ITS/UPGRADE/AliITSUv1.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16
  17 /* $Id: AliITSUv1.cxx */
  18
  19
  20 //========================================================================
  21 //
  22 //        Geometry for the Upgrade of the Inner Tracking System
  23 //
  24 // Mario Sitta (sitta@to.infn.it)
  25 // Chinorat Kobdaj (kobdaj@g.sut.ac.th)
  26 //
  27 //========================================================================
  28
  29
  30
  31 // $Log: AliITSUv1.cxx,v $
  32
  33 #include <TClonesArray.h>
  34 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  35 #include <TGeoManager.h>
  36 #include <TGeoMatrix.h>
  37 #include <TGeoPhysicalNode.h>
  38 #include <TGeoVolume.h>
  39 #include <TGeoTube.h>
  40 #include <TGeoXtru.h>
  41 #include <TLorentzVector.h>
  42 #include <TString.h>
  43 #include <TVirtualMC.h>
  44
  45 #include "AliITSU.h"
  46 #include "AliITSUHit.h"
  47 #include "AliLog.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49 #include "AliMagF.h"
  50 #include "AliRun.h"
  51 #include "AliTrackReference.h"
  52 #include "AliITSv11Geometry.h"
  53 #include "AliITSUv1Layer.h"
  54 #include "AliITSUv1.h"
  55 #include "AliITSUGeomTGeo.h"
  56 #include "AliGeomManager.h"
  57 using namespace TMath;
  58
  59
  60 ClassImp(AliITSUv1)
  61
  62 //______________________________________________________________________
  63 AliITSUv1::AliITSUv1()
  64 :  fNWrapVol(0)
  65   ,fWrapRMin(0)
  66   ,fWrapRMax(0)
  67   ,fWrapZSpan(0)
  68   ,fLay2WrapV(0)
  69   ,fLayTurbo(0)
  70   ,fLayPhi0(0)
  71   ,fLayRadii(0)
  72   ,fLayZLength(0)
  73   ,fStavPerLay(0)
  74   ,fUnitPerStave(0)
  75   ,fStaveThick(0)
  76   ,fStaveWidth(0)
  77   ,fStaveTilt(0)
  78   ,fDetThick(0)
  79   ,fChipTypeID(0)
  80   ,fBuildLevel(0)
  81   ,fUpGeom(0)
  82   ,fStaveModelIB(kIBModel0)
  83   ,fStaveModelOB(kOBModel0)
  84 {
  85   //    Standard default constructor
  86   // Inputs:
  87   //   none.
  88   // Outputs:
  89   //   none.
  90   // Return:
  91   //   none.
  92 }
  93
  94 //______________________________________________________________________
  95 AliITSUv1::AliITSUv1(const char *title,const Int_t nlay)
  96   :AliITSU(title,nlay)
  97   ,fNWrapVol(0)
  98   ,fWrapRMin(0)
  99   ,fWrapRMax(0)
 100   ,fWrapZSpan(0)
 101   ,fLay2WrapV(0)
 102   ,fLayTurbo(0)
 103   ,fLayPhi0(0)
 104   ,fLayRadii(0)
 105   ,fLayZLength(0)
 106   ,fStavPerLay(0)
 107   ,fUnitPerStave(0)
 108   ,fStaveThick(0)
 109   ,fStaveWidth(0)
 110   ,fStaveTilt(0)
 111   ,fDetThick(0)
 112   ,fChipTypeID(0)
 113   ,fBuildLevel(0)
 114   ,fUpGeom(0)
 115   ,fStaveModelIB(kIBModel0)
 116   ,fStaveModelOB(kOBModel0)
 117 {
 118   //    Standard constructor for the Upgrade geometry.
