ITS/AliITSv5.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 1.15  2000/02/23 16:25:21  fca
  19 AliVMC and AliGeant3 classes introduced
  20 ReadEuclid moved from AliRun to AliModule
  21
  22 Revision 1.14.4.3  2000/03/04 23:46:38  nilsen
  23 Fixed up the comments/documentation.
  24
  25 Revision 1.14.4.2  2000/03/02 21:53:02  nilsen
  26 To make it compatable with the changes in AliRun/AliModule.
  27
  28 Revision 1.14.4.1  2000/01/12 19:03:33  nilsen
  29 This is the version of the files after the merging done in December 1999.
  30 See the ReadMe110100.txt file for details
  31
  32 Revision 1.14  1999/10/22 08:16:49  fca
  33 Correct destructors, thanks to I.Hrivnacova
  34
  35 Revision 1.13  1999/10/06 10:15:19  fca
  36 Correct bug in allocation of layer name and add destructor
  37
  38 Revision 1.12  1999/10/05 08:05:09  fca
  39 Minor corrections for uninitialised variables.
  40
  41 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:20  fca
  42 Introduction of the Copyright and cvs Log
  43
  44 */
  45
  46 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  47 //
  48 //  Inner Traking System version 5
  49 //  This class contains the base procedures for the Inner Tracking System
  50 //
  51 // Authors: R. Barbera, B. S. Nilsen.
  52 // version 5.
  53 // Created September 17 1999.
  54 //
  55 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  56
  57 // See AliITSv5::StepManager().
  58 #define ALIITSPRINTGEOM 0 // default. don't print out gemetry information
  59 //#define ALIITSPRINTGEOM 1 // print out geometry information
  60
  61 #include <stdio.h>
  62 #include <stdlib.h>
  63 #include <TMath.h>
  64
  65 #include "AliRun.h"
  66 #include "TSystem.h"
  67 #if ALIITSPRINTGEOM==1
  68 #include "../TGeant3/TGeant3.h"
  69 #endif
  70 #include "AliITShit.h"
  71 #include "AliITS.h"
  72 #include "AliITSv5.h"
  73 #include "AliITSgeom.h"
  74
  75 ClassImp(AliITSv5)
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliITSv5::AliITSv5() {
  79 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  80 //    Standard default constructor for the ITS version 5.
  81 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  82     fId5N = 6;
  83     fId5Name = new char*[fId5N];
  84     fId5Name[0] = "ITS1";
  85     fId5Name[1] = "ITS2";
  86     fId5Name[2] = "ITS3";
  87     fId5Name[3] = "ITS4";
  88     fId5Name[4] = "ITS5";
  89     fId5Name[5] = "ITS6";
  90 }
  91 //_____________________________________________________________________________
  92 AliITSv5::~AliITSv5() {
  93 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  94 //    Standard destructor for the ITS version 5.
  95 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  96   delete [] fId5Name;
  97 }
  98 //_____________________________________________________________________________
  99 AliITSv5::AliITSv5(const char *name, const char *title) : AliITS(name, title){
 100 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 101 //    Standard constructor for the ITS version 5.
 102 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 103     fId5N = 6;
 104     fId5Name = new char*[fId5N];
 105     fId5Name[0] = "ITS1";
 106     fId5Name[1] = "ITS2";
 107     fId5Name[2] = "ITS3";
 108     fId5Name[3] = "ITS4";
 109     fId5Name[4] = "ITS5";
 110     fId5Name[5] = "ITS6";
 111
 112     fEuclidMaterial = "$ALICE_ROOT/Euclid/ITSgeometry_5.tme";
 113     fEuclidGeometry = "$ALICE_ROOT/Euclid/ITSgeometry_5.euc";
 114 }
 115 //_____________________________________________________________________________
 116 void AliITSv5::CreateMaterials(){
 117 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 118 //     Read a file containing the materials for the ITS version 5.
 119 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 120     char *filtmp;
 121
 122   filtmp = gSystem->ExpandPathName(fEuclidMaterial.Data());
 123
 124   FILE *file = fopen(filtmp,"r");
 125   if(file) {
 126     fclose(file);
 127     ReadEuclidMedia(filtmp);
 128   } else {
 129     Error("CreateMaterials"," THE MEDIA FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
 130     exit(1);
 131   } // end if(file)
 132 }
 133 //_____________________________________________________________________________
 134 void AliITSv5::CreateGeometry(){
 135 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 136 //    This is the geometry used for the ITS Pre-TDR and comes from an
 137 // Euclid to Geant conversion. The only difference
 138 // is in the details of the ITS supports. The detectors elements,
 139 // detector numbering, and local and global reference frames are shown in
 140 //  the following figures.
