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