 119   // Inputs:
 120   //   const char * name   Ignored, set to "ITS"
 121   //   const char * title  Arbitrary title
 122   //   const Int_t nlay    Number of layers
 123   //
 124   fLayerName = new TString[fNLayers];
 125   //
 126   for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++)
 127     fLayerName[j].Form("%s%d",AliITSUGeomTGeo::GetITSSensorPattern(),j); // See AliITSUv1Layer
 128   //
 129   fLayTurbo     = new Bool_t[fNLayers];
 130   fLayPhi0      = new Double_t[fNLayers];
 131   fLayRadii     = new Double_t[fNLayers];
 132   fLayZLength   = new Double_t[fNLayers];
 133   fStavPerLay   = new Int_t[fNLayers];
 134   fUnitPerStave = new Int_t[fNLayers];
 135   fStaveThick   = new Double_t[fNLayers];
 136   fStaveWidth   = new Double_t[fNLayers];
 137   fStaveTilt    = new Double_t[fNLayers];
 138   fDetThick     = new Double_t[fNLayers];
 139   fChipTypeID   = new UInt_t[fNLayers];
 140   fBuildLevel   = new Int_t[fNLayers];
 141
 142
 143   fUpGeom = new AliITSUv1Layer*[fNLayers];
 144
 145   if (fNLayers > 0) { // if not, we'll Fatal-ize in CreateGeometry
 146     for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++) {
 147       fLayPhi0[j]      = 0;
 148       fLayRadii[j]     = 0.;
 149       fLayZLength[j]   = 0.;
 150       fStavPerLay[j]   = 0;
 151       fUnitPerStave[j] = 0;
 152       fStaveWidth[j]   = 0.;
 153       fDetThick[j]     = 0.;
 154       fChipTypeID[j]   = 0;
 155       fBuildLevel[j]   = 0;
 156       fUpGeom[j]       = 0;
 157     }
 158   }
 159 }
 160
 161 //______________________________________________________________________
 162 AliITSUv1::~AliITSUv1() {
 163   //    Standard destructor
 164   // Inputs:
 165   //   none.
 166   // Outputs:
 167   //   none.
 168   // Return:
 169   //   none.
 170   delete [] fLayTurbo;
 171   delete [] fLayPhi0;
 172   delete [] fLayRadii;
 173   delete [] fLayZLength;
 174   delete [] fStavPerLay;
 175   delete [] fUnitPerStave;
 176   delete [] fStaveThick;
 177   delete [] fStaveWidth;
 178   delete [] fStaveTilt;
 179   delete [] fDetThick;
 180   delete [] fChipTypeID;
 181   delete [] fBuildLevel;
 182   delete [] fUpGeom;
 183   delete [] fWrapRMin;
 184   delete [] fWrapRMax;
 185   delete [] fWrapZSpan;
 186   delete [] fLay2WrapV;
 187 }
 188
 189 //______________________________________________________________________
 190 void AliITSUv1::AddAlignableVolumes() const
 191 {
 192   // Creates entries for alignable volumes associating the symbolic volume
 193   // name with the corresponding volume path.
 194   //
 195   // Records in the alignable entries the transformation matrices converting
 196   // TGeo local coordinates (in the RS of alignable volumes) to the tracking
 197   // system
 198   // For this, this function has to run before the misalignment because we
 199   // are using the ideal positions in the AliITSgeom object.
 200   AliInfo("Add ITS alignable volumes");
 201
 202   if (!gGeoManager) { AliFatal("TGeoManager doesn't exist !"); return;  }
 203   //
 204   TString path = Form("ALIC_1/%s_2",AliITSUGeomTGeo::GetITSVolPattern());
 205   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameITS();
 206   //
 207   AliDebug(1,Form("%s <-> %s",sname.Data(),path.Data()));
 208   if( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 209     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s %s",sname.Data(),path.Data()));
 210   //
 211   int lastUID = 0;
 212   for (int lr=0; lr<fNLayers; lr++) AddAlignableVolumesLayer(lr,path,lastUID);
 213   //
 214 }
 215
 216 //______________________________________________________________________
 217 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesLayer(int lr, TString& parent,Int_t &lastUID) const
 218 {
 219   // add alignable volumes for layer and its daughters
 220   //
 221   TString wrpV = fLay2WrapV[lr]!=-1 ? Form("%s%d_1/",AliITSUGeomTGeo::GetITSWrapVolPattern(),fLay2WrapV[lr]) : "";
 222   TString path = Form("%s/%s%s%d_1",parent.Data(),wrpV.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSLayerPattern(),lr);
 223   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameLayer(lr);
 224   AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 225   if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 226     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 227   //
 228   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 229   int nstaves = lrobj->GetNStavesPerParent();
 230   for (int st=0; st<nstaves; st++) AddAlignableVolumesStave(lr,st,path,lastUID);
 231   //
 232 }
 233
 234 //______________________________________________________________________
 235 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesStave(int lr, int st, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 236 {
 237   // add alignable volumes for stave and its daughters
 238   //
 239   TString path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSStavePattern(),lr,st);
 240   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameStave(lr,st);
