FMD/AliFMDGeoOldSimulator.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 /* $Id$ */
  17
  18 //____________________________________________________________________
  19 //
  20 // Forward Multiplicity Detector based on Silicon wafers. This class
  21 // contains the base procedures for the Forward Multiplicity detector
  22 // Detector consists of 3 sub-detectors FMD1, FMD2, and FMD3, each of
  23 // which has 1 or 2 rings of silicon sensors.
  24 //
  25 // This is the base class for all FMD manager classes.
  26 //
  27 // The actual code is done by various separate classes.   Below is
  28 // diagram showing the relationship between the various FMD classes
  29 // that handles the simulation
  30 //
  31 //      +--------+ 1     +-----------------+
  32 //      | AliFMD |<>-----| AliFMDSimulator |
  33 //      +--------+       +-----------------+
  34 //                               ^
  35 //                               |
  36 //                 +-------------+-------------+
  37 //                 |                           |
  38 //        +--------------------+   +-------------------+
  39 //        | AliFMDGeoSimulator |   | AliFMDG3Simulator |
  40 //        +--------------------+   +-------------------+
  41 //                                           ^
  42 //                                           |
  43 //                                 +----------------------+
  44 //                                 | AliFMDG3OldSimulator |
  45 //                                 +----------------------+
  46 //
  47 //
  48 // *  AliFMD
  49 //    This defines the interface for the various parts of AliROOT that
  50 //    uses the FMD, like AliFMDSimulator, AliFMDDigitizer,
  51 //    AliFMDReconstructor, and so on.
  52 //
  53 // *  AliFMDSimulator
  54 //    This is the base class for the FMD simulation tasks.   The
  55 //    simulator tasks are responsible to implment the geoemtry, and
  56 //    process hits.
  57 //
  58 // *  AliFMDGeoSimulator
  59 //    This is a concrete implementation of the AliFMDSimulator that
  60 //    uses the TGeo classes directly only.  This defines the active
  61 //    volume as an ONLY XTRU shape with a divided MANY TUBS shape
  62 //    inside to implement the particular shape of the silicon
  63 //    sensors.
  64 //
  65 // *  AliFMDG3OldSimulator
  66 //    This is a concrete implementation of the AliFMDSimulator that
  67 //    uses the TVirtualMC interface with GEANT 3.21-like messages.
  68 //    This implements the active volume as a divided TUBS shape.  Hits
  69 //    in the corners should be cut away at run time (but currently
  70 //    isn't).
  71 //
  72 #include <math.h>
  73 #include "AliFMDGeoOldSimulator.h" // ALIFMDG3OLDSIMULATOR_H
  74 #include "AliFMDGeometry.h"     // ALIFMDGEOMETRY_H
  75 #include "AliFMDDetector.h"     // ALIFMDDETECTOR_H
  76 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H
  77 #include "AliFMD1.h"            // ALIFMD1_H
  78 #include "AliFMD2.h"            // ALIFMD2_H
  79 #include "AliFMD3.h"            // ALIFMD3_H
  80 #include "AliFMD.h"             // ALIFMD_H
  81 #include <AliLog.h>             // ALILOG_H
  82 #include <TVector2.h>           // ROOT_TVector2
  83 #include <TVirtualMC.h>         // ROOT_TVirtualMC
  84 #include <TArrayI.h>            // ROOT_TArrayI
  85 #include <TGeoVolume.h>         // ROOT_TGeoVolume
  86 #include <TGeoTube.h>           // ROOT_TGeoTube
  87 #include <TGeoMatrix.h>         // ROOT_TGeoMatrix
  88
  89 //====================================================================
  90 ClassImp(AliFMDGeoOldSimulator)
  91 #if 0
  92   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
  93 #endif
  94
  95 //____________________________________________________________________
  96 AliFMDGeoOldSimulator::AliFMDGeoOldSimulator()
  97 {
  98   // Default constructor
  99   fSectorOff   = 1;
 100   fModuleOff   = -1;
 101   fRingOff     = 3;
 102   fDetectorOff = 4;
 103   fUseDivided  = kTRUE;
 104 }
 105
 106 //____________________________________________________________________
 107 AliFMDGeoOldSimulator::AliFMDGeoOldSimulator(AliFMD* fmd, Bool_t detailed)
 108   : AliFMDGeoSimulator(fmd, detailed)
 109 {
 110   // Normal constructor
 111   //
 112   // Parameters:
 113   //
 114   //      fmd           Pointer to AliFMD object
 115   //      detailed      Whether to make a detailed simulation or not
 116   //
 117   fSectorOff   = 1;
 118   fModuleOff   = -1;
 119   fRingOff     = 3;
 120   fDetectorOff = 4;
 121   fUseDivided  = kTRUE;
 122 }
 123
 124 //____________________________________________________________________
 125 TGeoVolume*
 126 AliFMDGeoOldSimulator::RingGeometry(AliFMDRing* r)
 127 {
 128   // Setup the geometry of a ring.    The defined TGeoVolume is
 129   // returned, and should be used when setting up the rest of the
 130   // volumes.