 141 //Begin_Html
 142 /*
 143 <img src="picts/ITS/its1+2_convention_front_5.gif">
 144 </pre>
 145 <br clear=left>
 146 <font size=+2 color=red>
 147 <p>This shows the front view of the SPDs.
 148 </font>
 149 <pre>
 150 <img src="picts/ITS/its1+2_convention_side_5.gif">
 151 </pre>
 152 <br clear=left>
 153 <font size=+2 color=red>
 154 <p>This shows the perspective view of the SPDs.
 155 </font>
 156 <img src="picts/ITS/its1+2_tree.gif">
 157 </pre>
 158 <br clear=left>
 159 <font size=+2 color=red>
 160 <p>This shows the geometry Tree for the SPDs.
 161 </font>
 162 <pre>
 163
 164 <pre>
 165 <img src="picts/ITS/its3+4_convention_front_5.gif">
 166 </pre>
 167 <br clear=left>
 168 <font size=+2 color=red>
 169 <p>This shows the front view of the SDDs.
 170 </font>
 171 <pre>
 172 <img src="picts/ITS/its3+4_convention_side_5.gif">
 173 </pre>
 174 <br clear=left>
 175 <font size=+2 color=red>
 176 <p>This shows the perspective view of the SDDs.
 177 </font>
 178 <img src="picts/ITS/its3+4_tree.gif">
 179 </pre>
 180 <br clear=left>
 181 <font size=+2 color=red>
 182 <p>This shows the geometry Tree for the SDDs.
 183 </font>
 184 <pre>
 185
 186 <pre>
 187 <img src="picts/ITS/its5+6_convention_front_5.gif">
 188 </pre>
 189 <br clear=left>
 190 <font size=+2 color=red>
 191 <p>This shows the front view of the SSDs.
 192 </font>
 193 <pre>
 194 <img src="picts/ITS/its5+6_convention_side_5.gif">
 195 </pre>
 196 <br clear=left>
 197 <font size=+2 color=red>
 198 <p>This shows the perspective view of the SSDs.
 199 </font>
 200 <pre>
 201 <img src="picts/ITS/its5+6_tree.gif">
 202 </pre>
 203 <br clear=left>
 204 <font size=+2 color=red>
 205 <p>This shows the geometry Tree for the SSDs.
 206 </font>
 207 <pre>
 208
 209
 210 <img src="picts/ITS/its_layer1-6_2.gif">
 211 </pre>
 212 <br clear=left>
 213 <font size=+2 color=red>
 214 <p>This shows the front view of the whole ITS..
 215 </font>
 216 <pre>
 217
 218 <img src="picts/ITS/its_layer1-6_1.gif">
 219 </pre>
 220 <br clear=left>
 221 <font size=+2 color=red>
 222 <p>This shows the perspective view of the whole ITS..
 223 </font>
 224 <pre>
 225
 226 <img src="picts/ITS/its1-6_tree.gif">
 227 </pre>
 228 <br clear=left>
 229 <font size=+2 color=red>
 230 <p>This shows the geometry Tree for the whole ITS.
 231 </font>
 232 <pre>
 233 */
 234 //End_Html
 235 //
 236 //
 237 //      Here are shown the details of the ITS support cones and services.
 238 // First is a GEANT tree showing the organization of all of the volumes
 239 // that make up the ITS supports and services.
 240 //Begin_Html
 241 /*
 242 <img src="picts/ITS/supports_tree.gif">
 243  */
 244 //End_Html
 245 //     What follows are a number of figures showing what these support
 246 // structures look like.
 247 //Begin_Html
 248 /*
 249
 250 <img src="picts/ITS/supports_3.gif">
 251 </pre>
 252 <br clear=left>
 253 <font size=+2 color=red>
 254 <p>This shows the geometry of the supports for the Drift and Strip layers only.
 255 </font>
 256 <pre>
 257
 258 <img src="picts/ITS/supports_2.gif">
 259 </pre>
 260 <br clear=left>
 261 <font size=+2 color=red>
 262 <p>This shows the geometry of the supports for the Drift and Strip layers in front cut out.