 241   AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 242   if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 243     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 244   //
 245   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 246   int nsstave = lrobj->GetNHalfStavesPerParent();
 247   int start = nsstave>0 ? 0:-1;
 248   //
 249   for (int sst=start; sst<nsstave; sst++) AddAlignableVolumesHalfStave(lr,st,sst,path,lastUID);
 250 }
 251
 252 //______________________________________________________________________
 253 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesHalfStave(int lr, int st, int sst, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 254 {
 255   // add alignable volumes for halfstave (if any) and its daughters
 256   //
 257   TString path = parent;
 258   if (sst>=0) {
 259     path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSHalfStavePattern(),lr,sst);
 260     TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameHalfStave(lr,st,sst);
 261     AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 262     if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 263       AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 264     //
 265   }
 266   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 267   int nmodules = lrobj->GetNModulesPerParent();
 268   int start = nmodules>0 ? 0:-1;
 269   //
 270   for (int md=start; md<nmodules; md++) AddAlignableVolumesModule(lr,st,sst,md,path,lastUID);
 271 }
 272
 273 //______________________________________________________________________
 274 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesModule(int lr, int st, int sst, int md, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 275 {
 276   // add alignable volumes for module (if any) and its daughters
 277   //
 278   TString path = parent;
 279   if (md>=0) {
 280     path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSModulePattern(),lr,md);
 281     TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameModule(lr,st,sst,md);
 282     AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s", sname.Data(),path.Data()));
 283     if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname.Data(),path.Data()) )
 284       AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s",sname.Data(),path.Data()));
 285     //
 286   }
 287   //
 288   const AliITSUv1Layer* lrobj = fUpGeom[lr];
 289   int nchips = lrobj->GetNChipsPerParent();
 290   //
 291   for (int ic=0; ic<nchips; ic++) AddAlignableVolumesChip(lr,st,sst,md,ic,path,lastUID);
 292 }
 293
 294 //______________________________________________________________________
 295 void AliITSUv1::AddAlignableVolumesChip(int lr, int st, int sst, int md, int ch, TString& parent, Int_t &lastUID) const
 296 {
 297   // add alignable volumes for chip
 298   //
 299   TString path = Form("%s/%s%d_%d",parent.Data(),AliITSUGeomTGeo::GetITSChipPattern(),lr,ch);
 300   TString sname = AliITSUGeomTGeo::ComposeSymNameChip(lr,st,sst,md,ch);
 301   int modUID = AliITSUGeomTGeo::ChipVolUID( lastUID++ );
 302   //
 303   AliDebug(1,Form("Add %s <-> %s : ID=%d", sname.Data(),path.Data(),modUID));
 304   if ( !gGeoManager->SetAlignableEntry(sname,path.Data(),modUID) )
 305     AliFatal(Form("Unable to set alignable entry ! %s : %s | %d",sname.Data(),path.Data(),modUID));
 306   //
 307 }
 308
 309 //______________________________________________________________________
 310 void AliITSUv1::SetNWrapVolumes(Int_t n)
 311 {
 312   // book arrays for wrapper volumes
 313   if (fNWrapVol) AliFatal(Form("%d wrapper volumes already defined",fNWrapVol));
 314   if (n<1) return;
 315   fNWrapVol = n;
 316   fWrapRMin = new Double_t[fNWrapVol];
 317   fWrapRMax = new Double_t[fNWrapVol];
 318   fWrapZSpan= new Double_t[fNWrapVol];
 319   for (int i=fNWrapVol;i--;) fWrapRMin[i]=fWrapRMax[i]=fWrapZSpan[i]=-1;
 320   //
 321 }
 322
 323 //______________________________________________________________________
 324 void AliITSUv1::DefineWrapVolume(Int_t id, Double_t rmin,Double_t rmax, Double_t zspan)
 325 {
 326   // set parameters of id-th wrapper volume
 327   if (id>=fNWrapVol||id<0) AliFatal(Form("id=%d of wrapper volume is not in 0-%d range",id,fNWrapVol-1));
 328   fWrapRMin[id] = rmin;
 329   fWrapRMax[id] = rmax;
 330   fWrapZSpan[id] = zspan;
 331 }
 332
 333 //______________________________________________________________________
 334 void AliITSUv1::CreateGeometry() {
 335
 336   // Create the geometry and insert it in the mother volume ITSV
 337   TGeoManager *geoManager = gGeoManager;
 338
 339   TGeoVolume *vALIC = geoManager->GetVolume("ALIC");
 340
 341   new TGeoVolumeAssembly(AliITSUGeomTGeo::GetITSVolPattern());
 342   TGeoVolume *vITSV = geoManager->GetVolume(AliITSUGeomTGeo::GetITSVolPattern());
 343   vITSV->SetUniqueID(AliITSUGeomTGeo::GetUIDShift()); // store modID -> midUUID bitshift
 344   vALIC->AddNode(vITSV, 2, 0);  // Copy number is 2 to cheat AliGeoManager::CheckSymNamesLUT
 345   //
 346   const Int_t kLength=100;
