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 /* $Id$ */
  17
  18 #include <Riostream.h>
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <stdlib.h>
  21 #include <TMath.h>
  22 #include <TGeometry.h>
  23 #include <TNode.h>
  24 #include <TTUBE.h>
  25 #include <TTUBS.h>
  26 #include <TPCON.h>
  27 #include <TFile.h>    // only required for Tracking function?
  28 #include <TCanvas.h>
  29 #include <TObjArray.h>
  30 #include <TLorentzVector.h>
  31 #include <TObjString.h>
  32 #include <TClonesArray.h>
  33 #include <TBRIK.h>
  34 #include <TSystem.h>
  35 #include <TVector3.h>
  36 #include <AliRun.h>
  37 #include <AliITS.h>
  38
  39 #include "AliITSGeometrySSDCone.h"
  40
  41 ClassImp(AliITSGeometrySSDCone)
  42
  43 //______________________________________________________________________
  44 AliITSGeometrySSDCone::AliITSGeometrySSDCone() : AliITSBaseGeometry(){
  45     //Default Constructor for SSD Cone geometry
  46
  47     SetScalemm();
  48 }
  49 //______________________________________________________________________
  50 AliITSGeometrySSDCone::AliITSGeometrySSDCone(AliITS *its,TVector3 &tran,
  51                                              const char *moth,Int_t mat0):
  52     AliITSBaseGeometry(its,0){
  53     //Standard Constructor for SSD Cone geometry
  54     // Inputs:
  55     //   Double_t z0  Z-axis shift of this volume
  56     // Outputs:
  57     //   none.
  58     // Return:
  59     //   none.
  60     Double_t t; // some general angle and coordinates [degrees].
  61     Double_t Z,Rmin,Rmax; // additional point not needed in call to pcons.
  62
  63     fThickness = 13.0; //mm, Thickness of Rohacell+carbon fiber
  64     fCthick=1.5; //mm, Carbon finber thickness
  65     fRcurv=15.0; // mm, Radius of curvature.
  66     fTc=51.0; // angle of SSD cone [degrees].
  67     fSintc=Sind(fTc);fCostc=Cosd(fTc);fTantc=Tand(fTc);
  68     fZ0=0.0;fZouterMilled=13.5-5.0;fZcylinder=170.0;fZposts=196.0;
  69     fNspoaks=12;fNposts=4;fNmounts=4;
  70     fRoutMax=0.5*985.0;fRoutHole=0.5*965.0;fRoutMin=0.5*945.0;
  71     fRholeMax=0.5*890.0;fRholeMin=0.5*740.0;
  72     fRpostMin=316.0;fdRpost=23.0;fZpostMax=196.0;fPhi0Post=30.0;
  73     fRinMax=0.5*590.0;fRinCylinder=0.5*597.0;fRinHole=0.5*575.0;
  74     fRinMin=0.5*562.0;fdZin=15.0;
  75     // SSD-SDD Thermal/Mechanical cylinder mounts
  76     fNinScrews=40;
  77     fPhi0Screws=0.5*360.0/((Double_t)fNinScrews);fRcylinderScrews= 0.5*570.0;
  78     fDscrewHead=8.0;fDscrewShaft=4.6;fThScrewHeadHole=8.5;
  79     // SDD mounting bracket, SSD part
  80     fNssdSupports=3;fPhi0SDDsupports=90.0;
  81     fRsddSupportPlate = 0.5*585.0;fThSDDsupportPlate=4.0;
  82     fWsddSupportPlate = 70.0;
  83     fSSDcf=26; // SSD support cone Carbon Fiber materal number.
  84     fSSDfs=25; // SSD support cone inserto stesalite 4411w.
  85     fSSDfo=68; // SSD support cone foam, Rohacell 50A.
  86     fSSDsw=14; // SSD support cone screw material,Stainless steal
  87     fNcD=0; // number of screw ends (copy number)
  88     fNcE=0; // number of pin end (copy number)
  89
  90     SetScalemm();
  91     // Poly-cone Volume A. Top part of SSD cone Carbon Fiber.
  92     fA.Size(7,"SSD Suport cone Carbon Fiber Surface outer left");
  93      // Poly-cone Volume B. Stesalite inside volume A.
  94     fB.Size(6,"SSD Suport cone Inserto Stesalite left edge");
  95     // Poly-cone Volume C. Foam inside volume A.
  96     fC.Size(4,"SSD Suport cone Rohacell foam left edge");
  97     fD.SetName("Screw+stud used to mount things to the SSD support cone");
  98     fE.SetName("pin used to mount things to the SSD support cone");
  99     // Poly-cone Volume F. Foam in spoak reagion, inside volume A.
 100     fF.Size(4,"SSD Top Suport cone Rohacell foam Spoak");
 101     fG.Size(4,"SSD spoak carbon fiber surfaces"); // Poly-cone Volume G.
 102     fH.Size(4,"SSD support cone Rohacell foam Spoak"); // Poly-cone Volume H.
 103     fI.Size(9,"SSD lower/inner right part of SSD cone"); //Poly-cone Volume I.
 104     fJ.Size(4,"SSD inner most foam core"); // Poly-cone Volume J.
 105     fK.Size(6,"SSD inner most inserto material"); // Poly-cone Volume K.
 106     fL.Size(4,"SSD Bottom cone Rohacell foam Spoak"); // Poly-cone Volume L.
 107     fM.Size(4,"SSD mounting post foam substitute, Inserto");//Poly-cone Vol. M
 108     fN.Size(4,"SSD mounting post CF subsititute, Inserto");//Poly-cone Vol. N
 109     fO.Size(3,"SSD mounting post, carbon fiber"); // Poly-cone Volume O.
 110     fP.Size(3,"SSD mounting post, Inserto"); // Poly-cone Volume P.
 111     fQ.Size(4,"SSD Thermal sheal stainless steel bolts");//Poly-cone Volume Q.
