ITS/AliITS.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                           //
   3 //  Inner Traking System                                                     //
   4 //  This class contains the base procedures for the Inner Tracking System    //
   5 //                                                                           //
   6 //Begin_Html
   7 /*
   8 <img src="picts/AliITSClass.gif">
   9 </pre>
  10 <br clear=left>
  11 <font size=+2 color=red>
  12 <p>The responsible person for this module is
  13 <a href="mailto:roberto.barbera@ct.infn.it">Roberto Barbera</a>.
  14 </font>
  15 <pre>
  16 */
  17 //End_Html
  18 //                                                                           //
  19 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20
  21 #include <TMath.h>
  22 #include <TRandom.h>
  23 #include <TVector.h>
  24 #include <TGeometry.h>
  25 #include <TNode.h>
  26 #include <TTUBE.h>
  27 #include "GParticle.h"
  28 #include "AliITS.h"
  29 #include "AliRun.h"
  30
  31 #include "TGeant3.h"
  32
  33 ClassImp(AliITS)
  34
  35 //_____________________________________________________________________________
  36 AliITS::AliITS() : AliDetector()
  37 {
  38   //
  39   // Default initialiser for ITS
  40   //
  41   fIshunt   = 0;
  42   fEuclidOut  =  0;
  43 }
  44
  45 //_____________________________________________________________________________
  46 AliITS::AliITS(const char *name, const char *title)
  47   : AliDetector(name,title)
  48 {
  49   //
  50   // Default initialiser for ITS
  51   //
  52
  53   fHits   = new TClonesArray("AliITShit", 1560);
  54   fDigits   = new TClonesArray("AliITSdigit",1000);
  55
  56   fIshunt     =  0;
  57   fEuclidOut  =  0;
  58
  59   fIdSens1 = fIdSens2 = fIdSens3 = fIdSens4 = fIdSens5 = fIdSens6 = 0;
  60
  61   SetMarkerColor(kRed);
  62 }
  63
  64 //_____________________________________________________________________________
  65 AliITS::~AliITS()
  66 {
  67   //
  68   // Default distructor for ITS
  69   //
  70   delete fHits;
  71   delete fDigits;
  72 }
  73
  74 //_____________________________________________________________________________
  75 void AliITS::AddDigit(Int_t *tracks, Int_t *digits)
  76 {
  77   //
  78   // Add an ITS Digit
  79   //
  80   TClonesArray &ldigits = *fDigits;
  81   new(ldigits[fNdigits++]) AliITSdigit(tracks,digits);
  82 }
  83
  84 //_____________________________________________________________________________
  85 void AliITS::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
  86 {
  87   //
  88   // Add an ITS hit
  89   //
  90   TClonesArray &lhits = *fHits;
  91   new(lhits[fNhits++]) AliITShit(fIshunt,track,vol,hits);
  92 }
  93
  94 //_____________________________________________________________________________
  95 void AliITS::BuildGeometry()
  96 {
  97   //
  98   // Build ITS TNODE geometry for event display
  99   //
 100   TNode *Node, *Top;
 101   const int kColorITS=kYellow;
 102   //
 103   Top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 104
 105   new TTUBE("S_layer1","Layer1 of ITS","void",3.9,3.9+0.05475,12.25);
 106   Top->cd();
 107   Node = new TNode("Layer1","Layer1","S_layer1",0,0,0,"");
 108   Node->SetLineColor(kColorITS);
 109   fNodes->Add(Node);
 110
 111   new TTUBE("S_layer2","Layer2 of ITS","void",7.6,7.6+0.05475,16.3);
 112   Top->cd();
 113   Node = new TNode("Layer2","Layer2","S_layer2",0,0,0,"");
 114   Node->SetLineColor(kColorITS);
 115   fNodes->Add(Node);
 116
 117   new TTUBE("S_layer3","Layer3 of ITS","void",14,14+0.05288,21.1);
 118   Top->cd();
 119   Node = new TNode("Layer3","Layer3","S_layer3",0,0,0,"");
 120   Node->SetLineColor(kColorITS);
 121   fNodes->Add(Node);
 122
 123   new TTUBE("S_layer4","Layer4 of ITS","void",24,24+0.05288,29.6);
