FMD/AliFMDRing.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    AliFMDRing.cxx
  17     @author  Christian Holm Christensen <cholm@nbi.dk>
  18     @date    Mon Mar 27 12:47:43 2006
  19     @brief   FMD ring geometry parameters
  20 */
  21 //__________________________________________________________________
  22 //
  23 // Utility class to help implement collection of FMD modules into
  24 // rings.  This is used by AliFMDDetector and AliFMDGeometry.
  25 // The AliFMDGeometry object owns the AliFMDRing objects, and the
  26 // AliFMDDetector objects reference these.  That is, the AliFMDRing
  27 // objects are share amoung the AliFMDDetector objects.
  28 //
  29 // Latest changes by Christian Holm Christensen
  30 //
  31
  32 #include <TMath.h>              // ROOT_TMath
  33 #include <TVector2.h>           // ROOT_TVector2
  34
  35 // #include <AliLog.h>          // ALILOG_H
  36 #include "AliFMDRing.h"         // ALIFMDRING_H
  37
  38 //====================================================================
  39 ClassImp(AliFMDRing)
  40 #if 0
  41   ; // This is here to keep Emacs for indenting the next line
  42 #endif
  43
  44 //____________________________________________________________________
  45 AliFMDRing::AliFMDRing(Char_t id)
  46   : TNamed(Form("FMD%c", id), "Forward multiplicity ring"),
  47     fId(id),
  48     fBondingWidth(0),
  49     fWaferRadius(0),
  50     fSiThickness(0),
  51     fLowR(0),
  52     fHighR(0),
  53     fMinR(0),
  54     fMaxR(0),
  55     fTheta(0),
  56     fNStrips(0),
  57     fRingDepth(0),
  58     fLegRadius(0),
  59     fLegLength(0),
  60     fLegOffset(0),
  61     fModuleSpacing(0),
  62     fPrintboardThickness(0),
  63     fCopperThickness(0),
  64     fChipThickness(0),
  65     fSpacing(0),
  66     fHoneycombThickness(0.),
  67     fAlThickness(0.),
  68     fVerticies(0)
  69 {
  70   // CTOR
  71   SetBondingWidth();
  72   SetWaferRadius();
  73   SetSiThickness();
  74   SetLegRadius();
  75   SetLegLength();
  76   SetLegOffset();
  77   SetModuleSpacing();
  78   SetPrintboardThickness();
  79   SetCopperThickness();
  80   SetChipThickness();
  81   SetSpacing();
  82   SetHoneycombThickness();
  83   SetAlThickness();
  84
  85   if (fId == 'I' || fId == 'i') {
  86     SetLowR(4.3);
  87     SetHighR(17.2);
  88     SetTheta(36/2);
  89     SetNStrips(512);
  90   }
  91   else if (fId == 'O' || fId == 'o') {
  92     SetLowR(15.6);
  93     SetHighR(28.0);
  94     SetTheta(18/2);
  95     SetNStrips(256);
  96   }
  97 }
  98
  99 //____________________________________________________________________
 100 void
 101 AliFMDRing::Init()
 102 {
 103   // Initialize
 104   Double_t tanTheta  = TMath::Tan(fTheta * TMath::Pi() / 180.);
 105   Double_t tanTheta2 = TMath::Power(tanTheta,2);
 106   Double_t r2        = TMath::Power(fWaferRadius,2);
 107   Double_t yA        = tanTheta * fLowR;
 108   Double_t lr2       = TMath::Power(fLowR, 2);
 109   Double_t hr2       = TMath::Power(fHighR,2);
 110   Double_t xD        = fLowR + TMath::Sqrt(r2 - tanTheta2 * lr2);
 111   Double_t xD2       = TMath::Power(xD,2);
 112   Double_t yB        = TMath::Sqrt(r2 - hr2 + 2 * fHighR * xD - xD2);
 113   Double_t xC        = ((xD + TMath::Sqrt(-tanTheta2 * xD2 + r2
 114                                           + r2 * tanTheta2))
 115                         / (1 + tanTheta2));
 116   Double_t yC        = tanTheta * xC;
 117
 118   fVerticies.Expand(6);
 119   fVerticies.AddAt(new TVector2(fLowR,  -yA), 0);
 120   fVerticies.AddAt(new TVector2(xC,     -yC), 1);
 121   fVerticies.AddAt(new TVector2(fHighR, -yB), 2);
 122   fVerticies.AddAt(new TVector2(fHighR,  yB), 3);
 123   fVerticies.AddAt(new TVector2(xC,      yC), 4);
 124   fVerticies.AddAt(new TVector2(fLowR,   yA), 5);
 125
 126   // A's length. Corresponds to distance from nominal beam line to the
 127   // cornor of the active silicon element.
