Geometry bug fixes and the like. Work still progressing.
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSGeometrySSDCone.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 /*
17 $Log$
18 Revision 1.2  2003/03/25 23:27:19  nilsen
19 ITS new Geometry files. Not yet ready for uses, committed to allow additional
20 development.
21
22 Revision 1.1  2003/02/10 17:03:52  nilsen
23 New version and structure of ITS V11 geometry. Work still in progress.
24
25 $Id$
26 */
27
28 #include <Riostream.h>
29 #include <stdio.h>
30 #include <stdlib.h>
31 #include <TMath.h>
32 #include <TGeometry.h>
33 #include <TNode.h>
34 #include <TTUBE.h>
35 #include <TTUBS.h>
36 #include <TPCON.h>
37 #include <TFile.h>    // only required for Tracking function?
38 #include <TCanvas.h>
39 #include <TObjArray.h>
40 #include <TLorentzVector.h>
41 #include <TObjString.h>
42 #include <TClonesArray.h>
43 #include <TBRIK.h>
44 #include <TSystem.h>
45 #include <TVector3.h>
46 #include <AliRun.h>
47 #include <AliITS.h>
48
49 #include "AliITSGeometrySSDCone.h"
50
51 ClassImp(AliITSGeometrySSDCone)
52
53 //______________________________________________________________________
54 AliITSGeometrySSDCone::AliITSGeometrySSDCone() : AliITSBaseGeometry(){
55     //Default Constructor for SSD Cone geometry
56
57     SetScalemm();
58 }
59 //______________________________________________________________________
60 AliITSGeometrySSDCone::AliITSGeometrySSDCone(AliITS *its,TVector3 &tran,
61                                              const char *moth,Int_t mat0):
62     AliITSBaseGeometry(its,0){
63     //Standard Constructor for SSD Cone geometry
64     // Inputs:
65     //   Double_t z0  Z-axis shift of this volume
66     // Outputs:
67     //   none.
68     // Return:
69     //   none.
70     Double_t t; // some general angle and coordinates [degrees].
71     Double_t Z,Rmin,Rmax; // additional point not needed in call to pcons.
72
73     fThickness = 13.0; //mm, Thickness of Rohacell+carbon fiber
74     fCthick=1.5; //mm, Carbon finber thickness
75     fRcurv=15.0; // mm, Radius of curvature.
76     fTc=51.0; // angle of SSD cone [degrees].
77     fSintc=Sind(fTc);fCostc=Cosd(fTc);fTantc=Tand(fTc);
78     fZ0=0.0;fZouterMilled=13.5-5.0;fZcylinder=170.0;fZposts=196.0;
79     fNspoaks=12;fNposts=4;fNmounts=4;
80     fRoutMax=0.5*985.0;fRoutHole=0.5*965.0;fRoutMin=0.5*945.0;
81     fRholeMax=0.5*890.0;fRholeMin=0.5*740.0;
82     fRpostMin=316.0;fdRpost=23.0;fZpostMax=196.0;fPhi0Post=30.0;
83     fRinMax=0.5*590.0;fRinCylinder=0.5*597.0;fRinHole=0.5*575.0;
84     fRinMin=0.5*562.0;fdZin=15.0;
85     // SSD-SDD Thermal/Mechanical cylinder mounts
86     fNinScrews=40;
87     fPhi0Screws=0.5*360.0/((Double_t)fNinScrews);fRcylinderScrews= 0.5*570.0;
88     fDscrewHead=8.0;fDscrewShaft=4.6;fThScrewHeadHole=8.5;
89     // SDD mounting bracket, SSD part
90     fNssdSupports=3;fPhi0SDDsupports=90.0;
91     fRsddSupportPlate = 0.5*585.0;fThSDDsupportPlate=4.0;
92     fWsddSupportPlate = 70.0;
93     fSSDcf=26; // SSD support cone Carbon Fiber materal number.
94     fSSDfs=25; // SSD support cone inserto stesalite 4411w.
95     fSSDfo=68; // SSD support cone foam, Rohacell 50A.
96     fSSDsw=14; // SSD support cone screw material,Stainless steal
97     fNcD=0; // number of screw ends (copy number)
98     fNcE=0; // number of pin end (copy number)
99
100     SetScalemm();
101     // Poly-cone Volume A. Top part of SSD cone Carbon Fiber.
102     fA.Size(7,"SSD Suport cone Carbon Fiber Surface outer left");
103      // Poly-cone Volume B. Stesalite inside volume A.
104     fB.Size(6,"SSD Suport cone Inserto Stesalite left edge");
105     // Poly-cone Volume C. Foam inside volume A.
106     fC.Size(4,"SSD Suport cone Rohacell foam left edge");
107     fD.SetName("Screw+stud used to mount things to the SSD support cone");
108     fE.SetName("pin used to mount things to the SSD support cone");
109     // Poly-cone Volume F. Foam in spoak reagion, inside volume A.
110     fF.Size(4,"SSD Top Suport cone Rohacell foam Spoak");
111     fG.Size(4,"SSD spoak carbon fiber surfaces"); // Poly-cone Volume G.
112     fH.Size(4,"SSD support cone Rohacell foam Spoak"); // Poly-cone Volume H.
113     fI.Size(9,"SSD lower/inner right part of SSD cone"); //Poly-cone Volume I.