 112     fR.SetName("Air in front of bolt (in stasolit)");
 113     fS.SetName("Air in front of Stainless Steal Screw end, N6");
 114     fT.Size(2,"SSD-SDD mounting bracket Inserto-> Al."); //Poly-cone Volume T.
 115     fU.Size(4,"SSD-SDD mounting bracket CF->Al."); // Poly-cone Volume U.
 116     // Lets start with the upper left outer carbon fiber surface.
 117     // Between za[2],rmaxa[2] and za[4],rmaxa[4] there is a curved section
 118     // given by rmaxa = rmaxa[2]-r*Sind(t) for 0<=t<=fTc and
 119     // za = za[2] + r*Cosd(t) for 0<=t<=fTc. Simularly between za[1],rmina[1
 120     // and za[3],rmina[3] there is a curve section given by
 121     // rmina = rmina[1]-r*Sind(t) for 0<=t<=fTc and za = za[1]+r&Sind(t)
 122     // for t<=0<=fTc. These curves have been replaced by straight lines
 123     // between the equivelent points for simplicity.
 124     Double_t dza = fThickness/fSintc-(fRoutMax-fRoutMin)/fTantc;
 125     if(dza<=0){ // The number or order of the points are in error for a proper
 126         // call to pcons!
 127         Error("SSDcone","The definition of the points for a call to PCONS is"
 128               " in error. abort.");
 129         return;
 130     } // end if
 131     fA.P0() = 0.0;
 132     fA.dP() = 360.0;
 133     fA.Z(0) = fZ0;
 134     fA.Rn(0) = fRoutMin;
 135     fA.Rx(0) = fRoutMax;
 136     fA.Z(1)  = fA.ZAt(0)+fZouterMilled - dza; // za[2] - dza.
 137     fA.Rn(1) = fA.Rmin(0);
 138     fA.Rx(1) = fA.Rmax(0);
 139     fA.Z(2)  = fA.ZAt(0)+fZouterMilled; //From Drawing ALR-0767 and ALR-0767/3
 140     fA.Rx(2) = fA.Rmax(0);
 141     RadiusOfCurvature(fRcurv,0.0,fA.ZAt(1),fA.Rmin(1),fTc,fA.Z(3),fA.Rn(3));
 142     fA.Rn(2) = RminFrom2Points(fA,3,1,fA.ZAt(2));
 143     RadiusOfCurvature(fRcurv,0.0,fA.ZAt(2),fA.Rmax(2),fTc,fA.Z(4),fA.Rx(4));
 144     fA.Rn(4) = RminFromZSSDcone(fA.ZAt(4));
 145     fA.Rx(3) = RmaxFrom2Points(fA,4,2,fA.ZAt(3));
 146     fA.Rn(5) = fRholeMax;
 147     fA.Z(5)  = Zfrom2MinPoints(fA,4,3,fA.Rmin(5));
 148     fA.Rx(5) = RmaxFromZSSDcone(fA.ZAt(5));
 149     fA.Rn(6) = fRholeMax;
 150     fA.Rx(6) = fA.Rmin(6);
 151     fA.Z(6)  = ZFromRmaxSSDcone(fA.Rmax(6));
 152     //
 153     // Now lets define the Inserto Stesalite 4411w material volume.
 154     fB.P0() = 0.0;
 155     fB.dP() = 360.0;
 156     fB.Z(0) = fA.ZAt(0);
 157     fB.Rn(0) = fA.Rmin(0)+fCthick;
 158     fB.Rx(0) = fA.Rmax(0)-fCthick;
 159     fB.Z(1)  = fA.ZAt(1);
 160     fB.Rn(1) = fB.Rmin(0);
 161     fB.Rx(1) = fB.Rmax(0);
 162     fB.Z(2)  = fA.ZAt(2);
 163     fB.Rx(2) = fB.Rmax(1);
 164     RadiusOfCurvature(fRcurv-fCthick,0.,fB.ZAt(2),fB.Rmax(2),
 165                                     fTc,fB.Z(3),fB.Rx(3));
 166     RadiusOfCurvature(fRcurv+fCthick,0.,fB.ZAt(1),fB.Rmin(1),
 167                                     fTc,fB.Z(4),fB.Rn(4));
 168     fB.Rn(2) = RminFrom2Points(fB,4,1,fB.ZAt(2));
 169     fB.Rn(3) = RminFrom2Points(fB,4,1,fB.ZAt(3));
 170     fB.Z(5)  = fB.ZAt(4)+(fThickness-2.0*fCthick)/fSintc;
 171     fB.Rn(5) = RmaxFromZSSDcone(fB.ZAt(5),-fCthick);
 172     fB.Rx(5) = fB.Rmin(5);
 173     fB.Rx(4) = RmaxFrom2Points(fB,5,3,fB.ZAt(4));
 174     //
 175     // Now lets define the Rohacell foam material volume.
 176     fC.P0() = 0.0;
 177     fC.dP() = 360.0;
 178     fC.Z(0) = fB.ZAt(4);
 179     fC.Rn(0) = fB.Rmin(4);
 180     fC.Rx(0) = fC.Rmin(0);
 181     fC.Z(1)  = fB.ZAt(5);
 182     fC.Rx(1) = fB.Rmin(5);
 183     fC.Rn(2) = fA.Rmin(5)+fCthick;//leave space for carbon fiber covering hole
 184     fC.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fC.Rmin(2),+fCthick);
 185     fC.Rn(1) = RminFrom2Points(fC,2,0,fC.ZAt(1));
 186     fC.Rx(3) = fA.Rmin(6)+fCthick;
 187     fC.Rn(3) = fC.Rmax(3);
 188     fC.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fC.Rx(3),-fCthick);
 189     fC.Rx(2) = RmaxFrom2Points(fC,3,1,fC.ZAt(2));
 190     //
 191     // In volume SCB, th Inserto Stesalite 4411w material volume, there
 192     // are a number of Stainless steel screw and pin studs which will be
 193     // filled with screws/studs.
