {0,        0,       0.23619,  0.202909, 0.177913,
 424                     0.175667, 0.17856, 0.190769, 0.206667, 0.230286,
 425                     0.252276, 0.256267,0.26,     0.27125,  0.281818,
 426                     0.288118, 0.294057,0.296222, 0.301622, 0.290421,
 427                     0.276615, 0.2666,  0.248,    0.23619,  0.227814,
 428                     0.219818, 0.206667,0.194087, 0.184681, 0.167917,
 429                     0.154367, 0.1364,  0.109412, 0.0834615,0.0725283,
 430                     0.0642963,0.05861, 0.0465,   0.0413333,0.032069,
 431                     0.0252203,0.02066, 0.016262, 0.012,    0.00590476,
 432                     0.003875, 0.00190, 0,        0,        0          } ;
 433   for (Int_t i=0; i<50; i++) lambda[i]=200+10*i;
 434
 435   fPMTeff = new TGraph(50,lambda,eff);
 436
 437 }
 438
 439
 440
 441
 442