 347   Char_t vstrng[kLength] = "xxxRS"; //?
 348   vITSV->SetTitle(vstrng);
 349   //
 350   // Check that we have all needed parameters
 351   if (fNLayers <= 0) AliFatal(Form("Wrong number of layers (%d)",fNLayers));
 352   //
 353   for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++) {
 354     if (fLayRadii[j] <= 0)                   AliFatal(Form("Wrong layer radius for layer %d (%f)",j,fLayRadii[j]));
 355     if (fLayZLength[j] <= 0)                 AliFatal(Form("Wrong layer length for layer %d (%f)",j,fLayZLength[j]));
 356     if (fStavPerLay[j] <= 0)                 AliFatal(Form("Wrong number of staves for layer %d (%d)",j,fStavPerLay[j]));
 357     if (fUnitPerStave[j] <= 0)               AliFatal(Form("Wrong number of chips for layer %d (%d)",j,fUnitPerStave[j]));
 358     if (fStaveThick[j] < 0)                  AliFatal(Form("Wrong stave thickness for layer %d (%f)",j,fStaveThick[j]));
 359     if (fLayTurbo[j] && fStaveWidth[j] <= 0) AliFatal(Form("Wrong stave width for layer %d (%f)",j,fStaveWidth[j]));
 360     if (fDetThick[j] < 0)                    AliFatal(Form("Wrong chip thickness for layer %d (%f)",j,fDetThick[j]));
 361     //
 362     if (j > 0) {
 363       if (fLayRadii[j]<=fLayRadii[j-1])      AliFatal(Form("Layer %d radius (%f) is smaller than layer %d radius (%f)",
 364                            j,fLayRadii[j],j-1,fLayRadii[j-1]));
 365     } // if (j > 0)
 366
 367     if (fStaveThick[j] == 0) AliInfo(Form("Stave thickness for layer %d not set, using default",j));
 368     if (fDetThick[j]   == 0) AliInfo(Form("Chip thickness for layer %d not set, using default",j));
 369
 370   } // for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++)
 371
 372   // Create the wrapper volumes
 373   TGeoVolume **wrapVols = 0;
 374   if (fNWrapVol) {
 375     wrapVols = new TGeoVolume*[fNWrapVol];
 376     for (int id=0;id<fNWrapVol;id++) {
 377       wrapVols[id] = CreateWrapperVolume(id);
 378       vITSV->AddNode(wrapVols[id], 1, 0);
 379     }
 380   }
 381   //
 382   fLay2WrapV = new Int_t[fNLayers];
 383
 384   // Now create the actual geometry
 385   for (Int_t j=0; j<fNLayers; j++) {
 386     TGeoVolume* dest = vITSV;
 387     fLay2WrapV[j] = -1;
 388     //
 389     if (fLayTurbo[j]) {
 390       fUpGeom[j] = new AliITSUv1Layer(j,kTRUE,kFALSE);
 391       fUpGeom[j]->SetStaveWidth(fStaveWidth[j]);
 392       fUpGeom[j]->SetStaveTilt(fStaveTilt[j]);
 393     }
 394     else fUpGeom[j] = new AliITSUv1Layer(j,kFALSE);
 395     //
 396     fUpGeom[j]->SetPhi0(fLayPhi0[j]);
 397     fUpGeom[j]->SetRadius(fLayRadii[j]);
 398     fUpGeom[j]->SetZLength(fLayZLength[j]);
 399     fUpGeom[j]->SetNStaves(fStavPerLay[j]);
 400     fUpGeom[j]->SetNUnits(fUnitPerStave[j]);
 401     fUpGeom[j]->SetChipType(fChipTypeID[j]);
 402     fUpGeom[j]->SetBuildLevel(fBuildLevel[j]);
 403     if (j < 3)
 404       fUpGeom[j]->SetStaveModel(fStaveModelIB);
 405     else
 406       fUpGeom[j]->SetStaveModel(fStaveModelOB);
 407     AliDebug(1,Form("fBuildLevel: %d\n",fBuildLevel[j]));
 408     //
 409     if (fStaveThick[j] != 0) fUpGeom[j]->SetStaveThick(fStaveThick[j]);
 410     if (fDetThick[j]   != 0) fUpGeom[j]->SetSensorThick(fDetThick[j]);
 411     //
 412     for (int iw=0;iw<fNWrapVol;iw++) {
 413       if (fLayRadii[j]>fWrapRMin[iw] && fLayRadii[j]<fWrapRMax[iw]) {
 414         AliInfo(Form("Will embed layer %d in wrapper volume %d",j,iw));
 415         if (fLayZLength[j]>=fWrapZSpan[iw]) AliFatal(Form("ZSpan %.3f of wrapper volume %d is less than ZSpan %.3f of layer %d",
 416                                                           fWrapZSpan[iw],iw,fLayZLength[j],j));
