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