114     fJ.Size(4,"SSD inner most foam core"); // Poly-cone Volume J.
115     fK.Size(6,"SSD inner most inserto material"); // Poly-cone Volume K.
116     fL.Size(4,"SSD Bottom cone Rohacell foam Spoak"); // Poly-cone Volume L.
117     fM.Size(4,"SSD mounting post foam substitute, Inserto");//Poly-cone Vol. M
118     fN.Size(4,"SSD mounting post CF subsititute, Inserto");//Poly-cone Vol. N
119     fO.Size(3,"SSD mounting post, carbon fiber"); // Poly-cone Volume O.
120     fP.Size(3,"SSD mounting post, Inserto"); // Poly-cone Volume P.
121     fQ.Size(4,"SSD Thermal sheal stainless steel bolts");//Poly-cone Volume Q.
122     fR.SetName("Air in front of bolt (in stasolit)");
123     fS.SetName("Air in front of Stainless Steal Screw end, N6");
124     fT.Size(2,"SSD-SDD mounting bracket Inserto-> Al."); //Poly-cone Volume T.
125     fU.Size(4,"SSD-SDD mounting bracket CF->Al."); // Poly-cone Volume U.
126     // Lets start with the upper left outer carbon fiber surface.
127     // Between za[2],rmaxa[2] and za[4],rmaxa[4] there is a curved section
128     // given by rmaxa = rmaxa[2]-r*Sind(t) for 0<=t<=fTc and 
129     // za = za[2] + r*Cosd(t) for 0<=t<=fTc. Simularly between za[1],rmina[1
130     // and za[3],rmina[3] there is a curve section given by
131     // rmina = rmina[1]-r*Sind(t) for 0<=t<=fTc and za = za[1]+r&Sind(t)
132     // for t<=0<=fTc. These curves have been replaced by straight lines
133     // between the equivelent points for simplicity.
134     Double_t dza = fThickness/fSintc-(fRoutMax-fRoutMin)/fTantc;
135     if(dza<=0){ // The number or order of the points are in error for a proper
136         // call to pcons!
137         Error("SSDcone","The definition of the points for a call to PCONS is"
138               " in error. abort.");
139         return;
140     } // end if
141     fA.P0() = 0.0;
142     fA.dP() = 360.0;
143     fA.Z(0) = fZ0;
144     fA.Rn(0) = fRoutMin;
145     fA.Rx(0) = fRoutMax;
146     fA.Z(1)  = fA.ZAt(0)+fZouterMilled - dza; // za[2] - dza.
147     fA.Rn(1) = fA.Rmin(0);
148     fA.Rx(1) = fA.Rmax(0);
149     fA.Z(2)  = fA.ZAt(0)+fZouterMilled; //From Drawing ALR-0767 and ALR-0767/3
150     fA.Rx(2) = fA.Rmax(0);
151     RadiusOfCurvature(fRcurv,0.0,fA.ZAt(1),fA.Rmin(1),fTc,fA.Z(3),fA.Rn(3));
152     fA.Rn(2) = RminFrom2Points(fA,3,1,fA.ZAt(2));
153     RadiusOfCurvature(fRcurv,0.0,fA.ZAt(2),fA.Rmax(2),fTc,fA.Z(4),fA.Rx(4));
154     fA.Rn(4) = RminFromZSSDcone(fA.ZAt(4));
155     fA.Rx(3) = RmaxFrom2Points(fA,4,2,fA.ZAt(3));
156     fA.Rn(5) = fRholeMax;
157     fA.Z(5)  = Zfrom2MinPoints(fA,4,3,fA.Rmin(5));
158     fA.Rx(5) = RmaxFromZSSDcone(fA.ZAt(5));
159     fA.Rn(6) = fRholeMax;
160     fA.Rx(6) = fA.Rmin(6);
161     fA.Z(6)  = ZFromRmaxSSDcone(fA.Rmax(6));
162     //
163     // Now lets define the Inserto Stesalite 4411w material volume.
164     fB.P0() = 0.0;
165     fB.dP() = 360.0;
166     fB.Z(0) = fA.ZAt(0);
167     fB.Rn(0) = fA.Rmin(0)+fCthick;
168     fB.Rx(0) = fA.Rmax(0)-fCthick;
169     fB.Z(1)  = fA.ZAt(1);
170     fB.Rn(1) = fB.Rmin(0);
171     fB.Rx(1) = fB.Rmax(0);
172     fB.Z(2)  = fA.ZAt(2);
173     fB.Rx(2) = fB.Rmax(1);
174     RadiusOfCurvature(fRcurv-fCthick,0.,fB.ZAt(2),fB.Rmax(2),
175                                     fTc,fB.Z(3),fB.Rx(3));
176     RadiusOfCurvature(fRcurv+fCthick,0.,fB.ZAt(1),fB.Rmin(1),
177                                     fTc,fB.Z(4),fB.Rn(4));
178     fB.Rn(2) = RminFrom2Points(fB,4,1,fB.ZAt(2));
179     fB.Rn(3) = RminFrom2Points(fB,4,1,fB.ZAt(3));
180     fB.Z(5)  = fB.ZAt(4)+(fThickness-2.0*fCthick)/fSintc;
181     fB.Rn(5) = RmaxFromZSSDcone(fB.ZAt(5),-fCthick);
182     fB.Rx(5) = fB.Rmin(5);
183     fB.Rx(4) = RmaxFrom2Points(fB,5,3,fB.ZAt(4));
184     //
185     // Now lets define the Rohacell foam material volume.