 194     fD.Rn()=0.0,fD.Rx()=6.0,fD.Z()=0.5*10.0; // mm
 195     fE.Rn()=0.0;fE.Rx()=6.0;fE.Z()=0.5*12.0; // mm
 196     //
 197     // There is no carbon fiber between this upper left section and the
 198     // SSD spoaks. We remove it by replacing it with Rohacell foam.
 199     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
 200     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
 201     // make it a fixed angular thickness.
 202     t *= 180.0/TMath::Pi();
 203     fF.P0()  = 12.5+t; // degrees see drawing ALR-0767.
 204     fF.dP()  = 5.0 - 2.0*t; // degrees
 205     fF.Z(0)  = fC.ZAt(2);
 206     fF.Rn(0) = fC.Rmin(3);
 207     fF.Rx(0) = fF.Rmin(0);
 208     fF.Rn(1) = fA.Rmin(5);
 209     fF.Rx(1) = fF.Rmin(0);
 210     fF.Z(1)  = ZFromRminSSDcone(fF.Rmin(1),+fCthick);
 211     fF.Z(2)  = fC.ZAt(3);
 212     fF.Rn(2) = fF.Rmin(1);
 213     fF.Rx(2) = fF.Rmax(1);
 214     fF.Rn(3) = fA.Rmin(6);
 215     fF.Rx(3) = fF.Rmin(3);
 216     fF.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fF.Rmax(3),-fCthick);
 217     //=================================================================
 218     // Now for the spoak part of the SSD cone.
 219     // It is not posible to inclue the radius of curvature between
 220     // the spoak part and the upper left part of the SSD cone or lowwer right
 221     // part. This would be discribed by the following curves.
 222     // R = Rmax - (5mm)*Sin(t) phi = phi0+(5mm*180/(Pi*fRoutHole))*Sin(t)
 223     // where 0<=t<=90 For the inner curve a simular equiation holds.
 224     fG.P0()  = 12.5; // degrees see drawing ALR-0767.
 225     fG.dP()  = 5.0; // degrees
 226     fG.Z(0)  = fA.ZAt(5);
 227     fG.Rn(0) = fA.Rmin(5);
 228     fG.Rx(0) = fG.Rn(0);
 229     fG.Z(1)  = fA.ZAt(6);
 230     fG.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fG.ZAt(1));
 231     fG.Rx(1) = fG.Rmax(0);
 232     fG.Rn(2) = fRholeMin;
 233     fG.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fG.Rmin(2));
 234     fG.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fG.ZAt(2));
 235     fG.Rn(3) = fG.Rmin(2);
 236     fG.Rx(3) = fG.Rmin(3);
 237     fG.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fG.Rmax(3));
 238     // For the foam core.
 239     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
 240     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
 241     // make it a fixed angular thickness.
 242     t *= 180.0/TMath::Pi();
 243     fH.P0()  = 12.5+t; // degrees
 244     fH.dP()  = 5.0 - 2.0*t; // degrees see drawing ALR-0767.
 245     fH.Z(0)  = fF.ZAt(1);
 246     fH.Rn(0) = fG.Rmin(0);
 247     fH.Rx(0) = fH.Rmin(0);
 248     fH.Z(1)  = fF.ZAt(3);
 249     fH.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fH.Z(1),+fCthick);
 250     fH.Rx(1) = fH.Rmax(0);
 251     fH.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fG.Rmin(2),+fCthick);
 252     fH.Rn(2) = fG.Rmin(2);
 253     fH.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fH.Z(2),-fCthick);
 254     fH.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fG.Rmin(3),-fCthick);
 255     fH.Rn(3) = fG.Rmin(3);
 256     fH.Rx(3) = fH.Rn(3);
 257     //
 258     //==================================================================
 259     // Now for the Inner most part of the SSD cone.
 260     fI.P0()  = 0.0;
 261     fI.dP()  = 360.0;
 262     fI.Z(0)  = fG.ZAt(2);
 263     fI.Rn(0) = fG.Rmin(2);
 264     fI.Rx(0) = fI.Rmin(0);
 265     fI.Z(1)  = fG.ZAt(3);
 266     fI.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fI.ZAt(1));
 267     fI.Rx(1) = fI.Rmax(0);
 268     fI.Rn(4) = fRinMin;
 269     fI.Rn(5) = fRinMin;
 270     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.0,0.0,fRinMax,90.0-fTc,Z,fI.Rx(5)); // z dummy
 271     fI.Z(5)  = ZFromRmaxSSDcone(fI.Rx(5));
 272     fI.Z(6)  = fZcylinder;
 273     fI.Rn(6) = fRinMin;
 274     fI.Z(7)  = fI.Z(6);
 275     fI.Rn(7) = fRinCylinder;
 276     fI.Rn(8) = fRinCylinder;
 277     fI.Rx(8) = fI.Rmin(8);
 278     Rmin = fI.Rmin(5);
 279     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.0-fTc,fI.Z(5),fI.Rmax(5),90.0,Z,Rmax);
 280     Rmax = fRinMax;
 281     fI.Z(8)  = Z+(fI.ZAt(5)-Z)*(fI.Rmax(8)-Rmax)/(fI.Rmax(5)-Rmax);
 282     fI.Rx(6) = RmaxFrom2Points(fI,8,5,fI.ZAt(6));
 283     fI.Rx(7) = fI.Rmax(6);
 284     fI.Z(3)  = Z-fdZin;
 285     fI.Z(4)  = fI.ZAt(3);
 286     fI.Rx(3) = RmaxFromZSSDcone(fI.ZAt(3));
 287     fI.Rx(4) = fI.Rx(3);
 288     //rmin dummy
 289     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.,fI.ZAt(3),0.,90.-fTc,fI.Z(2),Rmin);
 290     fI.Rn(2) = RminFromZSSDcone(fI.ZAt(2));
 291     fI.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fI.ZAt(2));
 292     // z dummy
 293     RadiusOfCurvature(fRcurv,90.-fTc,0.0,fI.Rmin(2),90.0,Z,fI.Rn(3));
 294     // Now for Inserto volume at the inner most radius.
