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 }