186     fC.P0() = 0.0;
187     fC.dP() = 360.0;
188     fC.Z(0) = fB.ZAt(4);
189     fC.Rn(0) = fB.Rmin(4);
190     fC.Rx(0) = fC.Rmin(0);
191     fC.Z(1)  = fB.ZAt(5);
192     fC.Rx(1) = fB.Rmin(5);
193     fC.Rn(2) = fA.Rmin(5)+fCthick;//leave space for carbon fiber covering hole
194     fC.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fC.Rmin(2),+fCthick);
195     fC.Rn(1) = RminFrom2Points(fC,2,0,fC.ZAt(1));
196     fC.Rx(3) = fA.Rmin(6)+fCthick;
197     fC.Rn(3) = fC.Rmax(3);
198     fC.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fC.Rx(3),-fCthick);
199     fC.Rx(2) = RmaxFrom2Points(fC,3,1,fC.ZAt(2));
200     //
201     // In volume SCB, th Inserto Stesalite 4411w material volume, there
202     // are a number of Stainless steel screw and pin studs which will be
203     // filled with screws/studs.
204     fD.Rn()=0.0,fD.Rx()=6.0,fD.Z()=0.5*10.0; // mm
205     fE.Rn()=0.0;fE.Rx()=6.0;fE.Z()=0.5*12.0; // mm
206     //
207     // There is no carbon fiber between this upper left section and the
208     // SSD spoaks. We remove it by replacing it with Rohacell foam.
209     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
210     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
211     // make it a fixed angular thickness.
212     t *= 180.0/TMath::Pi();
213     fF.P0()  = 12.5+t; // degrees see drawing ALR-0767.
214     fF.dP()  = 5.0 - 2.0*t; // degrees
215     fF.Z(0)  = fC.ZAt(2);
216     fF.Rn(0) = fC.Rmin(3);
217     fF.Rx(0) = fF.Rmin(0);
218     fF.Rn(1) = fA.Rmin(5);
219     fF.Rx(1) = fF.Rmin(0);
220     fF.Z(1)  = ZFromRminSSDcone(fF.Rmin(1),+fCthick);
221     fF.Z(2)  = fC.ZAt(3);
222     fF.Rn(2) = fF.Rmin(1);
223     fF.Rx(2) = fF.Rmax(1);
224     fF.Rn(3) = fA.Rmin(6);
225     fF.Rx(3) = fF.Rmin(3);
226     fF.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fF.Rmax(3),-fCthick);
227     //=================================================================
228     // Now for the spoak part of the SSD cone.
229     // It is not posible to inclue the radius of curvature between
230     // the spoak part and the upper left part of the SSD cone or lowwer right
231     // part. This would be discribed by the following curves.
232     // R = Rmax - (5mm)*Sin(t) phi = phi0+(5mm*180/(Pi*fRoutHole))*Sin(t) 
233     // where 0<=t<=90 For the inner curve a simular equiation holds.
234     fG.P0()  = 12.5; // degrees see drawing ALR-0767.
235     fG.dP()  = 5.0; // degrees
236     fG.Z(0)  = fA.ZAt(5);
237     fG.Rn(0) = fA.Rmin(5);
238     fG.Rx(0) = fG.Rn(0);
239     fG.Z(1)  = fA.ZAt(6);
240     fG.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fG.ZAt(1));
241     fG.Rx(1) = fG.Rmax(0);
242     fG.Rn(2) = fRholeMin;
243     fG.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fG.Rmin(2));
244     fG.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fG.ZAt(2));
245     fG.Rn(3) = fG.Rmin(2);
246     fG.Rx(3) = fG.Rmin(3);
247     fG.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fG.Rmax(3));
248     // For the foam core.
249     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
250     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
251     // make it a fixed angular thickness.
252     t *= 180.0/TMath::Pi();
253     fH.P0()  = 12.5+t; // degrees
254     fH.dP()  = 5.0 - 2.0*t; // degrees see drawing ALR-0767.
255     fH.Z(0)  = fF.ZAt(1);
256     fH.Rn(0) = fG.Rmin(0);
257     fH.Rx(0) = fH.Rmin(0);
258     fH.Z(1)  = fF.ZAt(3);
259     fH.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fH.Z(1),+fCthick);
260     fH.Rx(1) = fH.Rmax(0);
261     fH.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fG.Rmin(2),+fCthick);
262     fH.Rn(2) = fG.Rmin(2);
263     fH.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fH.Z(2),-fCthick);
264     fH.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fG.Rmin(3),-fCthick);
265     fH.Rn(3) = fG.Rmin(3);
266     fH.Rx(3) = fH.Rn(3);
267     //
268     //==================================================================
269     // Now for the Inner most part of the SSD cone.
