FMD/AliFMDGeoSimulator.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 //                                | AliFMDOldSimulator |
  45 //                                +--------------------+
  46 //
  47 // *  AliFMD
  48 //    This defines the interface for the various parts of AliROOT that
  49 //    uses the FMD, like AliFMDSimulator, AliFMDDigitizer,
  50 //    AliFMDReconstructor, and so on.
  51 //
  52 // *  AliFMDSimulator
  53 //    This is the base class for the FMD simulation tasks.   The
  54 //    simulator tasks are responsible to implment the geoemtry, and
  55 //    process hits.
  56 //
  57 // *  AliFMDGeoSimulator
  58 //    This is a concrete implementation of the AliFMDSimulator that
  59 //    uses the TGeo classes directly only.  This defines the active
  60 //    volume as an ONLY XTRU shape with a divided MANY TUBS shape
  61 //    inside to implement the particular shape of the silicon
  62 //    sensors.
  63 //
  64 // *  AliFMDG3Simulator
  65 //    This is a concrete implementation of the AliFMDSimulator that
  66 //    uses the TVirtualMC interface with GEANT 3.21-like messages.
  67 //    This implements the active volume as a divided TUBS shape.  Hits
  68 //    in the corners should be cut away at run time (but currently
  69 //    isn't).
  70 //
  71 // *  AliFMDOldSimulator
  72 //    This is a concrete implementation of AliFMDSimulator.   It
  73 //    approximates the of the rings as segmented disks.
  74 //
  75 #include "AliFMDGeoSimulator.h" // ALIFMDGEOSIMULATOR_H
  76 #include "AliFMDGeometry.h"     // ALIFMDGEOMETRY_H
  77 #include "AliFMDDetector.h"     // ALIFMDDETECTOR_H
  78 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H
  79 #include "AliFMD1.h"            // ALIFMD1_H
  80 #include "AliFMD2.h"            // ALIFMD2_H
  81 #include "AliFMD3.h"            // ALIFMD3_H
  82 #include "AliFMD.h"             // ALIFMD_H
  83 #include "AliLog.h"             // ALILOG_H
  84 #include <TGeoVolume.h>         // ROOT_TGeoVolume
  85 #include <TGeoTube.h>           // ROOT_TGeoTube
  86 #include <TGeoPcon.h>           // ROOT_TGeoPcon
  87 #include <TGeoMaterial.h>       // ROOT_TGeoMaterial
  88 #include <TGeoMedium.h>         // ROOT_TGeoMedium
  89 #include <TGeoXtru.h>           // ROOT_TGeoXtru
  90 #include <TGeoPolygon.h>        // ROOT_TGeoPolygon
  91 #include <TGeoTube.h>           // ROOT_TGeoTube
  92 #include <TGeoManager.h>        // ROOT_TGeoManager
  93 #include <TVector2.h>           // ROOT_TVector2
  94 #include <TArrayD.h>            // ROOT_TArrayD
  95
  96 //====================================================================
  97 ClassImp(AliFMDGeoSimulator)
  98 #if 0
  99   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
 100 #endif
 101
 102 //____________________________________________________________________
 103 AliFMDGeoSimulator::AliFMDGeoSimulator()
 104   : fSi(0),
 105     fC(0),
 106     fAl(0),
 107     fPCB(0),
 108     fChip(0),
 109     fPlastic(0)
 110 {
 111   // Default constructor
 112   fSectorOff   = 1;
 113   fModuleOff   = 4;
 114   fRingOff     = 5;
 115   fDetectorOff = 6;
 116 }
 117
 118 //____________________________________________________________________
 119 AliFMDGeoSimulator::AliFMDGeoSimulator(AliFMD* fmd, Bool_t detailed)
 120   : AliFMDSimulator(fmd, detailed),
 121     fSi(0),
 122     fC(0),
 123     fAl(0),
 124     fPCB(0),
 125     fChip(0),
 126     fPlastic(0)
 127 {
 128   // Normal constructor
 129   //
 130   // Parameters:
 131   //
 132   //      fmd           Pointer to AliFMD object
 133   //      detailed      Whether to make a detailed simulation or not
 134   //
 135   fSectorOff   = 1;
 136   fModuleOff   = 4;
 137   fRingOff     = 5;
 138   fDetectorOff = 6;
 139 }
 140
 141 //____________________________________________________________________
 142 void
 143 AliFMDGeoSimulator::DefineMaterials()
 144 {
 145   // Define the materials and tracking mediums needed by the FMD
 146   // simulation.   These mediums are made by sending the messages
 147   // AliMaterial, AliMixture, and AliMedium to the passed AliModule