 124   Top->cd();
 125   Node = new TNode("Layer4","Layer4","S_layer4",0,0,0,"");
 126   Node->SetLineColor(kColorITS);
 127   fNodes->Add(Node);
 128
 129   new TTUBE("S_layer5","Layer5 of ITS","void",40,40+0.05382,45.1);
 130   Top->cd();
 131   Node = new TNode("Layer5","Layer5","S_layer5",0,0,0,"");
 132   Node->SetLineColor(kColorITS);
 133   fNodes->Add(Node);
 134
 135   new TTUBE("S_layer6","Layer6 of ITS","void",45,45+0.05382,50.4);
 136   Top->cd();
 137   Node = new TNode("Layer6","Layer6","S_layer6",0,0,0,"");
 138   Node->SetLineColor(kColorITS);
 139   fNodes->Add(Node);
 140 }
 141
 142 //_____________________________________________________________________________
 143 void AliITS::CreateMaterials()
 144 {
 145   //
 146   // Create ITS materials
 147   //
 148
 149   Float_t awat[2]  = { 1.00794,15.9994 };
 150   Float_t zwat[2]  = { 1.,8. };
 151   Float_t wwat[2]  = { 2.,1. };
 152   Float_t denswat  = 1.;
 153   Float_t afre[2]  = { 12.011,18.9984032 };
 154   Float_t zfre[2]  = { 6.,9. };
 155   Float_t wfre[2]  = { 5.,12. };
 156   Float_t densfre  = 1.5;
 157   //     94.4% Al2O3 , 2.8% SiO2 , 2.3% MnO , 0.5% Cr2O3
 158   Float_t acer[5]  = { 26.981539,15.9994,28.0855,54.93805,51.9961 };
 159   Float_t zcer[5]  = { 13.,8.,14.,25.,      24. };
 160   Float_t wcer[5]  = { .49976,1.01233,.01307,       .01782,.00342 };
 161   Float_t denscer  = 3.6;
 162   //     60% SiO2 , 40% G10FR4
 163   Float_t apcb[3]  = { 28.0855,15.9994,17.749 };
 164   Float_t zpcb[3]  = { 14.,8.,8.875 };
 165   Float_t wpcb[3]  = { .28,.32,.4 };
 166   Float_t denspcb  = 1.8;
 167   Float_t apoly[2] = { 12.01,1. };
 168   Float_t zpoly[2] = { 6.,1. };
 169   Float_t wpoly[2] = { .33,.67 };
 170   Float_t zserv[4] = { 1.,6.,26.,29. };
 171   Float_t aserv[4] = { 1.,12.,55.8,63.5 };
 172   Float_t wserv[4] = { .014,.086,.42,.48 };
 173
 174   Int_t ISXFLD   = gAlice->Field()->Integ();
 175   Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
 176
 177
 178   // --- Define the various materials for GEANT ---
 179
 180   //    200-224 --> Silicon Pixel Detectors (detectors, chips, buses, cooling,..)
 181
 182   AliMaterial(0, "SPD Si$",      28.0855, 14., 2.33, 9.36, 999);
 183   AliMaterial(1, "SPD Si chip$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 999);
 184   AliMaterial(2, "SPD Si bus$",  28.0855, 14., 2.33, 9.36, 999);
 185   AliMaterial(3, "SPD C$",       12.011,   6., 2.265,18.8, 999);
 186   // v. dens
 187   AliMaterial(4, "SPD Air$",    14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 188   AliMaterial(5, "SPD Vacuum$", 1e-16, 1e-16, 1e-16, 1e16, 1e16);
 189   AliMaterial(6, "SPD Al$",     26.981539, 13., 2.6989, 8.9, 999);
 190   AliMixture( 7, "SPD Water $", awat, zwat, denswat, -2, wwat);
 191   AliMixture( 8, "SPD Freon$",  afre, zfre, densfre, -2, wfre);
 192   // **
 193   AliMedium(200, "SPD Si$",      0, 1, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 194   AliMedium(201, "SPD Si chip$", 1, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 195   AliMedium(202, "SPD Si bus$",  2, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 196   AliMedium(203, "SPD C$",       3, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 197   AliMedium(204, "SPD Air$",     4, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 198   AliMedium(205, "SPD Vacuum$",  5, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10.,  1., .1, .1,    10.);
 199   AliMedium(206, "SPD Al$",      6, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 200   AliMedium(207, "SPD Water $",  7, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 201   AliMedium(208, "SPD Freon$",   8, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 202
 203   //    225-249 --> Silicon Drift Detectors (detectors, chips, buses, cooling,..)