 417         dest = wrapVols[iw];
 418         fLay2WrapV[j] = iw;
 419         break;
 420       }
 421     }
 422     fUpGeom[j]->CreateLayer(dest);
 423   }
 424   delete[] wrapVols; // delete pointer only, not the volumes
 425   //
 426 }
 427
 428 //______________________________________________________________________
 429 void AliITSUv1::CreateMaterials() {
 430   // Create ITS materials
 431   //     This function defines the default materials used in the Geant
 432   // Monte Carlo simulations for the geometries AliITSv1, AliITSv3,
 433   // AliITSv11Hybrid.
 434   // In general it is automatically replaced by
 435   // the CreateMaterials routine defined in AliITSv?. Should the function
 436   // CreateMaterials not exist for the geometry version you are using this
 437   // one is used. See the definition found in AliITSv5 or the other routine
 438   // for a complete definition.
 439   // Inputs:
 440   //   none.
 441   // Outputs:
 442   //   none.
 443   // Return:
 444   //   none.
 445
 446   Int_t   ifield = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Integ();
 447   Float_t fieldm = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Max();
 448
 449   Float_t tmaxfd = 0.1; // 1.0; // Degree
 450   Float_t stemax = 1.0; // cm
 451   Float_t deemax = 0.1; // 30.0; // Fraction of particle's energy 0<deemax<=1
 452   Float_t epsil  = 1.0E-4; // 1.0; // cm
 453   Float_t stmin  = 0.0; // cm "Default value used"
 454
 455   Float_t tmaxfdSi = 0.1; // .10000E+01; // Degree
 456   Float_t stemaxSi = 0.0075; //  .10000E+01; // cm
 457   Float_t deemaxSi = 0.1; // 0.30000E-02; // Fraction of particle's energy 0<deemax<=1
 458   Float_t epsilSi  = 1.0E-4;// .10000E+01;
 459   Float_t stminSi  = 0.0; // cm "Default value used"
 460
 461   Float_t tmaxfdAir = 0.1; // .10000E+01; // Degree
 462   Float_t stemaxAir = .10000E+01; // cm
 463   Float_t deemaxAir = 0.1; // 0.30000E-02; // Fraction of particle's energy 0<deemax<=1
 464   Float_t epsilAir  = 1.0E-4;// .10000E+01;
 465   Float_t stminAir  = 0.0; // cm "Default value used"
 466
 467   // AIR
 468   Float_t aAir[4]={12.0107,14.0067,15.9994,39.948};
 469   Float_t zAir[4]={6.,7.,8.,18.};
 470   Float_t wAir[4]={0.000124,0.755267,0.231781,0.012827};
 471   Float_t dAir = 1.20479E-3;
 472
 473   // Water
 474   Float_t aWater[2]={1.00794,15.9994};
 475   Float_t zWater[2]={1.,8.};
 476   Float_t wWater[2]={0.111894,0.888106};
 477   Float_t dWater   = 1.0;
 478
 479
 480   // Kapton
 481   Float_t aKapton[4]={1.00794,12.0107, 14.010,15.9994};
 482   Float_t zKapton[4]={1.,6.,7.,8.};
 483   Float_t wKapton[4]={0.026362,0.69113,0.07327,0.209235};
 484   Float_t dKapton   = 1.42;
 485
 486   AliMixture(1,"AIR$",aAir,zAir,dAir,4,wAir);
 487   AliMedium(1, "AIR$",1,0,ifield,fieldm,tmaxfdAir,stemaxAir,deemaxAir,epsilAir,stminAir);
 488
 489   AliMixture(2,"WATER$",aWater,zWater,dWater,2,wWater);
 490   AliMedium(2, "WATER$",2,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 491
 492   AliMaterial(3,"SI$",0.28086E+02,0.14000E+02,0.23300E+01,0.93600E+01,0.99900E+03);
 493   AliMedium(3,  "SI$",3,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 494
 495   AliMaterial(4,"BERILLIUM$",9.01, 4., 1.848, 35.3, 36.7);// From AliPIPEv3
 496   AliMedium(4,  "BERILLIUM$",4,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 497
 498   AliMaterial(5,"COPPER$",0.63546E+02,0.29000E+02,0.89600E+01,0.14300E+01,0.99900E+03);
 499   AliMedium(5,  "COPPER$",5,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 500
 501