 148   // object module.   The defined mediums are
 149   //
 150   //    FMD Si$         Silicon (active medium in sensors)
 151   //    FMD C$          Carbon fibre (support cone for FMD3 and vacuum pipe)
 152   //    FMD Al$         Aluminium (honeycomb support plates)
 153   //    FMD PCB$        Printed Circuit Board (FEE board with VA1_ALICE)
 154   //    FMD Chip$       Electronics chips (currently not used)
 155   //    FMD Air$        Air (Air in the FMD)
 156   //    FMD Plastic$    Plastic (Support legs for the hybrid cards)
 157   //
 158   // Pointers to TGeoMedium objects are retrived from the TGeoManager
 159   // singleton.  These pointers are later used when setting up the
 160   // geometry
 161   AliDebug(10, "\tCreating materials");
 162
 163   if (!gGeoManager) {
 164     AliFatal("No TGeoManager defined");
 165     return;
 166   }
 167   AliFMDSimulator::DefineMaterials();
 168   fSi      = gGeoManager->GetMedium("FMD_Si$");
 169   fC       = gGeoManager->GetMedium("FMD_Carbon$");
 170   fAl      = gGeoManager->GetMedium("FMD_Aluminum$");
 171   fChip    = gGeoManager->GetMedium("FMD_Si Chip$");
 172   fAir     = gGeoManager->GetMedium("FMD_Air$");
 173   fPCB     = gGeoManager->GetMedium("FMD_PCB$");
 174   fPlastic = gGeoManager->GetMedium("FMD_Plastic$");
 175   fCopper  = gGeoManager->GetMedium("FMD_Copper$");
 176 }
 177
 178 //____________________________________________________________________
 179 TGeoVolume*
 180 AliFMDGeoSimulator::RingGeometry(AliFMDRing* r)
 181 {
 182   // Setup the geometry of a ring.    The defined TGeoVolume is
 183   // returned, and should be used when setting up the rest of the
 184   // volumes.
 185   //
 186   //
 187   // Parameters:
 188   //
 189   //     r              Pointer to ring geometry object
 190   //
 191   // Returns:
 192   //    pointer to ring volume
 193   //
 194   if (!r) {
 195     AliError("Didn't get a ring object");
 196     return 0;
 197   }
 198   Char_t      id       = r->GetId();
 199   Double_t    siThick  = r->GetSiThickness();
 200   const Int_t nv       = r->GetNVerticies();
 201   TVector2*   a        = r->GetVertex(5);
 202   TVector2*   b        = r->GetVertex(3);
 203   TVector2*   c        = r->GetVertex(4);
 204   Double_t    theta    = r->GetTheta();
 205   Double_t    off      = (TMath::Tan(TMath::Pi() * theta / 180)
 206                           * r->GetBondingWidth());
 207   Double_t    rmax     = b->Mod();
 208   Double_t    rmin     = r->GetLowR();
 209   Double_t    pcbThick = r->GetPrintboardThickness();
 210   Double_t    modSpace = r->GetModuleSpacing();
 211   Double_t    legr     = r->GetLegRadius();
 212   Double_t    legl     = r->GetLegLength();
 213   Double_t    legoff   = r->GetLegOffset();
 214   Int_t       ns       = r->GetNStrips();
 215   Double_t    stripoff = a->Mod();
 216   Double_t    dstrip   = (rmax - stripoff) / ns;
 217   Double_t    space    = r->GetSpacing();
 218   TArrayD xs(nv);
 219   TArrayD ys(nv);
 220   for (Int_t i = 0; i < nv; i++) {
 221     // Reverse the order
 222     TVector2* vv = r->GetVertex(nv - 1 - i);
 223     if (!vv) {
 224       AliError(Form("Failed to get vertex # %d", nv - 1 - i));
 225       continue;
 226     }
 227     xs[i] = vv->X();
 228     ys[i] = vv->Y();
 229   }
 230
 231   // Shape of actual sensor
 232   TGeoXtru* moduleShape = new TGeoXtru(2);
 233   moduleShape->DefinePolygon(nv, xs.fArray, ys.fArray);
 234   moduleShape->DefineSection(0, - siThick/2);
 235   moduleShape->DefineSection(1, siThick/2);
 236   TGeoVolume* moduleVolume = new TGeoVolume(Form(fgkModuleName, id),
 237                                             moduleShape, fSi);
 238   Int_t sid = moduleVolume->GetNumber();
 239   fSectorOff   = -1;
 240   fModuleOff   = 1;
 241   fRingOff     = 2;
 242   fDetectorOff = 3;
 243   if (fUseDivided) {
 244     fSectorOff   = 1;
 245     fModuleOff   = 4;
 246     fRingOff     = 5;
 247     fDetectorOff = 6;
 248     // Virtual volume shape to divide - This volume is only defined if
 249     // the geometry is set to be detailed.