270     fI.P0()  = 0.0;
271     fI.dP()  = 360.0;
272     fI.Z(0)  = fG.ZAt(2);
273     fI.Rn(0) = fG.Rmin(2);
274     fI.Rx(0) = fI.Rmin(0);
275     fI.Z(1)  = fG.ZAt(3);
276     fI.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fI.ZAt(1));
277     fI.Rx(1) = fI.Rmax(0);
278     fI.Rn(4) = fRinMin;
279     fI.Rn(5) = fRinMin;
280     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.0,0.0,fRinMax,90.0-fTc,Z,fI.Rx(5)); // z dummy
281     fI.Z(5)  = ZFromRmaxSSDcone(fI.Rx(5));
282     fI.Z(6)  = fZcylinder;
283     fI.Rn(6) = fRinMin;
284     fI.Z(7)  = fI.Z(6);
285     fI.Rn(7) = fRinCylinder;
286     fI.Rn(8) = fRinCylinder;
287     fI.Rx(8) = fI.Rmin(8);
288     Rmin = fI.Rmin(5);
289     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.0-fTc,fI.Z(5),fI.Rmax(5),90.0,Z,Rmax);
290     Rmax = fRinMax;
291     fI.Z(8)  = Z+(fI.ZAt(5)-Z)*(fI.Rmax(8)-Rmax)/(fI.Rmax(5)-Rmax);
292     fI.Rx(6) = RmaxFrom2Points(fI,8,5,fI.ZAt(6));
293     fI.Rx(7) = fI.Rmax(6);
294     fI.Z(3)  = Z-fdZin;
295     fI.Z(4)  = fI.ZAt(3);
296     fI.Rx(3) = RmaxFromZSSDcone(fI.ZAt(3));
297     fI.Rx(4) = fI.Rx(3);
298     //rmin dummy
299     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.,fI.ZAt(3),0.,90.-fTc,fI.Z(2),Rmin);
300     fI.Rn(2) = RminFromZSSDcone(fI.ZAt(2));
301     fI.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fI.ZAt(2));
302     // z dummy
303     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.-fTc,0.0,fI.Rmin(2),90.0,Z,fI.Rn(3)); 
304     // Now for Inserto volume at the inner most radius.
305     fK.P0()  = 0.0;
306     fK.dP()  = 360.0;
307     fK.Z(1)  = fI.ZAt(3)+fCthick;
308     fK.Rn(1) = fI.Rmin(3);
309     fK.Z(2)  = fK.ZAt(1);
310     fK.Rn(2) = fI.Rmin(4);
311     fK.Rn(3) = fK.Rmin(2);
312     fK.Rn(4) = fK.Rmin(2);
313     fK.Rx(4) = fI.Rmax(5)-fCthick*fSintc;
314     RadiusOfCurvature(fRcurv+fCthick,90.0,fK.ZAt(1),fK.Rmin(1),
315                                 90.0-fTc,fK.Z(0),fK.Rn(0));
316     fK.Rx(0) = fK.Rmin(0);
317     fK.Z(3)  = fK.ZAt(0)+(fThickness-2.0*fCthick)*fCostc;;
318     fK.Rx(3) = fK.Rmax(0)+(fThickness-2.0*fCthick)*fSintc;
319     fK.Rx(1) = RmaxFrom2Points(fK,3,0,fK.ZAt(1));
320     fK.Rx(2) = fK.Rmax(1);
321     fK.Z(4)  = ZFromRmaxSSDcone(fK.Rmax(4),-fCthick);
322     fK.Rn(5) = fK.Rmin(2);
323     fK.Z(5)  = fI.ZAt(6);
324     fK.Rx(5) = (fI.Rmax(5)-fI.Rmax(8))/(fI.ZAt(5)-fI.ZAt(8))*
325                (fK.ZAt(5)-fK.ZAt(4)) + fK.Rmax(4);
326     // Now for foam core at the inner most radius.
327     fJ.P0() = 0.0;
328     fJ.dP() = 360.0;
329     fJ.Rn(0) = fI.Rmin(0)-fCthick;
330     fJ.Z(0)  = ZFromRminSSDcone(fJ.Rmin(0),+fCthick);
331     fJ.Rx(0) = fJ.Rmin(0);
332     fJ.Rx(1) = fJ.Rmax(0);
333     fJ.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fJ.Rmax(1),-fCthick);
334     fJ.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fJ.ZAt(1),+fCthick);
335     fJ.Z(2)  = fK.ZAt(0);
336     fJ.Rn(2) = fK.Rmin(0);
337     fJ.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fJ.ZAt(2),-fCthick);
338     fJ.Z(3)  = fK.ZAt(3);
339     fJ.Rn(3) = fK.Rmax(3);
340     fJ.Rx(3) = fJ.Rmin(3);
341     // Now for foam core at the top of the inner most radius where 
342     // the spoaks are.
343     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
344     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
345     // make it a fixed angular thickness.
346     t *= 180.0/TMath::Pi();
347     fL.P0() = 12.5+t; // degrees
348     fL.dP() = 5.0 - 2.0*t; // degrees see drawing ALR-0767.