 263 </font>
 264 <pre>
 265
 266 <img src="picts/ITS/supports_1.gif">
 267 </pre>
 268 <br clear=left>
 269 <font size=+2 color=red>
 270 <p>This shows the geometry of the supports for the Drift and Strip layers in a back cut out..
 271 </font>
 272 <pre>
 273
 274 <img src="picts/ITS/suppssd.gif">
 275 </pre>
 276 <br clear=left>
 277 <font size=+2 color=red>
 278 <p>This shows the geometry for the Strip layers supports.
 279 </font>
 280 <pre>
 281
 282 <img src="picts/ITS/suppsdd.gif">
 283 </pre>
 284 <br clear=left>
 285 <font size=+2 color=red>
 286 <p>This shows the geometry for the Drift layers supports.
 287 </font>
 288 <pre>
 289  */
 290 //End_Html
 291 //
 292 //    Read a file containing the geometry for the ITS version 5.
 293 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 294
 295     Int_t size;
 296     char topvol[5];
 297     char *filtmp;
 298
 299   filtmp = gSystem->ExpandPathName(fEuclidGeometry.Data());
 300   FILE *file = fopen(filtmp,"r");
 301   delete [] filtmp;
 302   if(file) {
 303     fclose(file);
 304     printf("Ready to read Euclid geometry file\n");
 305     ReadEuclid(fEuclidGeometry.Data(),topvol);
 306     printf("Read in euclid geometries\n");
 307   } else {
 308     Error("CreateGeometry"," THE GEOM FILE %s DOES NOT EXIST !",
 309           fEuclidGeometry.Data());
 310     exit(1);
 311   } // end if(file)
 312   //
 313   // Place the ITS ghost volume ITSV in its mother volume (ALIC) and make it
 314   // invisible
 315   //
 316   gMC->Gspos("ITSV",1,"ALIC",0,0,0,0,"ONLY");
 317   //
 318   // Outputs the geometry tree in the EUCLID/CAD format if requested to do so
 319
 320     if (fEuclidOut) {
 321       gMC->WriteEuclid("ITSgeometry", "ITSV", 1, 5);
 322     } // end if (fEuclidOut)
 323
 324     // read in the file containing the transformations for the active
 325     // volumes for the ITS version 5. This is expected to be in a file
 326     // ending in .det. This geometry is kept in the AliITSgeom class.
 327     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fEuclidGeometry.Data());
 328     size = strlen(filtmp);
 329     if(size>4){
 330         filtmp[size-3] = 'd'; // change from .euc to .det
 331         filtmp[size-2] = 'e';
 332         filtmp[size-1] = 't';
 333         file = fopen(filtmp,"r");
 334         if(file){ // if file exists use it to fill AliITSgeom structure.
 335             fclose(file);
 336             printf("ready to read .det file %s\n",filtmp);
 337             fITSgeom = new AliITSgeom(filtmp);
 338         }else{
 339             fITSgeom = 0;
 340             // fill AliITSgeom structure from geant structure just filled above
 341         }// end if(file)
 342         delete [] filtmp;
 343     }// end if(size>4)
 344     printf("finished with euclid geometrys\n");
 345 }
 346 //_____________________________________________________________________________
 347 void AliITSv5::Init(){
 348 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 349 //     Initialise the ITS after it has been created.
 350 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 351     Int_t i,j,l;
 352
 353     fIdN    = fId5N;
 354     fIdName = new char*[fId5N];
 355     fIdSens = new Int_t[fId5N];
 356     for(i=0;i<fId5N;i++) {
 357         l = strlen(fId5Name[i]);
 358         fIdName[i] = new char[l+1];
 359         for(j=0;j<l;j++) fIdName[i][j] = fId5Name[i][j];
 360         fIdName[i][l] = '\0'; // Null terminate this string.
 361     } // end for i
 362
 363     AliITS::Init();
 364 }
 365 //_____________________________________________________________________________
 366 void AliITSv5::StepManager(){
 367 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 368 //    Called for every step in the ITS, then calles the AliITShit class
 369 // creator with the information to be recoreded about that hit.
 370 //     The value of the macro ALIITSPRINTGEOM if set to 1 will allow the
 371 // printing of information to a file which can be used to create a .det
 372 // file read in by the routine CreateGeometry(). If set to 0 or any other
 373 // value except 1, the default behavior, then no such file is created nor
 374 // it the extra variables and the like used in the printing allocated.