 295     fK.P0()  = 0.0;
 296     fK.dP()  = 360.0;
 297     fK.Z(1)  = fI.ZAt(3)+fCthick;
 298     fK.Rn(1) = fI.Rmin(3);
 299     fK.Z(2)  = fK.ZAt(1);
 300     fK.Rn(2) = fI.Rmin(4);
 301     fK.Rn(3) = fK.Rmin(2);
 302     fK.Rn(4) = fK.Rmin(2);
 303     fK.Rx(4) = fI.Rmax(5)-fCthick*fSintc;
 304     RadiusOfCurvature(fRcurv+fCthick,90.0,fK.ZAt(1),fK.Rmin(1),
 305                                 90.0-fTc,fK.Z(0),fK.Rn(0));
 306     fK.Rx(0) = fK.Rmin(0);
 307     fK.Z(3)  = fK.ZAt(0)+(fThickness-2.0*fCthick)*fCostc;;
 308     fK.Rx(3) = fK.Rmax(0)+(fThickness-2.0*fCthick)*fSintc;
 309     fK.Rx(1) = RmaxFrom2Points(fK,3,0,fK.ZAt(1));
 310     fK.Rx(2) = fK.Rmax(1);
 311     fK.Z(4)  = ZFromRmaxSSDcone(fK.Rmax(4),-fCthick);
 312     fK.Rn(5) = fK.Rmin(2);
 313     fK.Z(5)  = fI.ZAt(6);
 314     fK.Rx(5) = (fI.Rmax(5)-fI.Rmax(8))/(fI.ZAt(5)-fI.ZAt(8))*
 315                (fK.ZAt(5)-fK.ZAt(4)) + fK.Rmax(4);
 316     // Now for foam core at the inner most radius.
 317     fJ.P0() = 0.0;
 318     fJ.dP() = 360.0;
 319     fJ.Rn(0) = fI.Rmin(0)-fCthick;
 320     fJ.Z(0)  = ZFromRminSSDcone(fJ.Rmin(0),+fCthick);
 321     fJ.Rx(0) = fJ.Rmin(0);
 322     fJ.Rx(1) = fJ.Rmax(0);
 323     fJ.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fJ.Rmax(1),-fCthick);
 324     fJ.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fJ.ZAt(1),+fCthick);
 325     fJ.Z(2)  = fK.ZAt(0);
 326     fJ.Rn(2) = fK.Rmin(0);
 327     fJ.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fJ.ZAt(2),-fCthick);
 328     fJ.Z(3)  = fK.ZAt(3);
 329     fJ.Rn(3) = fK.Rmax(3);
 330     fJ.Rx(3) = fJ.Rmin(3);
 331     // Now for foam core at the top of the inner most radius where
 332     // the spoaks are.
 333     t = fCthick/(0.5*(fRholeMax+fRholeMin));// It is not posible to get the
 334     // carbon fiber thickness uniform in this phi direction. We can only
 335     // make it a fixed angular thickness.
 336     t *= 180.0/TMath::Pi();
 337     fL.P0() = 12.5+t; // degrees
 338     fL.dP() = 5.0 - 2.0*t; // degrees see drawing ALR-0767.
 339     fL.Z(0) = fH.ZAt(2);
 340     fL.Rn(0) = fH.Rmin(2);
 341     fL.Rx(0) = fL.Rmin(0);
 342     fL.Z(1)  = fJ.ZAt(0);
 343     fL.Rn(1) = fJ.Rmin(0);
 344     fL.Rx(1) = fI.Rmax(1);
 345     fL.Z(2)  = fH.ZAt(3);
 346     fL.Rn(2) = fL.Rmin(1);
 347     fL.Rx(2) = fL.Rmax(1);
 348     fL.Z(3)  = fJ.ZAt(1);
 349     fL.Rn(3) = fL.Rmin(2);
 350     fL.Rx(3) = fL.Rmin(3);
 351     // Now for the SSD mounting posts
 352     fO.P0()  = fPhi0Post; // degrees
 353     fO.dP()  = 180.0*fdRpost/(fRpostMin+0.5*fdRpost)/TMath::Pi(); //
 354     fO.Rn(0) = fRpostMin+fdRpost;
 355     fO.Rx(0) = fO.Rmin(0);
 356     fO.Z(0)  = ZFromRmaxSSDcone(fO.Rmax(0));
 357     fO.Rn(1) = fRpostMin;
 358     fO.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fO.Rmin(1));
 359     fO.Rx(1) = fO.Rmax(0);
 360     fO.Z(2)  = fZ0+fZpostMax;
 361     fO.Rn(2) = fRpostMin;
 362     fO.Rx(2) = fO.Rmin(2)+fdRpost;
 363     // Now for the SSD mounting posts
 364     t = 180.0*fCthick/(fRpostMin+0.5*fdRpost)/TMath::Pi();
 365     fP.dP()  = fO.DPhi()-2.0*t; // degrees
 366     fP.P0()  = fO.Phi0()+t; //
 367     fP.Rn(0) = fO.Rmin(0)-fCthick;
 368     fP.Rx(0) = fP.Rmin(0);
 369     fP.Z(0)  = ZFromRmaxSSDcone(fP.Rmax(0));
 370     fP.Rn(1) = fO.Rmin(1)+fCthick;
 371     fP.Rx(1) = fO.Rmin(0)-fCthick;
 372     fP.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fP.Rmin(1));
 373     fP.Rn(2) = fP.Rmin(1);
 374     fP.Rx(2) = fP.Rmax(1);
 375     fP.Z(2)  = fZ0+fZpostMax;
 376     // This insrto continues into the SSD cone displacing the foam
 377     // and the carbon fiber surface at those points where the posts are.