 204
 205   AliMaterial(25, "SDD Si$",      28.0855, 14., 2.33,  9.36, 999);
 206   AliMaterial(26, "SDD Si chip$", 28.0855, 14., 2.33,  9.36, 999);
 207   AliMaterial(27, "SDD Si bus$",  28.0855, 14., 2.33,  9.36, 999);
 208   AliMaterial(28, "SDD C$",       12.011,   6., 2.265,18.8,  999);
 209   // v. dens
 210   AliMaterial(29, "SDD Air$",     14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 211   AliMaterial(30, "SDD Vacuum$",  1e-16, 1e-16, 1e-16, 1e16,  1e16);
 212   AliMaterial(31, "SDD Al$",      26.981539, 13., 2.6989, 8.9, 999);
 213   // After a call with ratios by number (negative number of elements),
 214   // the ratio array is changed to the ratio by weight, so all successive
 215   // calls with the same array must specify the number of elements as
 216   // positive
 217   AliMixture(32, "SDD Water $", awat, zwat, denswat, 2, wwat);
 218   // After a call with ratios by number (negative number of elements),
 219   // the ratio array is changed to the ratio by weight, so all successive
 220   // calls with the same array must specify the number of elements as
 221   // positive
 222   AliMixture( 33, "SDD Freon$", afre, zfre, densfre, 2, wfre);
 223   AliMixture( 34, "SDD PCB$",   apcb, zpcb, denspcb, 3, wpcb);
 224   AliMaterial(35, "SDD Copper$", 63.546, 29., 8.96, 1.43, 999);
 225   AliMixture( 36, "SDD Ceramics$", acer, zcer, denscer, -5, wcer);
 226   AliMaterial(37, "SDD Kapton$", 12.011, 6., 1.3, 31.27, 999);
 227   // **
 228   // check A and Z
 229   AliMedium(225, "SDD Si$",      25, 1, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 230   AliMedium(226, "SDD Si chip$", 26, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 231   AliMedium(227, "SDD Si bus$",  27, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 232   AliMedium(228, "SDD C$",       28, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 233   AliMedium(229, "SDD Air$",     29, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 234   AliMedium(230, "SDD Vacuum$",  30, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10.,  1., .1, .1,    10.);
 235   AliMedium(231, "SDD Al$",      31, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 236   AliMedium(232, "SDD Water $",  32, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 237   AliMedium(233, "SDD Freon$",   33, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 238   AliMedium(234, "SDD PCB$",     34, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 239   AliMedium(235, "SDD Copper$",  35, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 240   AliMedium(236, "SDD Ceramics$",36, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 241   AliMedium(237, "SDD Kapton$",  37, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 242
 243   //    250-274 --> Silicon Strip Detectors (detectors, chips, buses, cooling,..)
 244
 245   AliMaterial(50, "SSD Si$",      28.0855, 14., 2.33, 9.36, 999.);
 246   AliMaterial(51, "SSD Si chip$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 999.);
 247   AliMaterial(52, "SSD Si bus$",  28.0855, 14., 2.33, 9.36, 999.);
 248   AliMaterial(53, "SSD C$",       12.011,   6., 2.265,18.8, 999.);
 249   // v. dens
 250   AliMaterial(54, "SSD Air$",     14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 251   AliMaterial(55, "SSD Vacuum$",  1e-16, 1e-16, 1e-16, 1e16, 1e16);
 252   AliMaterial(56, "SSD Al$",      26.981539, 13., 2.6989, 8.9, 999);
 253   // After a call with ratios by number (negative number of elements),
 254   // the ratio array is changed to the ratio by weight, so all successive
 255   // calls with the same array must specify the number of elements as
 256   // positive
 257   AliMixture(57, "SSD Water $", awat, zwat, denswat, 2, wwat);
 258   // After a call with ratios by number (negative number of elements),
 259   // the ratio array is changed to the ratio by weight, so all successive
 260   // calls with the same array must specify the number of elements as
 261   // positive
 262   AliMixture(58, "SSD Freon$", afre, zfre, densfre, 2, wfre);
 263   AliMixture(59, "SSD PCB$",   apcb, zpcb, denspcb, 3, wpcb);
 264   AliMaterial(60, "SSD Copper$", 63.546, 29., 8.96, 1.43, 999.);
 265   // After a call with ratios by number (negative number of elements),
 266   // the ratio array is changed to the ratio by weight, so all successive
 267   // calls with the same array must specify the number of elements as
 268   // positive
 269   AliMixture( 61, "SSD Ceramics$", acer, zcer, denscer, 5, wcer);
 270   AliMaterial(62, "SSD Kapton$", 12.011, 6., 1.3, 31.27, 999.);
 271   // check A and Z
 272   AliMaterial(63, "SDD G10FR4$", 17.749, 8.875, 1.8, 21.822, 999.);
 273   // **
 274   AliMedium(250, "SSD Si$",      50, 1, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 275   AliMedium(251, "SSD Si chip$", 51, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 276   AliMedium(252, "SSD Si bus$",  52, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 277   AliMedium(253, "SSD C$",       53, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 278   AliMedium(254, "SSD Air$",     54, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 279   AliMedium(255, "SSD Vacuum$",  55, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10.,  1., .1, .1,    10.);
 280   AliMedium(256, "SSD Al$",      56, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 281   AliMedium(257, "SSD Water $",  57, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 282   AliMedium(258, "SSD Freon$",   58, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 283   AliMedium(259, "SSD PCB$",     59, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 284   AliMedium(260, "SSD Copper$",  60, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 285   AliMedium(261, "SSD Ceramics$",61, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 286   AliMedium(262, "SSD Kapton$",  62, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 287   AliMedium(263, "SSD G10FR4$",  63, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 288
 289   //     275-299 --> General (end-caps, frames, cooling, cables, etc.)