 502   // needed for STAVE , Carbon, kapton, Epoxy, flexcable
 503
 504   //AliMaterial(6,"CARBON$",12.0107,6,2.210,999,999);
 505   AliMaterial(6,"CARBON$",12.0107,6,2.210/1.3,999,999);
 506   AliMedium(6,  "CARBON$",6,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 507
 508   AliMixture(7,"KAPTON(POLYCH2)$", aKapton, zKapton, dKapton, 4, wKapton);
 509   AliMedium(7, "KAPTON(POLYCH2)$",7,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 510
 511
 512
 513   // values below modified as compared to source AliITSv11 !
 514
 515   //AliMaterial(7,"GLUE$",0.12011E+02,0.60000E+01,0.1930E+01/2.015,999,999); // original
 516   AliMaterial(15,"GLUE$",12.011,6,1.93/2.015,999,999);  // conform with ATLAS, Corrado, Stefan
 517   AliMedium(15,  "GLUE$",15,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 518
 519   // All types of carbon
 520   // Unidirectional prepreg
 521  AliMaterial(8,"K13D2U2k$",12.0107,6,1.643,999,999);
 522  AliMedium(8,  "K13D2U2k$",8,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 523  //Impregnated thread
 524  AliMaterial(9,"M60J3K$",12.0107,6,2.21,999,999);
 525  AliMedium(9,  "M60J3K$",9,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 526  //Impregnated thread
 527  AliMaterial(10,"M55J6K$",12.0107,6,1.63,999,999);
 528  AliMedium(10,  "M55J6K$",10,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 529  // Fabric(0/90)
 530  AliMaterial(11,"T300$",12.0107,6,1.725,999,999);
 531  AliMedium(11,  "T300$",11,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 532  //AMEC Thermasol
 533  AliMaterial(12,"FGS003$",12.0107,6,1.6,999,999);
 534  AliMedium(12,  "FGS003$",12,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 535  // Carbon fleece
 536  AliMaterial(13,"CarbonFleece$",12.0107,6,0.4,999,999);
 537  AliMedium(13,  "CarbonFleece$",13,0,ifield,fieldm,tmaxfdSi,stemaxSi,deemaxSi,epsilSi,stminSi);
 538
 539   // Flex cable
 540   Float_t aFCm[5]={12.0107,1.00794,14.0067,15.9994,26.981538};
 541   Float_t zFCm[5]={6.,1.,7.,8.,13.};
 542   Float_t wFCm[5]={0.520088819984,0.01983871336,0.0551367996,0.157399667056, 0.247536};
 543   //Float_t dFCm = 1.6087;  // original
 544   //Float_t dFCm = 2.55;   // conform with STAR
 545    Float_t dFCm = 2.595;   // conform with Corrado
 546
 547   AliMixture(14,"FLEXCABLE$",aFCm,zFCm,dFCm,5,wFCm);
 548   AliMedium(14, "FLEXCABLE$",14,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 549
 550   AliMaterial(16,"ALUMINUM$",0.26982E+02,0.13000E+02,0.26989E+01,0.89000E+01,0.99900E+03);
 551   AliMedium(16,"ALUMINUM$",16,0,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin);
 552
 553 }
 554
 555 //______________________________________________________________________
 556 void AliITSUv1::DefineLayer(const Int_t nlay, const double phi0, const Double_t r,
 557                             const Double_t zlen, const Int_t nstav,
 558                             const Int_t nunit, const Double_t lthick,
 559                             const Double_t dthick, const UInt_t dettypeID,
 560                             const Int_t buildLevel)
 561 {
 562   //     Sets the layer parameters
 563   // Inputs:
 564   //          nlay    layer number
 565   //          phi0    layer phi0
 566   //          r       layer radius
 567   //          zlen    layer length
 568   //          nstav   number of staves
 569   //          nunit   IB: number of chips per stave
 570   //                  OB: number of modules per half stave
 571   //          lthick  stave thickness (if omitted, defaults to 0)
 572   //          dthick  detector thickness (if omitted, defaults to 0)
 573   //          dettypeID  ??