 250     TGeoVolume* activeVolume = 0;
 251     if (fDetailed) {
 252       TGeoTubeSeg* activeShape =
 253         new TGeoTubeSeg(rmin, rmax, siThick/2, - theta, theta);
 254       activeVolume = new TGeoVolume(Form(fgkActiveName, id),activeShape,fSi);
 255       TGeoVolume* sectorVolume = activeVolume->Divide(Form(fgkSectorName,id),
 256                                                       2, 2, -theta,0,0,"N");
 257       TGeoVolume* stripVolume = sectorVolume->Divide(Form(fgkStripName, id),
 258                                                      1, ns, stripoff, dstrip,
 259                                                      0, "SX");
 260       sid = stripVolume->GetNumber();
 261     }
 262     // Add divived MANY volume to the true shape of the module, but only
 263     // if a detailed simulation is reguested.
 264     if (activeVolume) moduleVolume->AddNodeOverlap(activeVolume, 0);
 265   }
 266
 267   switch (id) {
 268   case 'i':
 269   case 'I': fActiveId[0] = sid; break;
 270   case 'o':
 271   case 'O': fActiveId[2] = sid; break;
 272   }
 273
 274   // Shape of Printed circuit Board
 275   TGeoXtru* pcbShape = new TGeoXtru(2);
 276   for (Int_t i = 0;      i < nv / 2; i++) ys[i] -= off;
 277   for (Int_t i = nv / 2; i < nv;     i++) ys[i] += off;
 278   pcbShape->DefinePolygon(nv, xs.fArray, ys.fArray);
 279   pcbShape->DefineSection(0, - pcbThick/2);
 280   pcbShape->DefineSection(1, pcbThick/2);
 281   TGeoVolume* pcbVolume = new TGeoVolume(Form(fgkPCBName, id, 'B'),
 282                                          pcbShape, fPCB);
 283
 284   // Short leg shape
 285   TGeoTube*   shortLegShape  = new TGeoTube(0, legr, legl / 2);
 286   TGeoVolume* shortLegVolume = new TGeoVolume(Form(fgkShortLegName, id),
 287                                               shortLegShape, fPlastic);
 288
 289   // Long leg shape
 290   TGeoTube*   longLegShape   = new TGeoTube(0, legr, (legl + modSpace) / 2);
 291   TGeoVolume* longLegVolume  = new TGeoVolume(Form(fgkLongLegName, id),
 292                                               longLegShape, fPlastic);
 293
 294   TGeoMatrix* matrix = 0;
 295   // Back container volume
 296   Double_t contThick     = siThick + pcbThick + legl + space;
 297   TGeoTubeSeg* backShape = new TGeoTubeSeg(rmin, rmax, contThick/2,
 298                                            - theta, theta);
 299   TGeoVolume* backVolume = new TGeoVolume(Form(fgkBackVName, id),
 300                                           backShape, fAir);
 301   Double_t x = 0;
 302   Double_t y = 0;
 303   Double_t z = -contThick / 2 + siThick / 2;
 304   matrix     = new TGeoTranslation(Form("FMD Ring  %c mod 1 transform", id),
 305                                    x, y, z);
 306   backVolume->AddNode(moduleVolume, 0, matrix);
 307   z          += siThick / 2 + space + pcbThick / 2;
 308   matrix     =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c pcb 1 transfrom", id),
 309                                     x, y, z);
 310   backVolume->AddNode(pcbVolume, 0, matrix);
 311   x          =  a->X() + legoff + legr;
 312   y          =  0;
 313   z          += pcbThick / 2 + legl / 2;
 314   matrix     = new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c leg 1 transfrom", id),
 315                                    x, y, z);
 316   backVolume->AddNode(shortLegVolume, 0, matrix);
 317   x          =  c->X();
 318   y          =  c->Y() - legoff - legr - off;
 319   matrix     =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c leg 2 transfrom", id),
 320                                     x, y, z);
 321   backVolume->AddNode(shortLegVolume, 1, matrix);