 378     fM.P0()  = fP.Phi0();
 379     fM.dP()  = fP.DPhi();
 380     fM.Rn(0) = fRpostMin+fdRpost-fCthick;
 381     fM.Rx(0) = fM.Rmin(0);
 382     fM.Z(0)  = ZFromRminSSDcone(fM.Rmin(0),+fCthick);
 383     fM.Rx(1) = fM.Rmax(0);
 384     fM.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fM.Rmax(1),-fCthick);
 385     fM.Rn(1) = RminFromZSSDcone(fM.ZAt(1),+fCthick);
 386     fM.Rn(2) = fRpostMin+fCthick;
 387     fM.Z(2)  = ZFromRminSSDcone(fM.Rmin(2),+fCthick);
 388     fM.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fM.ZAt(2),-fCthick);
 389     fM.Rn(3) = fM.Rmin(2);
 390     fM.Rx(3) = fM.Rmin(3);
 391     fM.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fM.Rmax(3),-fCthick);
 392     //
 393     fN.P0()  = fP.Phi0();
 394     fN.dP()  = fP.DPhi();
 395     fN.Z(0)  = fM.ZAt(1);
 396     fN.Rn(0) = fM.Rmax(1);
 397     fN.Rx(0) = fN.Rmin(0);
 398     fN.Rx(1) = fN.Rmax(0);
 399     fN.Z(1)  = ZFromRmaxSSDcone(fN.Rmax(1));
 400     fN.Rn(1) = RmaxFromZSSDcone(fN.ZAt(1),-fCthick);
 401     fN.Z(2)  = fM.ZAt(3);
 402     fN.Rn(2) = fM.Rmin(3);
 403     fN.Rx(2) = RmaxFromZSSDcone(fN.ZAt(2));
 404     fN.Rn(3) = fN.Rmin(2);
 405     fN.Rx(3) = fN.Rmin(3);
 406     fN.Z(3)  = ZFromRmaxSSDcone(fN.Rmax(3));
 407     // Bolt heads holding the SSD-SDD tube to the SSD cone.
 408     // Bolt -- PolyCone
 409     fQ.P0()  = 0.0;
 410     fQ.dP()  = 360.0;
 411     fQ.Z(0)  = fI.ZAt(4)-fThSDDsupportPlate;
 412     fQ.Rn(0) = 0.0;
 413     fQ.Rx(0) = 0.5*fDscrewHead;
 414     fQ.Z(1)  = fI.ZAt(4)-fThScrewHeadHole;
 415     fQ.Rn(1) = 0.0;
 416     fQ.Rx(1) = 0.5*fDscrewHead;
 417     fQ.Z(2)  = fQ.ZAt(1);
 418     fQ.Rn(2) = 0.0;
 419     fQ.Rx(2) = 0.5*fDscrewShaft;
 420     fQ.Z(3)  = fQ.ZAt(2);
 421     fQ.Rn(3) = 0.0;
 422     fQ.Rx(3) = fQ.Rmax(2);
 423     // air infront of bolt (stasolit Volume K) -- Tube
 424     fR.Z() = 0.5*(fThickness-fThScrewHeadHole);
 425     fR.Rn() = 0.0;
 426     fR.Rx() = 0.5*fDscrewHead;
 427     // air infront of bolt (carbon fiber volume I) -- Tube
 428     fS.Z() = 0.5*fThickness;
 429     fS.Rn() = 0.0;
 430     fS.Rx() = fR.Rmax();
 431     // SDD support plate, SSD side.
 432     fT.dP()  = 180.0*fWsddSupportPlate/(fRsddSupportPlate*TMath::Pi());
 433     fT.P0()  = fPhi0SDDsupports=-0.5*fT.DPhi();
 434     fT.Z(0)  = fK.ZAt(2);
 435     fT.Rn(0) = fI.Rmin(4);
 436     fT.Rx(0) = fRsddSupportPlate;
 437     fT.Z(1)  = fI.ZAt(4) - fThSDDsupportPlate;
 438     fT.Rn(1) = fT.Rmin(0);
 439     fT.Rx(1) = fT.Rmax(0);
 440     //
 441     fU.dP() = fT.DPhi();
 442     fU.P0() = fT.Phi0();
 443     fU.Z(2) = fI.ZAt(4);
 444     fU.Rn(2) = fT.Rmin(0);
 445     fU.Rx(2) = fT.Rmax(0);
 446     fU.Z(3)  = fT.ZAt(0);
 447     fU.Rn(3) = fU.Rmin(2);
 448     fU.Rx(3) = fU.Rmax(2);
 449     fU.Z(1)  = fU.ZAt(2);
 450     fU.Rn(1) = fI.Rmin(3);
 451     fU.Rx(1) = fU.Rmax(3);
 452     fU.Rx(0) = fT.Rmax(0);
 453     fU.Rn(0) = fU.Rmax(0);
 454     fU.Z(0)  = Zfrom2MinPoints(fI,2,3,fU.Rmax(0));
 455     // Debuging
 456     Print(&cout);
 457 }
 458 //______________________________________________________________________
 459 void AliITSGeometrySSDCone::CreateG3Geometry(const char *moth,
 460                                              TVector3 &trans){
 461     // Calls Geant 3 geometry inilization routines with the information
 462     // stored in this class.
 463     // Inputs:
 464     //    none.
 465     // Outputs:
 466     //    none.
 467     // Return:
 468     //    none.