349     fL.Z(0) = fH.ZAt(2);
350     fL.Rn(0) = fH.Rmin(2);
351     fL.Rx(0) = fL.Rmin(0);
352     fL.Z(1)  = fJ.ZAt(0);
353     fL.Rn(1) = fJ.Rmin(0);
354     fL.Rx(1) = fI.Rmax(1);
355     fL.Z(2)  = fH.ZAt(3);
356     fL.Rn(2) = fL.Rmin(1);
357     fL.Rx(2) = fL.Rmax(1);
358     fL.Z(3)  = fJ.ZAt(1);
359     fL.Rn(3) = fL.Rmin(2);
360     fL.Rx(3) = fL.Rmin(3);
361     // Now for the SSD mounting posts
362     fO.P0()  = fPhi0Post; // degrees
363     fO.dP()  = 180.0*fdRpost/(fRpostMin+0.5*fdRpost)/TMath::Pi(); //
364     fO.Rn(0) = fRpostMin+fdRpost;
365     fO.Rx(0) = fO.Rmin(0);
366     fO.Z(0)  = ZFromRmaxSSDcone(fO.Rmax(0));
367     fO.Rn(1) = fRpostMin;
368     fO.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fO.Rmin(1));
369     fO.Rx(1) = fO.Rmax(0);
370     fO.Z(2)  = fZ0+fZpostMax;
371     fO.Rn(2) = fRpostMin;
372     fO.Rx(2) = fO.Rmin(2)+fdRpost;
373     // Now for the SSD mounting posts
374     t = 180.0*fCthick/(fRpostMin+0.5*fdRpost)/TMath::Pi();
375     fP.dP()  = fO.DPhi()-2.0*t; // degrees
376     fP.P0()  = fO.Phi0()+t; //
377     fP.Rn(0) = fO.Rmin(0)-fCthick;
378     fP.Rx(0) = fP.Rmin(0);
379     fP.Z(0)  = ZFromRmaxSSDcone(fP.Rmax(0));
380     fP.Rn(1) = fO.Rmin(1)+fCthick;
381     fP.Rx(1) = fO.Rmin(0)-fCthick;
382     fP.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fP.Rmin(1));
383     fP.Rn(2) = fP.Rmin(1);
384     fP.Rx(2) = fP.Rmax(1);
385     fP.Z(2)  = fZ0+fZpostMax;
386     // This insrto continues into the SSD cone displacing the foam
387     // and the carbon fiber surface at those points where the posts are.
388     fM.P0()  = fP.Phi0();
389     fM.dP()  = fP.DPhi();
390     fM.Rn(0) = fRpostMin+fdRpost-fCthick;
391     fM.Rx(0) = fM.Rmin(0);
392     fM.Z(0)  = ZFromRminSSDcone(fM.Rmin(0),+fCthick);
393     fM.Rx(1) = fM.Rmax(0);
394     fM.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fM.Rmax(1),-fCthick);
395     fM.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fM.ZAt(1),+fCthick);
396     fM.Rn(2) = fRpostMin+fCthick;
397     fM.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fM.Rmin(2),+fCthick);
398     fM.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fM.ZAt(2),-fCthick);
399     fM.Rn(3) = fM.Rmin(2);
400     fM.Rx(3) = fM.Rmin(3);
401     fM.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fM.Rmax(3),-fCthick);
402     //
403     fN.P0()  = fP.Phi0();
404     fN.dP()  = fP.DPhi();
405     fN.Z(0)  = fM.ZAt(1);
406     fN.Rn(0) = fM.Rmax(1);
407     fN.Rx(0) = fN.Rmin(0);
408     fN.Rx(1) = fN.Rmax(0);
409     fN.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fN.Rmax(1));
410     fN.Rn(1) = RmaxFromZSSDcone(fN.ZAt(1),-fCthick);
411     fN.Z(2)  = fM.ZAt(3);
412     fN.Rn(2) = fM.Rmin(3);
413     fN.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fN.ZAt(2));
414     fN.Rn(3) = fN.Rmin(2);
415     fN.Rx(3) = fN.Rmin(3);
416     fN.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fN.Rmax(3));
417     // Bolt heads holding the SSD-SDD tube to the SSD cone.
418     // Bolt -- PolyCone
419     fQ.P0()  = 0.0;
420     fQ.dP()  = 360.0;
421     fQ.Z(0)  = fI.ZAt(4)-fThSDDsupportPlate;
422     fQ.Rn(0) = 0.0;
423     fQ.Rx(0) = 0.5*fDscrewHead;
424     fQ.Z(1)  = fI.ZAt(4)-fThScrewHeadHole;
425     fQ.Rn(1) = 0.0;
426     fQ.Rx(1) = 0.5*fDscrewHead;
427     fQ.Z(2)  = fQ.ZAt(1);
428     fQ.Rn(2) = 0.0;
429     fQ.Rx(2) = 0.5*fDscrewShaft;
430     fQ.Z(3)  = fQ.ZAt(2);
431     fQ.Rn(3) = 0.0;
432     fQ.Rx(3) = fQ.Rmax(2);
433     // air infront of bolt (stasolit Volume K) -- Tube
434     fR.Z() = 0.5*(fThickness-fThScrewHeadHole);
435     fR.Rn() = 0.0;
436     fR.Rx() = 0.5*fDscrewHead;
437     // air infront of bolt (carbon fiber volume I) -- Tube
438     fS.Z() = 0.5*fThickness;
439     fS.Rn() = 0.0;
440     fS.Rx() = fR.Rmax();
441     // SDD support plate, SSD side.