 322   y          =  -y;
 323   matrix     =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c leg 3 transfrom", id),
 324                                     x, y, z);
 325   backVolume->AddNode(shortLegVolume, 2, matrix);
 326   // backVolume->SetVisibility(kFALSE);
 327   // backVolume->VisibleDaughters(kTRUE);
 328
 329   // Front container volume
 330   contThick += modSpace;
 331   TGeoTubeSeg* frontShape = new TGeoTubeSeg(rmin, rmax, contThick/2,
 332                                             -theta, theta);
 333   TGeoVolume* frontVolume = new TGeoVolume(Form(fgkFrontVName, id),
 334                                            frontShape, fAir);
 335   x         =  0;
 336   y         =  0;
 337   z         =  -contThick / 2 + siThick / 2 ;
 338   matrix    = new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c mod 2 transfrom", id),
 339                                   0, 0, z);
 340   frontVolume->AddNode(moduleVolume, 1, matrix);
 341   z         += siThick / 2 + space + pcbThick / 2;
 342   matrix    =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c pcb 2 transfrom", id),
 343                                    x, y, z);
 344   frontVolume->AddNode(pcbVolume, 1, matrix);
 345   x         =  a->X() + legoff + legr;
 346   y         =  0;
 347   z         += pcbThick / 2 + (legl + modSpace)/ 2;
 348   matrix    =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c leg 4 transfrom", id),
 349                                    x, y, z);
 350   frontVolume->AddNode(longLegVolume, 0, matrix);
 351   x         =  c->X();
 352   y         =  c->Y() - legoff - legr - off;
 353   matrix    =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c leg 4 transfrom", id),
 354                                    x, y, z);
 355   frontVolume->AddNode(longLegVolume, 1, matrix);
 356   y         =  -y;
 357   matrix    =  new TGeoTranslation(Form("FMD Ring %c leg 4 transfrom", id),
 358                                    x, y, z);
 359   frontVolume->AddNode(longLegVolume, 2, matrix);
 360   // frontVolume->SetVisibility(kFALSE);
 361   // frontVolume->VisibleDaughters(kTRUE);
 362
 363   // Ring mother volume
 364   TGeoTube*   ringShape  = new TGeoTube(rmin, rmax, contThick / 2);
 365   TGeoVolume* ringVolume = new TGeoVolume(Form(fgkRingName,id),
 366                                           ringShape,fAir);
 367
 368   Int_t nmod = r->GetNModules();
 369   AliDebug(10, Form("making %d modules in ring %c", nmod, id));
 370   for (Int_t i = 0; i < nmod; i++) {
 371     Bool_t isFront    = (i % 2 == 0);
 372     TGeoVolume* vol   = (isFront ? frontVolume : backVolume);
 373     TGeoRotation* rot =new TGeoRotation(Form("FMD Ring %c rotation %d",id,i));
 374     rot->RotateZ((i + .5) * 2 * theta);
 375     Double_t z = (isFront ? 0 : modSpace) / 2;
 376     matrix     = new TGeoCombiTrans(Form("FMD Ring %c transform %d", id, i),
 377                                     0, 0, z, rot);
 378     ringVolume->AddNode(vol, i, matrix);
 379   }
 380
 381   ringVolume->SetVisibility(kFALSE);
 382   ringVolume->VisibleDaughters(kTRUE);
 383   return ringVolume;
 384 }
 385
 386 //____________________________________________________________________
 387 TGeoVolume*
 388 AliFMDGeoSimulator::DetectorGeometry(AliFMDDetector* d,
 389                                      TGeoVolume* mother,
 390                                      Double_t    zmother,
 391                                      TGeoVolume* inner,
 392                                      TGeoVolume* outer)
 393 {
 394   // Common stuff for setting up the FMD1, FMD2, and FMD3 geometries.