 290
 291   AliMaterial(75, "GEN C$", 12.011, 6., 2.265, 18.8, 999.);
 292   // verify density
 293   AliMaterial(76, "GEN Air$", 14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 294   AliMaterial(77, "GEN Vacuum$", 1e-16, 1e-16, 1e-16, 1e16, 1e16);
 295   AliMixture( 78, "GEN POLYETHYL$", apoly, zpoly, .95, -2, wpoly);
 296   AliMixture( 79, "GEN SERVICES$",  aserv, zserv, 4.68, 4, wserv);
 297   AliMaterial(80, "GEN Copper$", 63.546, 29., 8.96, 1.43, 999.);
 298   // After a call with ratios by number (negative number of elements),
 299   // the ratio array is changed to the ratio by weight, so all successive
 300   // calls with the same array must specify the number of elements as
 301   // positive
 302   AliMixture(81, "GEN Water $", awat, zwat, denswat, 2, wwat);
 303   // **
 304   AliMedium(275, "GEN C$",         75, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 305   AliMedium(276, "GEN Air$",       76, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 306   AliMedium(277, "GEN Vacuum$",    77, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .1,  .1, .1,    10.);
 307   AliMedium(278, "GEN POLYETHYL$", 78, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 308   AliMedium(279, "GEN SERVICES$",  79, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 309   AliMedium(280, "GEN Copper$",    80, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 310   AliMedium(281, "GEN Water $",    81, 0, ISXFLD, SXMGMX, 10., .01, .1, .003, .003);
 311 }
 312
 313 //_____________________________________________________________________________
 314 Int_t AliITS::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
 315 {
 316   //
 317   // Distance from mouse to ITS on the screen. Dummy routine
 318   //
 319   return 9999;
 320 }
 321
 322 //_____________________________________________________________________________
 323 void AliITS::Init()
 324 {
 325   //
 326   // Initialise ITS after it has been built
 327   //
 328   Int_t i;
 329   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 330   //
 331   printf("\n");
 332   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
 333   printf(" ITS_INIT ");
 334   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
 335   printf("\n");
 336   //
 337   //
 338   fIdSens1=pMC->VolId("ITS1");
 339   fIdSens2=pMC->VolId("ITS2");
 340   fIdSens3=pMC->VolId("ITS3");
 341   fIdSens4=pMC->VolId("ITS4");
 342   fIdSens5=pMC->VolId("ITS5");
 343   fIdSens6=pMC->VolId("ITS6");
 344   //
 345   for(i=0;i<80;i++) printf("*");
 346   printf("\n");
 347 }
 348
 349 //_____________________________________________________________________________
 350 void AliITS::MakeBranch(Option_t* option)
 351 {
 352   //
 353   // Create Tree branches for the ITS.
 354   //
 355   Int_t buffersize = 4000;
 356   char branchname[10];
 357   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 358
 359   AliDetector::MakeBranch(option);
 360
 361   char *D = strstr(option,"D");
 362
 363   if (fDigits   && gAlice->TreeD() && D) {
 364     gAlice->TreeD()->Branch(branchname,&fDigits, buffersize);
 365     printf("Making Branch %s for digits\n",branchname);
 366   }
 367 }
 368
 369 //_____________________________________________________________________________
 370 void AliITS::SetEUCLID(Bool_t euclid)
 371 {
 372   //
 373   // set euclid output flag
 374   //
 375   fEuclidOut=euclid;
 376 }
 377
 378 ClassImp(AliITShit)
 379
 380 //_____________________________________________________________________________
 381 AliITShit::AliITShit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits):
 382   AliHit(shunt, track)
 383 {
 384   //
 385   // Create ITS hit
 386   //
 387   fLayer      = vol[0];   // Layer number
 388   fLadder     = vol[2];   // Ladder number
 389   fDet        = vol[1];   // Detector number
 390   fX          = hits[0];
 391   fY          = hits[1];
 392   fZ          = hits[2];
 393   fPx         = hits[3];
 394   fPy         = hits[4];
 395   fPz         = hits[5];
 396   fDestep     = hits[6];
 397 }
 398
 399 ClassImp(AliITSdigit)
 400
 401 //_____________________________________________________________________________
 402 AliITSdigit::AliITSdigit(Int_t *tracks, Int_t *digits):
 403   AliDigit(tracks)
 404 {
 405   //
 406   // Create ITS digit
 407   //
 408   fEvent      = digits[0];
 409   fLayer      = digits[1];
 410   fDet        = digits[2];
 411   fNoverl     = digits[3];
 412 }