 375 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 376   Int_t          copy, id;
 377   Int_t          copy1,copy2;
 378   Float_t        hits[8];
 379   Int_t          vol[4];
 380   TLorentzVector position, momentum;
 381   TClonesArray   &lhits = *fHits;
 382 #if ALIITSPRINTGEOM==1
 383   FILE          *fp;
 384   Int_t         i;
 385   Float_t       xl[3],xt[3],angl[6];
 386 //  Float_t       par[20],att[20];
 387   Float_t      mat[9];
 388   static Bool_t first=kTRUE,printit[6][50][50];
 389   if(first){ for(copy1=0;copy1<6;copy1++)for(copy2=0;copy2<50;copy2++)
 390       for(id=0;id<50;id++) printit[copy1][copy2][id] = kTRUE;
 391   first = kFALSE;
 392   }
 393   // end if first
 394 #endif
 395   //
 396   // Track status
 397   vol[3] = 0;
 398   if(gMC->IsTrackInside())      vol[3] +=  1;
 399   if(gMC->IsTrackEntering())    vol[3] +=  2;
 400   if(gMC->IsTrackExiting())     vol[3] +=  4;
 401   if(gMC->IsTrackOut())         vol[3] +=  8;
 402   if(gMC->IsTrackDisappeared()) vol[3] += 16;
 403   if(gMC->IsTrackStop())        vol[3] += 32;
 404   if(gMC->IsTrackAlive())       vol[3] += 64;
 405   //
 406   // Fill hit structure.
 407   if(!(gMC->TrackCharge())) return;
 408   //
 409   // Only entering charged tracks
 410   if((id = gMC->CurrentVolID(copy)) == fIdSens[0]) {
 411       vol[0] = 1;
 412       id = gMC->CurrentVolOffID(0,copy);
 413       //detector copy in the ladder = 1<->4  (ITS1)
 414       vol[1] = copy;
 415       gMC->CurrentVolOffID(1,copy1);
 416       //ladder copy in the module   = 1<->2  (I186)
 417       gMC->CurrentVolOffID(2,copy2);
 418       //module copy in the layer    = 1<->10 (I132)
 419       vol[2] = copy1+(copy2-1)*2;//# of ladders in one module  = 2
 420   } else if(id == fIdSens[1]){
 421       vol[0] = 2;
 422       id = gMC->CurrentVolOffID(0,copy);
 423       //detector copy in the ladder = 1<->4  (ITS2)
 424       vol[1] = copy;
 425       gMC->CurrentVolOffID(1,copy1);
 426       //ladder copy in the module   = 1<->4  (I131)
 427       gMC->CurrentVolOffID(2,copy2);
 428       //module copy in the layer    = 1<->10 (I132)
 429       vol[2] = copy1+(copy2-1)*4;//# of ladders in one module  = 4
 430   } else if(id == fIdSens[2]){
 431       vol[0] = 3;
 432       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 433       //detector copy in the ladder = 1<->5  (ITS3 is inside I314)
 434       vol[1] = copy;
 435       id = gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 436       //ladder copy in the layer    = 1<->12 (I316)
 437       vol[2] = copy;
 438   } else if(id == fIdSens[3]){
 439       vol[0] = 4;
 440       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 441       //detector copy in the ladder = 1<->8  (ITS4 is inside I414)
 442       vol[1] = copy;
 443       id = gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 444       //ladder copy in the layer    = 1<->22 (I417)
 445       vol[2] = copy;
 446   }else if(id == fIdSens[4]){
 447       vol[0] = 5;
 448       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 449       //detector copy in the ladder = 1<->23  (ITS5 is inside I562)
 450       vol[1] = copy;
 451       id = gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 452      //ladder copy in the layer    = 1<->34 (I565)
 453       vol[2] = copy;
 454   }else if(id == fIdSens[5]){
 455       vol[0] = 6;
 456       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 457       //detector copy in the ladder = 1<->26  (ITS6 is inside I566)
 458       vol[1] = copy;
 459       id = gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 460       //ladder copy in the layer = 1<->38 (I569)
 461       vol[2] = copy;
 462   } else {
 463       return; // not an ITS volume?