 469
 470     PolyCone(fA,fSSDcf);
 471     PolyCone(fB,fSSDfs);
 472     PolyCone(fC,fSSDfo);
 473     Tube(fD,fSSDsw);
 474     Tube(fE,fSSDsw);
 475     PolyCone(fF,fSSDfo);
 476     PolyCone(fG,fSSDcf);
 477     PolyCone(fH,fSSDfo);
 478     PolyCone(fI,fSSDcf);
 479     PolyCone(fJ,fSSDfo);
 480     PolyCone(fK,fSSDfs);
 481     PolyCone(fL,fSSDfo);
 482     PolyCone(fM,fSSDfo);
 483     PolyCone(fN,fSSDfo);
 484     PolyCone(fO,fSSDcf);
 485     PolyCone(fP,fSSDfs);
 486     PolyCone(fQ,fSSDfo);
 487     Tube(fR,fSSDsw);
 488     Tube(fS,fSSDsw);
 489     PolyCone(fT,fSSDfo);
 490     PolyCone(fU,fSSDfo);
 491     return;
 492 }
 493 //______________________________________________________________________
 494 void AliITSGeometrySSDCone::PositionG3Geometry(AliITSBaseVolParams &moth,
 495                                                Int_t cn,TVector3 &trans,
 496                                                Int_t irot){
 497     // Positions ths whole object at t with rotatin irot coply number cn
 498     // into volume moth.
 499     // Inputs:
 500     //   const AliITSBaseVolParams *moth   Mother volume where this object
 501     //                                     is to be placed.
 502     //   Int_t      cn      Copy number.
 503     //   TVector3   &t      Translation vector for this whole volume
 504     //   Int_t      irot    rotation matrix number to be applyed to this
 505     //                      volume.
 506     // Output:
 507     //   none.
 508     // Return:
 509     //   none.
 510     Int_t i,j,k,l,irotSpoaks,irotPost;
 511     Double_t t;
 512     Bool_t init=kFALSE;
 513     TVector3 zero(0.0,0.0,0.0),v(0.0,0.0,0.0);
 514
 515     if(cn<=0) return;
 516     if(cn==1) init=kTRUE;
 517     Pos(fA,cn,moth,trans,0);
 518     Pos(fI,cn,moth,trans,0);
 519     Pos(fG,fNspoaks*(cn-1)+1,moth,trans,0);
 520     irotSpoaks = irot;
 521     j = 1;
 522     for(i=fNspoaks*(cn-1)+2;i<fNspoaks*cn+1;i++){
 523         ZMatrix(++irot,((Double_t)j)*360./((Double_t)fNspoaks));
 524         Pos(fG,i,moth,trans,irot);
 525         j++;
 526     } // end for i
 527     Pos(fO,fNposts*(cn-1)+1,moth,trans,0);
 528     irotPost = irot;
 529     j = 1;
 530     for(i=fNposts*(cn-1)+2;i<fNposts*cn+1;i++){
 531         ZMatrix(++irot,((Double_t)j)*360./((Double_t)fNposts));
 532         Pos(fO,i,moth,trans,irot);
 533         j++;
 534     } // end for
 535     if(!init) return;
 536     // Inside volume A.
 537     Pos(fB,1,fA,zero,0);
 538     Pos(fC,1,fA,zero,0);
 539     // Inside Volume B
 540     k=l=0;
 541     for(i=0;i<2;i++){ // position for ITS-TPC mounting brackets
 542         for(j=0;j<2;j++){ // 2 screws per bracket
 543             fNcD++;
 544             t = -5.0+10.0*((Double_t)j)+180.*((Double_t)i);
 545             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 546             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 547             v.SetZ(fD.DzAt());
 548             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
 549         } // end for j
 550         for(j=0;j<3;j++){ // 3 pins per bracket
 551             fNcE++;
 552             t = -3.0+3.0*((Double_t)j)+180.*((Double_t)i);
 553             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 554             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 555             v.SetZ(fE.DzAt());
 556             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
 557         } // end for j
 558     } // end for i
 559     for(i=0;i<2;i++){ // position for ITS-rail mounting brackets
 560         for(j=0;j<4;j++){ // 4 screws per bracket
 561             Double_t a[4]={0.0,2.0,5.0,7.0}; // Relative angles.
 562             fNcD++;
 563             t = 90.0-a[j]+187.*((Double_t)i);
 564             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 565             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 566             v.SetZ(fD.DzAt());
 567             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
 568         } // end for j
 569         for(j=0;j<2;j++){ // 2 pins per bracket
 570             fNcE++;
 571             t = 88+7.0*((Double_t)j)+184.*((Double_t)i);
 572             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 573             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 574             v.SetZ(fE.DzAt());
 575             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
 576         } // end for j
 577     } // end for i
 578     for(i=0;i<fNmounts;i++){ // mounting holes/screws for beam
 579         // pipe support and SPD cone support (dump side,non-dump
 580         // side has them to).
 581         for(j=0;j<2;j++){ // 2 screws per bracket
 582             fNcD++;
 583             t = 180.*20./(fRoutHole*TMath::Pi());
 584             t = 45.0+((Double_t)(j-1))*t+90.*((Double_t)i);
 585             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 586             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 587             v.SetZ(fD.DzAt());
 588             Pos(fD,fNcD,fB,v,0);
 589         } // end for j
 590         for(j=0;j<1;j++){ // 1 pins per bracket
 591             fNcE++;
 592             t = 45.0+90.*((Double_t)i);
 593             v.SetX(fRoutHole*Sind(t));
 594             v.SetY(fRoutHole*Cosd(t));
 595             v.SetZ(fE.DzAt());
 596             Pos(fE,fNcE,fB,v,0);
 597         } // end for j
 598     } // end for i
 599     Pos(fF,1,fA,zero,0);
 600     Pos(fL,1,fI,zero,0);
 601     for(i=1;i<fNspoaks;i++){
 602         Pos(fF,i+1,fA,zero,irotSpoaks+i);
 603         Pos(fL,i+1,fA,zero,irotSpoaks+i);
 604     } // end for i
 605     Pos(fH,1,fG,zero,0);
 606     Pos(fK,1,fI,zero,0);
 607     Pos(fJ,1,fI,zero,0);
 608     Pos(fP,1,fO,zero,0);
 609     Pos(fM,1,fJ,zero,0);
 610     Pos(fN,1,fI,zero,0);
 611     for(i=1;i<fNposts;i++){
 612         Pos(fN,i+1,fI,zero,irotPost+i);
 613         Pos(fM,i+1,fJ,zero,irotPost+i);
 614     } // end for i
 615     // Add SDD thermal sheald screws, and SDD suppport bracket.