 128   fMinR = GetVertex(5)->Mod();
 129   // A's length. Corresponds to distance from nominal beam line to the
 130   // cornor of the active silicon element.
 131   fMaxR = fHighR;
 132
 133   fRingDepth = (fSiThickness + fPrintboardThickness
 134                 + fCopperThickness + fChipThickness
 135                 + fLegLength + fModuleSpacing + fSpacing);
 136 }
 137
 138 //____________________________________________________________________
 139 TVector2*
 140 AliFMDRing::GetVertex(Int_t i) const
 141 {
 142   // Get the i'th vertex of polygon shape
 143   return static_cast<TVector2*>(fVerticies.At(i));
 144 }
 145
 146 //____________________________________________________________________
 147 Double_t
 148 AliFMDRing::GetStripRadius(UShort_t strip) const
 149 {
 150   // Return the nominal strip radius
 151   Double_t rmax     = GetMaxR();
 152   Double_t stripoff = GetMinR();
 153   Double_t dstrip   = (rmax - stripoff) / GetNStrips();
 154   return (strip + .5) * dstrip + stripoff; // fLowR
 155 }
 156
 157 //____________________________________________________________________
 158 Double_t
 159 AliFMDRing::GetFullDepth() const
 160 {
 161   return (GetSiThickness() +
 162           GetSpacing() +
 163           GetPrintboardThickness() +
 164           GetCopperThickness() +
 165           GetChipThickness() +
 166           GetModuleSpacing() +
 167           GetLegLength() +
 168           GetHoneycombThickness() +
 169           GetFMDDPrintboardThickness() +
 170           GetFMDDCopperThickness() +
 171           GetFMDDChipThickness()
 172           + 0.5);
 173 }
 174
 175 //____________________________________________________________________
 176 void
 177 AliFMDRing::Detector2XYZ(UShort_t sector,
 178                          UShort_t strip,
 179                          Double_t& x,
 180                          Double_t& y,
 181                          Double_t& z) const
 182 {
 183   // Translate detector coordinates (this,sector,strip) to global
 184   // coordinates (x,y,z)
 185   if (sector >= GetNSectors()) {
 186     Error("Detector2XYZ", "Invalid sector number %d (>=%d) in ring %c",
 187           sector, GetNSectors(), fId);
 188     return;
 189   }
 190   if (strip >= GetNStrips()) {
 191     Error("Detector2XYZ", "Invalid strip number %d (>=%d)",
 192           strip, GetNStrips(), fId);
 193     return;
 194   }
 195   Double_t phi = Float_t(sector + .5) / GetNSectors() * 2 * TMath::Pi();
 196   Double_t r   = Float_t(strip + .5) / GetNStrips() * (fHighR - fLowR) + fLowR;
 197   x = r * TMath::Cos(phi);
 198   y = r * TMath::Sin(phi);
 199   if (((sector / 2) % 2) == 1)
 200     z += TMath::Sign(fModuleSpacing, z);
 201 }
 202
 203 //____________________________________________________________________
 204 Bool_t
 205 AliFMDRing::XYZ2Detector(Double_t  x,
 206                          Double_t  y,
 207                          Double_t  z,
 208                          UShort_t& sector,
 209                          UShort_t& strip) const
 210 {
 211   // Translate global coordinates (x,y,z) to detector coordinates
 212   // (this,sector,strip)
 213   sector = strip = 0;
 214   Double_t r = TMath::Sqrt(x * x + y * y);
 215   Int_t str = Int_t((r - fMinR) / GetPitch());
 216   if (str < 0 || str >= GetNStrips()) return kFALSE;
 217
 218   Double_t phi = TMath::ATan2(y, x) * 180. / TMath::Pi();
 219   if (phi < 0) phi = 360. + phi;
 220   Int_t sec = Int_t(phi / fTheta);
 221   if (sec < 0 || sec >= GetNSectors()) return kFALSE;
 222   if ((sec / 2) % 2 == 1) {
 223     if (TMath::Abs(z - TMath::Sign(fModuleSpacing, z)) >= 0.01)
 224       return kFALSE;
 225   }
 226   else if (TMath::Abs(z) >= 0.01) return kFALSE;
 227
 228   strip  = str;
 229   sector = sec;
 230   return kTRUE;
 231 }
 232
 233
 234 //
 235 // EOF
 236 //