 464   } // end if/else if (gMC->CurentVolID(copy) == fIdSens[i])
 465 //
 466   gMC->TrackPosition(position);
 467   gMC->TrackMomentum(momentum);
 468   hits[0]=position[0];
 469   hits[1]=position[1];
 470   hits[2]=position[2];
 471   hits[3]=momentum[0];
 472   hits[4]=momentum[1];
 473   hits[5]=momentum[2];
 474   hits[6]=gMC->Edep();
 475   hits[7]=gMC->TrackTime();
 476   // Fill hit structure with this new hit.
 477   new(lhits[fNhits++]) AliITShit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 478 #if ALIITSPRINTGEOM==1
 479   if(printit[vol[0]][vol[2]][vol[1]]){
 480       printit[vol[0]][vol[2]][vol[1]] = kFALSE;
 481       xl[0] = xl[1] = xl[2] = 0.0;
 482       gMC->Gdtom(xl,xt,1);
 483       for(i=0;i<9;i++) mat[i] = 0.0;
 484       mat[0] = mat[4] = mat[8] = 1.0;  // default with identity matrix
 485       xl[0] = 1.0;
 486       xl[1] = xl[2] =0.0;
 487       gMC->Gdtom(xl,&(mat[0]),2);
 488       xl[1] = 1.0;
 489       xl[0] = xl[2] =0.0;
 490       gMC->Gdtom(xl,&(mat[3]),2);
 491       xl[2] = 1.0;
 492       xl[1] = xl[0] =0.0;
 493       gMC->Gdtom(xl,&(mat[6]),2);
 494
 495       angl[0] = TMath::ACos(mat[2]);
 496       if(mat[2]==1.0) angl[0] = 0.0;
 497       angl[1] = TMath::ATan2(mat[1],mat[0]);
 498       if(angl[1]<0.0) angl[1] += 2.0*TMath::Pi();
 499
 500       angl[2] = TMath::ACos(mat[5]);
 501       if(mat[5]==1.0) angl[2] = 0.0;
 502       angl[3] = TMath::ATan2(mat[4],mat[3]);
 503       if(angl[3]<0.0) angl[3] += 2.0*TMath::Pi();
 504
 505       angl[4] = TMath::ACos(mat[8]);
 506       if(mat[8]==1.0) angl[4] = 0.0;
 507       angl[5] = TMath::ATan2(mat[7],mat[6]);
 508       if(angl[5]<0.0) angl[5] += 2.0*TMath::Pi();
 509
 510       for(i=0;i<6;i++) angl[i] *= 180.0/TMath::Pi(); // degrees
 511       fp = fopen("ITSgeometry_v5.det","a");
 512       fprintf(fp,"%2d %2d %2d %9e %9e %9e %9e %9e %9e %9e %9e %9e ",
 513               vol[0],vol[2],vol[1], // layer ladder detector
 514               xt[0],xt[1],xt[2],    // Translation vector
 515               angl[0],angl[1],angl[2],angl[3],angl[4],angl[5] // Geant rotaion
 516                                                            // angles (degrees)
 517               );
 518       fprintf(fp,"%9e %9e %9e %9e %9e %9e %9e %9e %9e",
 519              mat[0],mat[1],mat[2],mat[3],mat[4],mat[5],mat[6],mat[7],mat[8]
 520           );  // Adding the rotation matrix.
 521       fprintf(fp,"\n");
 522       fclose(fp);
 523   } // end if printit[layer][ladder][detector]
 524 #endif
 525   return;
 526 }
 527 //____________________________________________________________________________
 528 void AliITSv5::Streamer(TBuffer &R__b){
 529 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 530 //    A dummy Streamer function for this class AliITSv5. By default it
 531 // only streams the AliITS class as it is required. Since this class
 532 // dosen't contain any "real" data to be saved, it doesn't.
 533 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 534    if (R__b.IsReading()) {
 535       Version_t R__v = R__b.ReadVersion();
 536       if (R__v==1) {
 537           AliITS::Streamer(R__b);
 538           // This information does not need to be read. It is "hard wired"
 539           // into this class via its creators.
 540           //R__b >> fId5N;
 541           //R__b.ReadArray(fId5Name);
 542       }else{
 543       } // end if R__v==1
 544    } else {
 545       R__b.WriteVersion(AliITSv5::IsA());
 546       AliITS::Streamer(R__b);
 547       // This information does not need to be saved. It is "hard wired"
 548       // into this class via its creators.
 549       //R__b << fId5N;
 550       //R__b.WriteArray(fId5Name, __COUNTER__);
 551    } // end if R__b.IsReading()
 552 }
 553