 616     t = fPhi0Screws;
 617     v.SetX(fRcylinderScrews*Sind(t));
 618     v.SetY(fRcylinderScrews*Cosd(t));
 619     v.SetZ(0.0);
 620     Pos(fQ,1,fK,v,0);
 621     v.SetZ(fK.ZAt(2)-fR.DzAt());
 622     Pos(fR,1,fK,v,0);
 623     v.SetZ(fI.ZAt(4)-fS.DzAt());
 624     Pos(fS,1,fI,v,0);
 625     Pos(fT,1,fK,zero,0);
 626     Pos(fU,1,fI,zero,0);
 627     Int_t ir=2,it=2;
 628     Double_t d = 360./((Double_t)fNssdSupports);
 629     cout << fPhi0SDDsupports<<" " << fNssdSupports<< " " << fPhi0Screws<< endl;
 630     for(i=1;i<fNinScrews;i++){
 631         t = fPhi0Screws + ((Double_t)i)*360./((Double_t)fNinScrews);
 632         v.SetX(fRcylinderScrews*Sind(t));
 633         v.SetY(fRcylinderScrews*Cosd(t));
 634         v.SetZ(0.0);
 635         Pos(fQ,i+1,fK,v,0);
 636         cout << " t="<<t<<endl;
 637         if((t>=-0.5*fT.DPhi()&&t<=+0.5*fT.DPhi())||
 638            (t>=d-0.5*fT.DPhi()&&t<=d+0.5*fT.DPhi())||
 639            (t>=2.*d-0.5*fT.DPhi()&&t<=2.*d+0.5*fT.DPhi())){
 640             // SDD support here
 641             if((t>=-0.5*fT.DPhi()&&t<=+0.5*fT.DPhi())) continue;
 642             t = ((Double_t)(it-1))*d;
 643             cout << " Zmatrix t=" << t << endl;
 644             ZMatrix(++irot,t);
 645             Pos(fT,it,fK,zero,irot);
 646             Pos(fU,it,fI,zero,irot);
 647             it++;
 648         }else{ // Air here
 649             v.SetZ(fK.ZAt(2)-fR.DzAt());
 650             Pos(fR,ir,fK,v,0);
 651             v.SetZ(fI.ZAt(4)-fS.DzAt());
 652             Pos(fS,ir,fI,v,0);
 653             ir++;
 654         } // end if
 655     } // end for i
 656     // Air holes and bolts in SSD mounting studs, volumes I,M,N,O.
 657     return;
 658 }
 659 //______________________________________________________________________
 660 void AliITSGeometrySSDCone::CreateG3Materials(){
 661     // Fills the Geant 3 banks with Material and Medium definisions.
 662     // Inputs:
 663     //   none.
 664     // Outputs:
 665     //   none.
 666     // Returns:
 667     //   none.
 668     Int_t i;
 669     Int_t Z[5],N[5];
 670     Double_t W[5],dens;
 671
 672     // epoxy
 673     dens = 10.*GetA(1)+13.*GetA(6)+3.*GetA(8);
 674     Z[0] = 1; W[0] = 10.*GetA(Z[0])/dens; // Hydrogen Content
 675     Z[1] = 6; W[1] = 13.*GetA(Z[1])/dens; // Carbon Content
 676     Z[2] = 8; W[2] =  3.*GetA(Z[2])/dens; // Oxegen
 677     // Carbon fiber is about 64% carbon fiber and 36% epoxy by volume.
 678     // Now need to add in the carbon fiber
 679     W[0] *= 0.36*GetA(Z[0]);
 680     W[1]  = 0.36*W[1]*dens*GetA(Z[1]) + 0.64*GetA(Z[1]);
 681     W[2] *= 0.36*GetA(Z[2]);
 682     // Renormilize the weights
 683     dens = 0.0;
 684     for(i=0;i<3;i++){dens += W[i];}
 685     for(i=0;i<3;i++){W[i] /= dens;}
 686     dens = 1.7; // grams/cm^3 taken as density of G10 PDG book.
 687     MixtureByWeight(fSSDcf,"Carbon Fiber for SSD support cone",Z,W,dens,3,0);
 688     // epoxy
 689     dens = 10.*GetA(1)+13.*GetA(6)+3.*GetA(8);
 690     Z[0] = 1; W[0] = 10.*GetA(Z[0])/dens; // Hydrogen Content
 691     Z[1] = 6; W[1] = 13.*GetA(Z[1])/dens; // Carbon Content
 692     Z[2] = 8; W[2] =  3.*GetA(Z[2])/dens; // Oxegen
 693     Z[3] = 14;W[3] = 0.0; // no Silicon in epoxy.
 694     // glass fiber is about 64% carbon fiber and 36% epoxy by volume.
 695     // Now need to add in the glass fiber
 696     W[0] *= 0.36*GetA(Z[0]);
 697     W[1] *= 0.36*GetA(Z[1]);
 698     W[2]  = 0.36*W[2]*dens*GetA(Z[2]) + 0.64*2.0*GetA(Z[2]);
 699     W[3]  = 0.64*GetA(Z[3]); // Si
 700     // Renormilize the weights
 701     dens = 0.0;
 702     for(i=0;i<4;i++){dens += W[i];}
 703     for(i=0;i<4;i++){W[i] /= dens;}
 704     dens = 1.7; // grams/cm^3 taken as density of G10 PDG book.