 395   // This includes putting the Honeycomb support plates and the rings
 396   // into the mother volumes.
 397   //
 398   // Parameeters:
 399   //    d         The detector geometry to use
 400   //    mother    The mother volume of the detector
 401   //    zmother   The midpoint in global coordinates of detector vol.
 402   //    inner     Pointer to inner ring volume
 403   //    outer     Pointer to outer ring volume
 404   //
 405   // Returns:
 406   //    Pointer to mother (detector volume)
 407   //
 408   if (!d) return 0;
 409   // Loop over the defined rings
 410   for (int i = 0; i < 2; i++) {
 411     AliFMDRing* r     = 0;
 412     Double_t    lowr  = 0;
 413     Double_t    highr = 0;
 414     Double_t    rz    = 0;
 415     TGeoVolume* rvol  = 0;
 416     switch (i) {
 417     case 0:
 418       r      = d->GetInner();
 419       lowr   = d->GetInnerHoneyLowR();
 420       highr  = d->GetInnerHoneyHighR();
 421       rz     = d->GetInnerZ();
 422       rvol   = inner;
 423       break;
 424     case 1:
 425       r      = d->GetOuter();
 426       lowr   = d->GetOuterHoneyLowR();
 427       highr  = d->GetOuterHoneyHighR();
 428       rz     = d->GetOuterZ();
 429       rvol   = outer;
 430       break;
 431     }
 432     if (!r) continue;
 433     Char_t   c       = r->GetId();
 434     Int_t    id      = d->GetId();
 435     Double_t hcThick = d->GetHoneycombThickness();
 436     Double_t alThick = d->GetAlThickness();
 437     Double_t z;
 438     if (zmother > 0) z = rz - zmother + r->GetRingDepth() / 2;
 439     else             z = zmother - rz + r->GetRingDepth() / 2;
 440     // Place ring in mother volume
 441     mother->AddNode(rvol, Int_t(c),
 442                     new TGeoTranslation(Form("FMD%d%c transform", id, c),
 443                                         0, 0, z));
 444
 445     z += r->GetRingDepth() / 2 + hcThick / 2;
 446     // Top of Honeycomb
 447     TGeoTubeSeg* topHCShape  = new TGeoTubeSeg(lowr, highr, hcThick/2, 0, 180);
 448     TGeoVolume*  topHCVolume = new TGeoVolume(Form(fgkTopHCName, id, c),
 449                                               topHCShape, fAl);
 450     TGeoMatrix*  topHCMatrix =
 451       new TGeoTranslation(Form("FMD%d%c top HC transform", id, c), 0, 0, z);
 452     mother->AddNode(topHCVolume, 0, topHCMatrix);
 453
 454     // Air in top of honeycomb
 455     TGeoTubeSeg* topIHCShape = new TGeoTubeSeg(lowr+alThick, highr - alThick,
 456                                                (hcThick-alThick)/2, 0, 180);
 457     TGeoVolume*  topIHCVolume = new TGeoVolume(Form(fgkTopIHCName, id, c),
 458                                                topIHCShape, fAir);
 459     topHCVolume->AddNode(topIHCVolume, 0);
 460     topHCVolume->VisibleDaughters(kFALSE);
 461     topHCVolume->SetVisibility(kTRUE);
 462
 463
 464     // Bottom of Honeycomb
 465     TGeoTubeSeg* botHCShape = new TGeoTubeSeg(lowr, highr, hcThick/2,
 466                                               180, 360);
 467     TGeoVolume*  botHCVolume = new TGeoVolume(Form(fgkBotHCName, id, c),
 468                                               botHCShape, fAl);
 469     TGeoMatrix*  botHCMatrix =
 470       new TGeoTranslation(Form("FMD%d%c bottom HC transform", id, c), 0, 0, z);
 471     mother->AddNode(botHCVolume, 0, botHCMatrix);
 472
 473     // Air in bot of honeycomb
 474     TGeoTubeSeg* botIHCShape = new TGeoTubeSeg(lowr+alThick, highr - alThick,
 475                                                (hcThick-alThick)/2, 180, 360);
 476     TGeoVolume*  botIHCVolume = new TGeoVolume(Form(fgkBotIHCName, id, c),
 477                                                botIHCShape, fAir);
 478     botHCVolume->AddNode(botIHCVolume, 0);
 479     botHCVolume->VisibleDaughters(kFALSE);
 480     botHCVolume->SetVisibility(kTRUE);
 481   }
 482   mother->SetVisibility(kFALSE);
 483   mother->VisibleDaughters(kTRUE);
 484   return mother;
 485 }
 486
 487 //____________________________________________________________________
 488 TGeoVolume*
 489 AliFMDGeoSimulator::FMD1Geometry(AliFMD1* fmd1, TGeoVolume* inner)
 490 {
 491   // Setup the FMD1 geometry.  The FMD1 only has one ring, and no
 492   // special support as it is at the momement.