442     fT.dP()  = 180.0*fWsddSupportPlate/(fRsddSupportPlate*TMath::Pi());
443     fT.P0()  = fPhi0SDDsupports=90.0;
444     fT.Z(0)  = fK.ZAt(2);
445     fT.Rn(0) = fI.Rmin(4);
446     fT.Rx(0) = fRsddSupportPlate;
447     fT.Z(1)  = fI.ZAt(4) - fThSDDsupportPlate;
448     fT.Rn(1) = fT.Rmin(0);
449     fT.Rx(1) = fT.Rmax(0);
450     //
451     fU.dP() = fT.DPhi();
452     fU.P0() = fT.Phi0();
453     fU.Z(2) = fI.ZAt(4);
454     fU.Rn(2) = fT.Rmin(0);
455     fU.Rx(2) = fT.Rmax(0);
456     fU.Z(3)  = fT.ZAt(0);
457     fU.Rn(3) = fU.Rmin(2);
458     fU.Rx(3) = fU.Rmax(2);
459     fU.Z(1)  = fU.ZAt(2);
460     fU.Rn(1) = fI.Rmin(3);
461     fU.Rx(1) = fU.Rmax(3);
462     fU.Rx(0) = fT.Rmax(0);
463     fU.Rn(0) = fU.Rmax(0);
464     fU.Z(0)  = Zfrom2MinPoints(fI,2,3,fU.Rmax(0));
465     // Debuging
466     Print(&cout);
467 }
468 //______________________________________________________________________
469 void AliITSGeometrySSDCone::CreateG3Geometry(const char *moth,
470                                              TVector3 &trans){
471     // Calls Geant 3 geometry inilization routines with the information
472     // stored in this class.
473     // Inputs:
474     //    none.
475     // Outputs:
476     //    none.
477     // Return:
478     //    none.
479
480     PolyCone(fA,fSSDcf);
481     PolyCone(fB,fSSDfs);
482     PolyCone(fC,fSSDfo);
483     Tube(fD,fSSDsw);
484     Tube(fE,fSSDsw);
485     PolyCone(fF,fSSDfo);
486     PolyCone(fG,fSSDcf);
487     PolyCone(fH,fSSDfo);
488     PolyCone(fI,fSSDcf);
489     PolyCone(fJ,fSSDfo);
490     PolyCone(fK,fSSDfs);
491     PolyCone(fL,fSSDfo);
492     PolyCone(fM,fSSDfo);
493     PolyCone(fN,fSSDfo);
494     PolyCone(fO,fSSDcf);
495     PolyCone(fP,fSSDfs);
496     PolyCone(fQ,fSSDfo);
497     Tube(fR,fSSDsw);
498     Tube(fS,fSSDsw);
499     PolyCone(fT,fSSDfo);
500     PolyCone(fU,fSSDfo);
501     return;
502 }
503 //______________________________________________________________________
504 void AliITSGeometrySSDCone::PositionG3Geometry(AliITSBaseVolParams &moth,
505                                                Int_t cn,TVector3 &trans,
506                                                Int_t irot){
507     // Positions ths whole object at t with rotatin irot coply number cn
508     // into volume moth.
509     // Inputs:
510     //   const AliITSBaseVolParams *moth   Mother volume where this object 
511     //                                     is to be placed.
512     //   Int_t      cn      Copy number.
513     //   TVector3   &t      Translation vector for this whole volume
514     //   Int_t      irot    rotation matrix number to be applyed to this
515     //                      volume.
516     // Output:
517     //   none.
518     // Return:
519     //   none.
520     Int_t i,j,k,l,irotSpoaks,irotPost;
521     Double_t t;
522     Bool_t init=kFALSE;
523     TVector3 zero(0.0,0.0,0.0),v(0.0,0.0,0.0);
524
525     if(cn<=0) return;
526     if(cn==1) init=kTRUE;
527     Pos(fA,cn,moth,trans,0);
528     Pos(fI,cn,moth,trans,0);
529     Pos(fG,fNspoaks*(cn-1)+1,moth,trans,0);
530     irotSpoaks = irot;
531     j = 1;
532     for(i=fNspoaks*(cn-1)+2;i<fNspoaks*cn+1;i++){
533         ZMatrix(++irot,((Double_t)j)*360./((Double_t)fNspoaks));
534         Pos(fG,i,moth,trans,irot);
535         j++;
536     } // end for i
537     Pos(fO,fNposts*(cn-1)+1,moth,trans,0);
538     irotPost = irot;
539     j = 1;
540     for(i=fNposts*(cn-1)+2;i<fNposts*cn+1;i++){
541         ZMatrix(++irot,((Double_t)j)*360./((Double_t)fNposts));
542         Pos(fO,i,moth,trans,irot);
543         j++;
544     } // end for
545     if(!init) return;
546     // Inside volume A.
547     Pos(fB,1,fA,zero,0);
548     Pos(fC,1,fA,zero,0);
549     // Inside Volume B
550     k=l=0;
551     for(i=0;i<2;i++){ // position for ITS-TPC mounting brackets
552         for(j=0;j<2;j++){ // 2 screws per bracket
553             fNcD++;
554             t = -5.0+10.0*((Double_t)j)+180.*((Double_t)i);
555             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
556             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
557             v.SetZ(fD.DzAt());
558             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
559         } // end for j
560         for(j=0;j<3;j++){ // 3 pins per bracket
561             fNcE++;
562             t = -3.0+3.0*((Double_t)j)+180.*((Double_t)i);
563             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
564             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
565             v.SetZ(fE.DzAt());