 131   //
 132   // Parameters:
 133   //
 134   //     r              Pointer to ring geometry object
 135   //
 136   // Returns:
 137   //    true on success
 138   //
 139   if (!r) {
 140     AliError("Didn't get a ring object");
 141     return 0x0;
 142   }
 143   Char_t      id          = r->GetId();
 144   Double_t    siThick     = r->GetSiThickness();
 145   // const Int_t nv       = r->GetNVerticies();
 146   TVector2*   a           = r->GetVertex(5);
 147   TVector2*   b           = r->GetVertex(3);
 148   TVector2*   c           = r->GetVertex(4);
 149   Double_t    theta       = r->GetTheta();
 150   Double_t    off         = (TMath::Tan(TMath::Pi() * theta / 180)
 151                              * r->GetBondingWidth());
 152   Double_t    rmax        = b->Mod();
 153   Double_t    rmin        = r->GetLowR();
 154   Double_t    pcbThick    = r->GetPrintboardThickness();
 155   Double_t    copperThick = r->GetCopperThickness(); // .01;
 156   Double_t    chipThick   = r->GetChipThickness(); // .01;
 157   Double_t    modSpace    = r->GetModuleSpacing();
 158   Double_t    legr        = r->GetLegRadius();
 159   Double_t    legl        = r->GetLegLength();
 160   Double_t    legoff      = r->GetLegOffset();
 161   Int_t       ns          = r->GetNStrips();
 162   Int_t       nsec        = Int_t(360 / theta);
 163   Double_t    stripoff    = a->Mod();
 164   Double_t    dstrip      = (rmax - stripoff) / ns;
 165   Double_t    par[10];
 166   TString     name;
 167   TString     name2;
 168   TVirtualMC* mc       = TVirtualMC::GetMC();
 169
 170   Int_t siId  = fFMD->GetIdtmed()->At(kSiId);
 171   Int_t airId = fFMD->GetIdtmed()->At(kAirId);
 172   Int_t pcbId = fFMD->GetIdtmed()->At(kPcbId);
 173   Int_t plaId = fFMD->GetIdtmed()->At(kPlasticId);
 174   Int_t copId = fFMD->GetIdtmed()->At(kCopperId);
 175   Int_t chiId = fFMD->GetIdtmed()->At(kSiChipId);
 176
 177   Double_t ringWidth = (siThick + 2 * (pcbThick + copperThick + chipThick));
 178   // Virtual volume shape to divide - This volume is only defined if
 179   // the geometry is set to be detailed.
 180   // Ring mother volume
 181   TGeoShape* ringShape   = new TGeoTube(rmin, rmax, ringWidth / 2);
 182   name                   =  Form(fgkRingName, id);
 183   TGeoVolume* ringVolume = new TGeoVolume(name.Data(), ringShape, fAir);
 184
 185   TGeoShape* activeShape   = new TGeoTube(rmin, rmax, siThick / 2);
 186   name                     = Form(fgkActiveName, id);
 187   Double_t z               = - ringWidth / 2 + siThick / 2;
 188   TGeoVolume* activeVolume = new TGeoVolume(name.Data(), activeShape, fSi);
 189   ringVolume->AddNode(activeVolume, 1, new TGeoTranslation(0, 0, z));
 190
 191   Int_t sid = activeVolume->GetNumber();
 192   if (fUseDivided) {
 193     name                     = Form(fgkSectorName, id);
 194     TGeoVolume* sectorVolume = activeVolume->Divide(name.Data(), 2, nsec,
 195                                                     0, 0, 0, "N");
 196
 197     name                     = Form(fgkStripName, id);
 198     TGeoVolume* stripVolume  = sectorVolume->Divide(name.Data(), 1, ns,
 199                                                     0, 0, 0, "N");
 200     sid                      = stripVolume->GetNumber();
 201     AliDebug(10, Form("Got volume id %d for volume %s", sid, name.Data()));
 202   }
 203   switch (id) {
 204   case 'i':
 205   case 'I': fActiveId[0] = sid; break;
 206   case 'o':
 207   case 'O': fActiveId[2] = sid; break;
 208   }
 209
 210   // Shape of Printed circuit Board
 211   Double_t boardThick = (pcbThick + copperThick + chipThick);
 212   TGeoShape*  boardShape  =  new TGeoTube(rmin + .1, rmax - .1, boardThick/ 2);
 213   name                    =  Form(fgkPCBName, id, 'B');
 214   TGeoVolume* boardVolume =  new TGeoVolume(name.Data(), boardShape, fAir);
 215   z                       += siThick / 2 + boardThick / 2;
 216   ringVolume->AddNode(boardVolume,  0, new TGeoTranslation(0, 0, z));
 217   ringVolume->AddNode(boardVolume,  1, new TGeoTranslation(0,0,z+boardThick));
 218
 219   // PCB
 220   TGeoShape*  pcbShape    = new TGeoTube(rmin+.1, rmax-.1, pcbThick / 2);
 221   name                    =  Form("F%cPC", id);
 222   z                       =  -boardThick / 2 + pcbThick / 2;
 223   TGeoVolume* pcbVolume   = new TGeoVolume(name.Data(), pcbShape, fPCB);
 224   boardVolume->AddNode(pcbVolume, 0, new TGeoTranslation(0, 0, z));
 225
 226   // Copper
 227   TGeoShape*  cuShape     =  new TGeoTube(rmin+.1, rmax-.1, copperThick / 2);
 228   name                    =  Form("F%cCO", id);
 229   z                       += -pcbThick / 2 + copperThick / 2;
 230   TGeoVolume* cuVolume    =  new TGeoVolume(name.Data(), cuShape, fCopper);
 231   boardVolume->AddNode(cuVolume, 0, new TGeoTranslation(0, 0, z));
 232
 233   // Chip
 234   TGeoShape*  chipShape   = new TGeoTube(rmin+.1, rmax-.1, chipThick / 2);
 235   name                    =  Form("F%cCH", id);
 236   z                       =  -copperThick / 2 + chipThick / 2;
 237   TGeoVolume* chipVolume  = new TGeoVolume(name.Data(), chipShape, fChip);
 238   boardVolume->AddNode(chipVolume, 0, new TGeoTranslation(0, 0, z));
 239
 240   return ringVolume;
 241 }
 242
 243 //____________________________________________________________________
 244 //
 245 // EOF
 246 //