 493   //
 494   // See also AliFMDGeoSimulator::DetectorGeometry
 495   //
 496   if (!fmd1 || !inner) return 0;
 497   Double_t rmin    = fmd1->GetInner()->GetLowR();
 498   Double_t rmax    = fmd1->GetInnerHoneyHighR();
 499   Double_t hcThick = fmd1->GetHoneycombThickness();
 500   Double_t w       = fmd1->GetInner()->GetRingDepth() + hcThick;
 501   Double_t z       = fmd1->GetInnerZ() + w / 2;
 502
 503   TGeoVolume* fmd1Volume = 0;
 504   if (!fUseAssembly) {
 505     TGeoTube* fmd1Shape = new TGeoTube(rmin, rmax, w / 2);
 506     fmd1Volume = new TGeoVolume(fmd1->GetName(), fmd1Shape, fAir);
 507   }
 508   else
 509     fmd1Volume = new TGeoVolumeAssembly(fmd1->GetName());
 510
 511   TGeoVolume* top = gGeoManager->GetVolume("ALIC");
 512   TGeoMatrix* matrix = new TGeoTranslation("FMD1 transform", 0, 0, z);
 513   top->AddNode(fmd1Volume, fmd1->GetId(), matrix);
 514
 515   return DetectorGeometry(fmd1, fmd1Volume, z, inner, 0);
 516 }
 517
 518 //____________________________________________________________________
 519 TGeoVolume*
 520 AliFMDGeoSimulator::FMD2Geometry(AliFMD2* fmd2,
 521                                  TGeoVolume* inner,
 522                                  TGeoVolume* outer)
 523 {
 524   // Setup the FMD2 geometry.  The FMD2 has no
 525   // special support as it is at the momement.
 526   //
 527   // See also AliFMDGeoSimulator::DetectorGeometry
 528   //
 529   if (!fmd2 || !inner || !outer) return 0;
 530   Double_t rmin     = fmd2->GetInner()->GetLowR();
 531   Double_t rmax     = fmd2->GetOuterHoneyHighR();
 532   Double_t hcThick  = fmd2->GetHoneycombThickness();
 533   Double_t ow       = fmd2->GetInner()->GetRingDepth();
 534   Double_t iz       = fmd2->GetInnerZ();
 535   Double_t oz       = fmd2->GetOuterZ();
 536   Double_t w        = TMath::Abs(oz - iz) + ow + hcThick;
 537   Double_t z        = oz + w / 2;
 538
 539   TGeoVolume* fmd2Volume = 0;
 540   if (!fUseAssembly) {
 541     TGeoTube* fmd2Shape = new TGeoTube(rmin, rmax, w / 2);
 542     fmd2Volume = new TGeoVolume(fmd2->GetName(), fmd2Shape, fAir);
 543   }
 544   else
 545     fmd2Volume = new TGeoVolumeAssembly(fmd2->GetName());
 546
 547   TGeoVolume* top = gGeoManager->GetVolume("ALIC");
 548   TGeoMatrix* matrix = new TGeoTranslation("FMD2 transform", 0, 0, z);
 549   top->AddNode(fmd2Volume, fmd2->GetId(), matrix);
 550
 551   return DetectorGeometry(fmd2, fmd2Volume, z, inner, outer);
 552 }
 553
 554 //____________________________________________________________________
 555 TGeoVolume*
 556 AliFMDGeoSimulator::FMD3Geometry(AliFMD3* fmd3,
 557                                  TGeoVolume* inner,
 558                                  TGeoVolume* outer)
 559 {
 560   // Setup the FMD3 geometry.  The FMD2 has a rather elaborate support
 561   // structure, as the support will also support the vacuum
 562   // beam-pipe.