566             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
567         } // end for j
568     } // end for i
569     for(i=0;i<2;i++){ // position for ITS-rail mounting brackets
570         for(j=0;j<4;j++){ // 4 screws per bracket
571             Double_t a[4]={0.0,2.0,5.0,7.0}; // Relative angles.
572             fNcD++;
573             t = 90.0-a[j]+187.*((Double_t)i);
574             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
575             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
576             v.SetZ(fD.DzAt());
577             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
578         } // end for j
579         for(j=0;j<2;j++){ // 2 pins per bracket
580             fNcE++;
581             t = 88+7.0*((Double_t)j)+184.*((Double_t)i);
582             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
583             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
584             v.SetZ(fE.DzAt());
585             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
586         } // end for j
587     } // end for i
588     for(i=0;i<fNmounts;i++){ // mounting holes/screws for beam 
589         // pipe support and SPD cone support (dump side,non-dump 
590         // side has them to).
591         for(j=0;j<2;j++){ // 2 screws per bracket
592             fNcD++;
593             t = 180.*20./(fRoutHole*TMath::Pi());
594             t = 45.0+((Double_t)(j-1))*t+90.*((Double_t)i);
595             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
596             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
597             v.SetZ(fD.DzAt());
598             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
599         } // end for j
600         for(j=0;j<1;j++){ // 1 pins per bracket
601             fNcE++;
602             t = 45.0+90.*((Double_t)i);
603             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
604             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
605             v.SetZ(fE.DzAt());
606             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
607         } // end for j
608     } // end for i
609     Pos(fF,1,fA,zero,0);
610     Pos(fL,1,fI,zero,0);
611     for(i=1;i<fNspoaks;i++){
612         Pos(fF,i+1,fA,zero,irotSpoaks+i);
613         Pos(fL,i+1,fA,zero,irotSpoaks+i);
614     } // end for i
615     Pos(fH,1,fG,zero,0);
616     Pos(fK,1,fI,zero,0);
617     Pos(fJ,1,fI,zero,0);
618     Pos(fP,1,fO,zero,0);
619     Pos(fM,1,fJ,zero,0);
620     Pos(fN,1,fI,zero,0);
621     for(i=1;i<fNposts;i++){
622         Pos(fN,i+1,fI,zero,irotPost+i);
623         Pos(fM,i+1,fJ,zero,irotPost+i);
624     } // end for i
625     return;
626 }
627 //______________________________________________________________________
628 void AliITSGeometrySSDCone::CreateG3Materials(){
629     // Fills the Geant 3 banks with Material and Medium definisions.
630     // Inputs:
631     //   none.
632     // Outputs:
633     //   none.
634     // Returns:
635     //   none.
636     Int_t i;
637     Int_t Z[5],N[5];
638     Double_t W[5],dens;
639
640     // epoxy
641     dens = 10.*GetA(1)+13.*GetA(6)+3.*GetA(8);
642     Z[0] = 1; W[0] = 10.*GetA(Z[0])/dens; // Hydrogen Content
643     Z[1] = 6; W[1] = 13.*GetA(Z[1])/dens; // Carbon Content
644     Z[2] = 8; W[2] =  3.*GetA(Z[2])/dens; // Oxegen
645     // Carbon fiber is about 64% carbon fiber and 36% epoxy by volume.
646     // Now need to add in the carbon fiber
647     W[0] *= 0.36*GetA(Z[0]);
648     W[1]  = 0.36*W[1]*dens*GetA(Z[1]) + 0.64*GetA(Z[1]);
649     W[2] *= 0.36*GetA(Z[2]);
650     // Renormilize the weights
651     dens = 0.0;
652     for(i=0;i<3;i++){dens += W[i];}
653     for(i=0;i<3;i++){W[i] /= dens;}
654     dens = 1.7; // grams/cm^3 taken as density of G10 PDG book.
655     MixtureByWeight(fSSDcf,"Carbon Fiber for SSD support cone",Z,W,dens,3,0);
656     // epoxy 
657     dens = 10.*GetA(1)+13.*GetA(6)+3.*GetA(8);
658     Z[0] = 1; W[0] = 10.*GetA(Z[0])/dens; // Hydrogen Content
659     Z[1] = 6; W[1] = 13.*GetA(Z[1])/dens; // Carbon Content
660     Z[2] = 8; W[2] =  3.*GetA(Z[2])/dens; // Oxegen
661     Z[3] = 14;W[3] = 0.0; // no Silicon in epoxy.
662     // glass fiber is about 64% carbon fiber and 36% epoxy by volume.
663     // Now need to add in the glass fiber
664     W[0] *= 0.36*GetA(Z[0]);
665     W[1] *= 0.36*GetA(Z[1]);
666     W[2]  = 0.36*W[2]*dens*GetA(Z[2]) + 0.64*2.0*GetA(Z[2]);
667     W[3]  = 0.64*GetA(Z[3]); // Si
668     // Renormilize the weights
669     dens = 0.0;
670     for(i=0;i<4;i++){dens += W[i];}
671     for(i=0;i<4;i++){W[i] /= dens;}
672     dens = 1.7; // grams/cm^3 taken as density of G10 PDG book.