 705     MixtureByWeight(fSSDfs,"Inserto stealite 4411w for SSD support cone",
 706                     Z,W,dens,4,0);
 707     // Rohacell 51 C14 H10 N2 O6 from Flavio Tosello
 708     // http://cesweb.grantadesign.com/demo/index.do
 709     Z[0] = 1; N[0] = 10; // Hydrogen Content
 710     Z[1] = 6; N[1] = 14; // Carbon Content
 711     Z[2] = 7; N[2] =  2; // Nitrogen Content
 712     Z[3] = 8; N[3] =  6; // Oxigen Content
 713     dens = 0.0513; // grams/cm^3 From Flavio Tosello
 714     //  http://www.emkayplatics.co.uk/roh51.html
 715     MixtureByNumber(fSSDfo,"Foam core (Rohacell 51) for SSD support cone",
 716                     Z,N,dens,4,0);
 717     // Stainless steel. Temperary values.
 718     Z[0] =  6; W[0] = 0.5; // Carbon Content
 719     Z[1] = 25; W[1] = 0.5; // Iron Content
 720     dens = 7.87; // Grams/cm^3  density of iron used.
 721     MixtureByWeight(fSSDsw,"Stainless steal screw, pin, and stud material",
 722                     Z,W,dens,2,0);
 723 }
 724 //______________________________________________________________________
 725 void AliITSGeometrySSDCone::BuildDisplayGeometry(){
 726     // Fill Root geometry banks for fast simple ITS simulation event
 727     // display. See Display.C, and related code, for more details.
 728     // Inputs:
 729     //    none.
 730     // Outputs:
 731     //   none.
 732     // Return:
 733     //  none.
 734
 735     // No need to display ITS cones.
 736 }
 737 //______________________________________________________________________
 738 void AliITSGeometrySSDCone::Print(ostream *os){
 739     // Prints out the data kept in this class
 740     // Inputs:
 741     //   ostream *os pointer to the output stream
 742     // Outputs:
 743     //   none.
 744     // Return:
 745     //   none.
 746
 747     *os << "Object AliITSGeometrySSDCone" << endl;
 748     *os << " Object fA" << endl << fA << endl;
 749     *os << " Object fB" << endl << fB << endl;
 750     *os << " Object fC" << endl << fC << endl;
 751     *os << " Object fD" << endl << fD << endl;
 752     *os << " Object fE" << endl << fE << endl;
 753     *os << " Object fF" << endl << fF << endl;
 754     *os << " Object fG" << endl << fG << endl;
 755     *os << " Object fH" << endl << fH << endl;
 756     *os << " Object fI" << endl << fI << endl;
 757     *os << " Object fJ" << endl << fJ << endl;
 758     *os << " Object fK" << endl << fK << endl;
 759     *os << " Object fL" << endl << fL << endl;
 760     *os << " Object fM" << endl << fM << endl;
 761     *os << " Object fN" << endl << fN << endl;
 762     *os << " Object fO" << endl << fO << endl;
 763     *os << " Object fP" << endl << fP << endl;
 764     *os << " Object fQ" << endl << fQ << endl;
 765     *os << " Object fR" << endl << fR << endl;
 766     *os << " Object fS" << endl << fS << endl;
 767     *os << " Object fT" << endl << fT << endl;
 768     *os << " Object fU" << endl << fU << endl;
 769     return;
 770 }
 771 //______________________________________________________________________
 772 void AliITSGeometrySSDCone::Read(istream *is){
 773     // Read in data written with Print above.
 774     // Inputs:
 775     //   istream *is Input stream pointer
 776     // Output:
 777     //   none.
 778     // Return:
 779     //   none.
 780     char s[50];
 781
 782     is->getline(s,49);
 783     is->getline(s,49);
 784     *is >> fA;
 785     is->getline(s,49);
 786     *is >> fB;
 787     is->getline(s,49);
 788     *is >> fC;
 789     is->getline(s,49);
 790     *is >> fD;
 791     is->getline(s,49);
 792     *is >> fE;
 793     is->getline(s,49);
 794     *is >> fF;
 795     is->getline(s,49);
 796     *is >> fG;
 797     is->getline(s,49);
 798     *is >> fH;
 799     is->getline(s,49);
 800     *is >> fI;
 801     is->getline(s,49);
 802     *is >> fJ;
 803     is->getline(s,49);
 804     *is >> fK;
 805     is->getline(s,49);
 806     *is >> fL;
 807     is->getline(s,49);
 808     *is >> fM;
 809     is->getline(s,49);
 810     *is >> fN;
 811     is->getline(s,49);
 812     *is >> fO;
 813     is->getline(s,49);
 814     *is >> fP;
 815     is->getline(s,49);
 816     *is >> fQ;
 817     is->getline(s,49);
 818     *is >> fR;
 819     is->getline(s,49);
 820     *is >> fS;
 821     is->getline(s,49);
 822     *is >> fT;
 823     is->getline(s,49);
 824     *is >> fU;
 825     return;
 826 }
 827 //______________________________________________________________________
 828 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSGeometrySSDCone &s){
 829     // Operator << for C++ like output of AliITSGeometrySSDCone class.
 830     // Inputs:
 831     //   ostream &os              The output stream
 832     //   AliITSGeometrySSDCone &s The class to be outputed
 833     // Outputs:
 834     //   none.
 835     // Return:
 836     //  ostream &os  The address of the output stream
 837
 838     s.Print(&os);
 839     return os;
 840 }
 841 //______________________________________________________________________
 842 istream &operator>>(istream &is,AliITSGeometrySSDCone &s){
 843     // Operator >> for C++ like input of AliITSGeometrySSDCone class.
 844     // Inputs:
 845     //   istream &is              The input stream
 846     //   AliITSGeometrySSDCone &s The class to be inputed
 847     // Outputs:
 848     //   none.
 849     // Return:
 850     //  istream &is  The address of the input stream
 851
 852     s.Read(&is);
 853     return is;
 854 }