 563   //
 564   // See also AliFMDGeoSimulator::DetectorGeometry
 565   //
 566   if (!fmd3 || !inner || !outer) return 0;
 567   Double_t nlen    = fmd3->GetNoseLength();
 568   Double_t nz      = fmd3->GetNoseZ();
 569   Double_t noser1  = fmd3->GetNoseLowR();
 570   Double_t noser2  = fmd3->GetNoseHighR();
 571   Double_t conel   = fmd3->GetConeLength();
 572   Double_t backl   = fmd3->GetBackLength();
 573   Double_t backr1  = fmd3->GetBackLowR();
 574   Double_t backr2  = fmd3->GetBackHighR();
 575   Double_t zdist   = conel -  backl - nlen;
 576   Double_t tdist   = backr2 - noser2;
 577   Double_t beaml   = TMath::Sqrt(zdist * zdist + tdist * tdist);
 578   Double_t theta   = -180. * TMath::ATan2(tdist, zdist) / TMath::Pi();
 579   Double_t innerZ  = fmd3->GetInnerZ();
 580   Double_t innerZh = (innerZ - fmd3->GetInner()->GetRingDepth()
 581                       - fmd3->GetHoneycombThickness());
 582   Double_t outerZ  = fmd3->GetOuterZ();
 583   Double_t outerZh = (outerZ - fmd3->GetOuter()->GetRingDepth()
 584                       - fmd3->GetHoneycombThickness());
 585   Double_t innerr1 = fmd3->GetInner()->GetLowR();
 586   // Double_t innerr2 = fmd3->GetInner()->GetHighR();
 587   Double_t outerr1 = fmd3->GetOuter()->GetLowR();
 588   // Double_t outerr2 = fmd3->GetOuter()->GetHighR();
 589   Double_t flanger = fmd3->GetFlangeR();
 590   Double_t minZ    = TMath::Min(nz - conel, outerZh);
 591   Double_t z       = fmd3->GetZ();
 592   Double_t zi;
 593
 594   // FMD3 volume
 595   TGeoVolume* fmd3Volume = 0;
 596   if (!fUseAssembly) {
 597     TGeoPcon* fmd3Shape = new TGeoPcon(0, 360, 8);
 598     zi = z - nz;
 599     fmd3Shape->DefineSection(0, zi,  noser1,   noser2);
 600     zi = z - (nz - nlen);
 601     fmd3Shape->DefineSection(1, zi,  noser1,   fmd3->ConeR(z - zi)+.15);
 602     zi = z - innerZ;
 603     fmd3Shape->DefineSection(2, zi,  innerr1,  fmd3->ConeR(z - zi)+.15);
 604     zi = z - innerZh;
 605     fmd3Shape->DefineSection(3, zi,  innerr1,  fmd3->ConeR(z - zi)+.15);
 606     fmd3Shape->DefineSection(4, zi,  outerr1,  fmd3->ConeR(z - zi)+.15);
 607     zi = z - nz + zdist + nlen;
 608     fmd3Shape->DefineSection(5, zi,  outerr1,  fmd3->ConeR(z - zi)+.15);
 609     zi = z - nz + nlen + zdist;
 610     fmd3Shape->DefineSection(6, zi,  outerr1,  flanger+1.5);
 611     zi = z - minZ;
 612     fmd3Shape->DefineSection(7, zi,  outerr1,  flanger+1.5);
 613     fmd3Volume = new TGeoVolume(fmd3->GetName(), fmd3Shape, fAir);
 614   }
 615   else
 616     fmd3Volume = new TGeoVolumeAssembly(fmd3->GetName());
 617
 618   TGeoRotation* rot = new TGeoRotation("FMD3 rotatation");
 619   rot->RotateY(180);
 620   TGeoVolume* top = gGeoManager->GetVolume("ALIC");
 621   TGeoMatrix* mmatrix = new TGeoCombiTrans("FMD3 transform", 0, 0, z, rot);
 622   top->AddNode(fmd3Volume, fmd3->GetId(), mmatrix);
 623
 624   // Nose volume
 625   TGeoTube* noseShape = new TGeoTube(noser1, noser2, nlen / 2);
 626   TGeoVolume* noseVolume = new TGeoVolume(fgkNoseName, noseShape, fC);
 627   zi = z - nz + nlen / 2;
 628   TGeoMatrix* nmatrix = new TGeoTranslation("FMD3 Nose translation", 0, 0, zi);
 629   // fmd3Volume->AddNodeOverlap(noseVolume, 0, nmatrix);
 630   fmd3Volume->AddNode(noseVolume, 0, nmatrix);