673     MixtureByWeight(fSSDfs,"Inserto stealite 4411w for SSD support cone",
674                     Z,W,dens,4,0);
675     // Rohacell 51 C14 H10 N2 O6 from Flavio Tosello
676     // http://cesweb.grantadesign.com/demo/index.do
677     Z[0] = 1; N[0] = 10; // Hydrogen Content
678     Z[1] = 6; N[1] = 14; // Carbon Content
679     Z[2] = 7; N[2] =  2; // Nitrogen Content
680     Z[3] = 8; N[3] =  6; // Oxigen Content
681     dens = 0.0513; // grams/cm^3 From Flavio Tosello 
682     //  http://www.emkayplatics.co.uk/roh51.html
683     MixtureByNumber(fSSDfo,"Foam core (Rohacell 51) for SSD support cone",
684                     Z,N,dens,4,0);
685     // Stainless steel. Temperary values.
686     Z[0] =  6; W[0] = 0.5; // Carbon Content
687     Z[1] = 25; W[1] = 0.5; // Iron Content
688     dens = 7.87; // Grams/cm^3  density of iron used.
689     MixtureByWeight(fSSDsw,"Stainless steal screw, pin, and stud material",
690                     Z,W,dens,2,0);
691 }
692 //______________________________________________________________________
693 void AliITSGeometrySSDCone::BuildDisplayGeometry(){
694     // Fill Root geometry banks for fast simple ITS simulation event
695     // display. See Display.C, and related code, for more details.
696     // Inputs:
697     //    none.
698     // Outputs:
699     //   none.
700     // Return:
701     //  none.
702
703     // No need to display ITS cones.
704 }
705 //______________________________________________________________________
706 void AliITSGeometrySSDCone::Print(ostream *os){
707     // Prints out the data kept in this class
708     // Inputs:
709     //   ostream *os pointer to the output stream
710     // Outputs:
711     //   none.
712     // Return:
713     //   none.
714
715     *os << "Object AliITSGeometrySSDCone" << endl;
716     *os << " Object fA" << endl << fA << endl;
717     *os << " Object fB" << endl << fB << endl;
718     *os << " Object fC" << endl << fC << endl;
719     *os << " Object fD" << endl << fD << endl;
720     *os << " Object fE" << endl << fE << endl;
721     *os << " Object fF" << endl << fF << endl;
722     *os << " Object fG" << endl << fG << endl;
723     *os << " Object fH" << endl << fH << endl;
724     *os << " Object fI" << endl << fI << endl;
725     *os << " Object fJ" << endl << fJ << endl;
726     *os << " Object fK" << endl << fK << endl;
727     *os << " Object fL" << endl << fL << endl;
728     *os << " Object fM" << endl << fM << endl;
729     *os << " Object fN" << endl << fN << endl;
730     *os << " Object fO" << endl << fO << endl;
731     *os << " Object fP" << endl << fP << endl;
732     *os << " Object fQ" << endl << fQ << endl;
733     *os << " Object fR" << endl << fR << endl;
734     *os << " Object fS" << endl << fS << endl;
735     *os << " Object fT" << endl << fT << endl;
736     *os << " Object fU" << endl << fU << endl;
737     return;
738 }
739 //______________________________________________________________________
740 void AliITSGeometrySSDCone::Read(istream *is){
741     // Read in data written with Print above.
742     // Inputs:
743     //   istream *is Input stream pointer
744     // Output:
745     //   none.
746     // Return:
747     //   none.
748     char s[50];
749
750     is->getline(s,49);
751     is->getline(s,49);
752     *is >> fA;
753     is->getline(s,49);
754     *is >> fB;
755     is->getline(s,49);
756     *is >> fC;
757     is->getline(s,49);
758     *is >> fD;
759     is->getline(s,49);
760     *is >> fE;
761     is->getline(s,49);
762     *is >> fF;
763     is->getline(s,49);
764     *is >> fG;
765     is->getline(s,49);
766     *is >> fH;
767     is->getline(s,49);
768     *is >> fI;
769     is->getline(s,49);
770     *is >> fJ;
771     is->getline(s,49);
772     *is >> fK;
773     is->getline(s,49);
774     *is >> fL;
775     is->getline(s,49);
776     *is >> fM;
777     is->getline(s,49);
778     *is >> fN;
779     is->getline(s,49);
780     *is >> fO;
781     is->getline(s,49);
782     *is >> fP;
783     is->getline(s,49);
784     *is >> fQ;
785     is->getline(s,49);
786     *is >> fR;
787     is->getline(s,49);
788     *is >> fS;
789     is->getline(s,49);
790     *is >> fT;
791     is->getline(s,49);
792     *is >> fU;
793     return;
794 }
795 //______________________________________________________________________
796 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSGeometrySSDCone &s){
797     // Operator << for C++ like output of AliITSGeometrySSDCone class.
798     // Inputs:
799     //   ostream &os              The output stream
800     //   AliITSGeometrySSDCone &s The class to be outputed
801     // Outputs:
802     //   none.
803     // Return:
804     //  ostream &os  The address of the output stream
805
806     s.Print(&os);
807     return os;
808 }
809 //______________________________________________________________________
810 istream &operator>>(istream &is,AliITSGeometrySSDCone &s){
811     // Operator >> for C++ like input of AliITSGeometrySSDCone class.
812     // Inputs:
813     //   istream &is              The input stream
814     //   AliITSGeometrySSDCone &s The class to be inputed
815     // Outputs:
816     //   none.
817     // Return:
818     //  istream &is  The address of the input stream
819
820     s.Read(&is);
821     return is;
822 }