Commit of new FMD3 geometry and other geometry related issues.
[u/mrichter/AliRoot.git] / FMD / AliFMD3.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 2004, 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 /** @file    AliFMD3.cxx
17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
18     @date    Sun Mar 26 18:26:12 2006
19     @brief   Concrete implementation of AliFMDDetector for FMD3
20 */
21 //____________________________________________________________________
22 //                                                                          
23 // Concrete implementation of AliFMDDetector 
24 //
25 // This implements the geometry for FMD3.
26 // This has 2 rings.
27 // The support of the FMD3 is a carbon-fibre cone, attached to the ITS
28 // support via flanges.  The cone also supports the beam-pipe.
29 // The support is a special cone of carbon-fibre made by a Danish
30 // Yacht company.
31 //
32
33 #include <TMath.h>              // ROOT_TMath
34
35 #include "AliFMD3.h"            // ALIFMD3_H 
36 #include "AliFMDDebug.h"                // ALIFMDDEBUG_H ALILOG_H
37 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H 
38 #include <TVector3.h>
39
40 //====================================================================
41 ClassImp(AliFMD3)
42 #if 0
43   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
44 #endif
45
46 //____________________________________________________________________
47 AliFMD3::AliFMD3(AliFMDRing* inner, AliFMDRing* outer) 
48   : AliFMDDetector(3, inner, outer),
49     fNoseZ(16.54667),    // From drawing
50     fFlangeDepth(0),
51     fFlangeHighR(49.25), // From drawing 
52     fFlangeLength(0),
53     fFlangeWidth(6),     // From drawing 
54     fFiducialRadius(.25),
55     fConeInnerAngle(0),
56     fConeOuterAngle(0),
57     fHoleOffset(7),      // From drawing
58     fHoleDepth(2),       // What's needed
59     fHoleLength(0),      
60     fHoleLowWidth(4),    // What's needed
61     fHoleHighWidth(18),  // What's needed
62     fBoltLength(1),      // Guessed
63     fBoltRadius(0.15),   // Estimate
64     fConeRadii(6),    
65     fFiducialHoles(4)
66 {
67   // Constructor. 
68   // SetInnerZ(-62.8);             // By design
69   // SetOuterZ(-75.2);             // By design
70   AliWarning("Z position of FMD3 rings may be off by 0.25cm!");
71   SetInnerZ(-63.05);             // Slightly off (2.5mm) from design
72   SetOuterZ(-75.45);             // Slightly off (2.5mm) from design
73
74   SetInnerHoneyLowR(4.18207);   // From drawing
75   SetInnerHoneyHighR(19.74922); // From drawing
76   SetOuterHoneyLowR(13.4776);   // From drawing
77   SetOuterHoneyHighR(31.01964); // From drawing
78   
79   // These are from the drawings
80   fConeRadii.Add(new TVector3( 0,       5.55,  6.25));
81   fConeRadii.Add(new TVector3( 2.35,    5.55,  6.25));
82   fConeRadii.Add(new TVector3( 2.9935,  5.55,  6.88479));
83   fConeRadii.Add(new TVector3(28.9435, 31.50, 32.75850));
84   fConeRadii.Add(new TVector3(29.5,    31.50, 33.4));
85   fConeRadii.Add(new TVector3(30.9,    31.50, 33.4));
86
87   // These are from the drawings
88   fFiducialHoles.Add(new TVector2(29.666, 32.495));
89   fFiducialHoles.Add(new TVector2(31.082, 33.910));
90   fFiducialHoles.Add(new TVector2(32.674, 35.503));
91   fFiducialHoles.Add(new TVector2(33.403, 34.818));
92 }
93
94 //____________________________________________________________________
95 void
96 AliFMD3::Init() 
97 {
98   // Initialize 
99   AliFMDDetector::Init();
100   // TVector3& v0 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(0)));
101   TVector3& v1 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(1)));
102   TVector3& v2 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(2)));
103   TVector3& v3 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(3)));
104   TVector3& v4 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(4)));
105   TVector3& v5 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(5)));
106   
107   fFlangeDepth     = v5.X() - v4.X();
108   fFlangeLength    = fFlangeHighR - v5.Y();
109   
110   fConeInnerAngle  = TMath::ATan2(v4.Z()-v1.Z(), v4.X()-v1.X());
111   fConeOuterAngle  = TMath::ATan2(v3.Y()-v2.Y(), v3.X()-v2.X());
112   
113   Double_t    hz1  = -fHoleOffset+fInnerZ+fNoseZ;
114   fHoleLength      = TMath::Sqrt(TMath::Power(v4.Z()-ConeR(hz1),2) + 
115                                  TMath::Power(v4.X()-fHoleOffset,2));  
116 }
117
118 //____________________________________________________________________
119 Double_t
120 AliFMD3::ConeR(Double_t z, Option_t* opt) const
121 {
122   // Calculate the cone radius at Z
123   // TVector3& v0 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(0)));
124   TVector3& v1 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(1)));
125   TVector3& v2 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(2)));
126   TVector3& v3 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(3)));
127   TVector3& v4 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(4)));
128   TVector3& v5 = *(static_cast<TVector3*>(fConeRadii.At(5)));
129
130   if (z > fInnerZ + fNoseZ) {
131     AliWarning(Form("z=%lf is before start of cone %lf", z, fInnerZ + fNoseZ));
132     return -1;
133   }
134   if (z < fInnerZ + fNoseZ - v5.Z()) {
135     AliWarning(Form("z=%lf is after end of cone %lf", z, 
136                     fInnerZ + fNoseZ - v5.Z()));
137     return -1;
138   }
139   Double_t rz    = -(z-fInnerZ-fNoseZ);
140   Bool_t   inner = opt[0] == 'I' || opt[1] == 'i';
141   if (inner  && rz <= v2.X()) return v2.Y();
142   if (!inner && rz <= v1.X()) return v1.Z();
143   if (inner  && rz >  v3.X()) return v3.Y();
144   if (!inner && rz >  v4.X()) return v4.Z();
145   
146   rz             -= (inner ? v2.X() : v1.X());
147   Double_t sr    =  (inner ? v2.Y() : v1.Z());
148   Double_t ang   =  (inner ? fConeInnerAngle : fConeOuterAngle);
149   return sr + rz * TMath::Tan(ang);
150 }
151
152
153 //____________________________________________________________________
154 //
155 // EOF
156 //