 574   //          buildLevel (if 0, all geometry is build, used for material budget studies)
 575   // Outputs:
 576   //   none.
 577   // Return:
 578   //   none.
 579
 580   if (nlay >= fNLayers || nlay < 0) {
 581     AliError(Form("Wrong layer number (%d)",nlay));
 582     return;
 583   }
 584
 585   fLayTurbo[nlay] = kFALSE;
 586   fLayPhi0[nlay] = phi0;
 587   fLayRadii[nlay] = r;
 588   fLayZLength[nlay] = zlen;
 589   fStavPerLay[nlay] = nstav;
 590   fUnitPerStave[nlay] = nunit;
 591   fStaveThick[nlay] = lthick;
 592   fDetThick[nlay] = dthick;
 593   fChipTypeID[nlay] = dettypeID;
 594   fBuildLevel[nlay] = buildLevel;
 595
 596 }
 597
 598 //______________________________________________________________________
 599 void AliITSUv1::DefineLayerTurbo(Int_t nlay, Double_t phi0, Double_t r, Double_t zlen, Int_t nstav,
 600                                  Int_t nunit, Double_t width, Double_t tilt,
 601                                  Double_t lthick,Double_t dthick,
 602                                  UInt_t dettypeID, Int_t buildLevel)
 603 {
 604   //     Sets the layer parameters for a "turbo" layer
 605   //     (i.e. a layer whose staves overlap in phi)
 606   // Inputs:
 607   //          nlay    layer number
 608   //          phi0    phi of 1st stave
 609   //          r       layer radius
 610   //          zlen    layer length
 611   //          nstav   number of staves
 612   //          nunit   IB: number of chips per stave
 613   //                  OB: number of modules per half stave
 614   //          width   stave width
 615   //          tilt    layer tilt angle (degrees)
 616   //          lthick  stave thickness (if omitted, defaults to 0)
 617   //          dthick  detector thickness (if omitted, defaults to 0)
 618   //          dettypeID  ??
 619   //          buildLevel (if 0, all geometry is build, used for material budget studies)
 620   // Outputs:
 621   //   none.
 622   // Return:
 623   //   none.
 624
 625   if (nlay >= fNLayers || nlay < 0) {
 626     AliError(Form("Wrong layer number (%d)",nlay));
 627     return;
 628   }
 629
 630   fLayTurbo[nlay] = kTRUE;
 631   fLayPhi0[nlay] = phi0;
 632   fLayRadii[nlay] = r;
 633   fLayZLength[nlay] = zlen;
 634   fStavPerLay[nlay] = nstav;
 635   fUnitPerStave[nlay] = nunit;
 636   fStaveThick[nlay] = lthick;
 637   fStaveWidth[nlay] = width;
 638   fStaveTilt[nlay] = tilt;
 639   fDetThick[nlay] = dthick;
 640   fChipTypeID[nlay] = dettypeID;
 641   fBuildLevel[nlay] = buildLevel;
 642
 643 }
 644
 645 //______________________________________________________________________
 646 void AliITSUv1::GetLayerParameters(Int_t nlay, Double_t &phi0,
 647                                    Double_t &r, Double_t &zlen,
 648                                    Int_t &nstav, Int_t &nmod,
 649                                    Double_t &width, Double_t &tilt,
 650                                    Double_t &lthick, Double_t &dthick,
 651                                    UInt_t &dettype) const
 652 {
 653   //     Gets the layer parameters
 654   // Inputs:
 655   //          nlay    layer number
 656   // Outputs:
 657   //          phi0    phi of 1st stave
 658   //          r       layer radius
 659   //          zlen    layer length
 660   //          nstav   number of staves
 661   //          nmod    IB: number of chips per stave
 662   //                  OB: number of modules per half stave
 663   //          width   stave width
 664   //          tilt    stave tilt angle
 665   //          lthick  stave thickness
 666   //          dthick  detector thickness
 667   //          dettype detector type
 668   // Return:
 669   //   none.