 631
 632   // Back
 633   TGeoTube* backShape = new TGeoTube(backr1, backr2, backl / 2);
 634   TGeoVolume* backVolume = new TGeoVolume(fgkBackName, backShape, fC);
 635   zi = z - nz + conel - backl / 2;
 636   TGeoMatrix* bmatrix = new TGeoTranslation("FMD3 Back translation", 0, 0, zi);
 637   fmd3Volume->AddNode(backVolume, 0, bmatrix);
 638
 639   Int_t n;
 640   Double_t r;
 641   // The flanges
 642   TGeoBBox* flangeShape = new TGeoBBox((flanger - backr2) / 2,
 643                                        fmd3->GetBeamWidth() / 2,
 644                                        backl / 2);
 645   TGeoVolume* flangeVolume = new TGeoVolume(fgkFlangeName, flangeShape, fC);
 646   n = fmd3->GetNFlange();
 647   r = backr2 + (flanger - backr2) / 2;
 648   for (Int_t i = 0; i  < n; i++) {
 649     Double_t phi = 360. / n * i + 180. / n;
 650     Double_t x   = r * TMath::Cos(TMath::Pi() / 180 * phi);
 651     Double_t y   = r * TMath::Sin(TMath::Pi() / 180 * phi);
 652     TGeoRotation* rot = new TGeoRotation(Form("FMD3 Flange rotation %d", i));
 653     rot->RotateZ(phi);
 654     TGeoMatrix* matrix = new TGeoCombiTrans(Form("FMD3 flange transform %d",
 655                                                  i), x, y, zi, rot);
 656     // fmd3Volume->AddNodeOverlap(flangeVolume, i, matrix);
 657     fmd3Volume->AddNode(flangeVolume, i, matrix);
 658
 659   }
 660
 661   // The Beams
 662   TGeoBBox* beamShape = new TGeoBBox(fmd3->GetBeamThickness() / 2,
 663                                      fmd3->GetBeamWidth() / 2 - .1,
 664                                      beaml / 2);
 665   TGeoVolume* beamVolume = new TGeoVolume(fgkBeamName, beamShape, fC);
 666   n = fmd3->GetNBeam();
 667   r = noser2 + tdist / 2;
 668   zi = z - nz + nlen + zdist / 2;
 669   for (Int_t i = 0; i  < n; i++) {
 670     Double_t phi = 360. / n * i;
 671     Double_t x   = r * TMath::Cos(TMath::Pi() / 180 * phi);
 672     Double_t y   = r * TMath::Sin(TMath::Pi() / 180 * phi);
 673     TGeoRotation* rot = new TGeoRotation(Form("FMD3 beam rotation %d", i));
 674     // Order is important
 675     rot->RotateY(-theta);
 676     rot->RotateZ(phi);
 677     TGeoMatrix* matrix = new TGeoCombiTrans(Form("FMD3 beam transform %d", i),
 678                                             x, y, zi, rot);
 679     fmd3Volume->AddNode(beamVolume, i, matrix);
 680   }
 681
 682
 683   return DetectorGeometry(fmd3, fmd3Volume, z, inner, outer);
 684 }
 685
 686 //____________________________________________________________________
 687 void
 688 AliFMDGeoSimulator::DefineGeometry()
 689 {
 690   // Setup up the FMD geometry.
 691   AliDebug(1, "Setting up volumes, with ");
 692
 693   AliFMDGeometry* fmd = AliFMDGeometry::Instance();
 694   TGeoVolume* inner = RingGeometry(fmd->GetInner());
 695   TGeoVolume* outer = RingGeometry(fmd->GetOuter());
 696
 697   if (!inner || !outer) {
 698     AliError("Failed to create one of the ring volumes");
 699     return;
 700   }
 701   FMD1Geometry(fmd->GetFMD1(), inner);
 702   FMD2Geometry(fmd->GetFMD2(), inner, outer);
 703   FMD3Geometry(fmd->GetFMD3(), inner, outer);
 704 }
 705
 706
 707 //____________________________________________________________________
 708 //
 709 // EOF
 710 //