 670
 671   if (nlay >= fNLayers || nlay < 0) {
 672     AliError(Form("Wrong layer number (%d)",nlay));
 673     return;
 674   }
 675
 676   phi0   = fLayPhi0[nlay];
 677   r      = fLayRadii[nlay];
 678   zlen   = fLayZLength[nlay];
 679   nstav  = fStavPerLay[nlay];
 680   nmod   = fUnitPerStave[nlay];
 681   width  = fStaveWidth[nlay];
 682   tilt   = fStaveTilt[nlay];
 683   lthick = fStaveThick[nlay];
 684   dthick = fDetThick[nlay];
 685   dettype= fChipTypeID[nlay];
 686 }
 687
 688 //______________________________________________________________________
 689 TGeoVolume* AliITSUv1::CreateWrapperVolume(Int_t id)
 690 {
 691   //     Creates an air-filled wrapper cylindrical volume
 692   // Inputs:
 693   //          volume id
 694   // Outputs:
 695   //          the wrapper volume
 696
 697   if (fWrapRMin[id]<0 || fWrapRMax[id]<0 || fWrapZSpan[id]<0) AliFatal(Form("Wrapper volume %d was requested but not defined",id));
 698   // Now create the actual shape and volume
 699   //
 700   TGeoTube *tube = new TGeoTube(fWrapRMin[id], fWrapRMax[id], fWrapZSpan[id]/2.);
 701
 702   TGeoMedium *medAir = gGeoManager->GetMedium("ITS_AIR$");
 703
 704   char volnam[30];
 705   snprintf(volnam, 29, "%s%d", AliITSUGeomTGeo::GetITSWrapVolPattern(),id);
 706
 707   TGeoVolume *wrapper = new TGeoVolume(volnam, tube, medAir);
 708
 709   return wrapper;
 710 }
 711
 712 //______________________________________________________________________
 713 void AliITSUv1::Init()
 714 {
 715   //     Initialise the ITS after it has been created.
 716   UpdateInternalGeometry();
 717   AliITSU::Init();
 718   //
 719 }
 720
 721 //______________________________________________________________________
 722 Bool_t AliITSUv1::IsLayerTurbo(Int_t nlay)
 723 {
 724   //     Returns true if the layer is a "turbo" layer
 725   if ( nlay < 0 || nlay > fNLayers ) {
 726     AliError(Form("Wrong layer number %d",nlay));
 727     return kFALSE;
 728   }
 729   else return fUpGeom[nlay]->IsTurbo();
 730 }
 731
 732 //______________________________________________________________________
 733 void AliITSUv1::SetDefaults()
 734 {
 735   // sets the default segmentation, response, digit and raw cluster classes
 736 }
 737
 738 //______________________________________________________________________
 739 void AliITSUv1::StepManager()
 740 {
 741   //    Called for every step in the ITS, then calles the AliITSUHit class
 742   // creator with the information to be recoreded about that hit.
 743   //     The value of the macro ALIITSPRINTGEOM if set to 1 will allow the
 744   // printing of information to a file which can be used to create a .det
 745   // file read in by the routine CreateGeometry(). If set to 0 or any other
 746   // value except 1, the default behavior, then no such file is created nor
 747   // it the extra variables and the like used in the printing allocated.
 748   // Inputs:
 749   //   none.
 750   // Outputs:
 751   //   none.
 752   // Return:
 753   //   none.
 754   //
 755   if(!(this->IsActive())) return;
 756   if(!(gMC->TrackCharge())) return;
 757   //
 758   Int_t copy, lay = 0;
 759   Int_t id = gMC->CurrentVolID(copy);
 760
 761   Bool_t notSens = kFALSE;
 762   while ((lay<fNLayers)  && (notSens = (id!=fIdSens[lay]))) ++lay;
 763   //printf("R: %.1f | Lay: %d  NotSens: %d\n",positionRS.Pt(), lay, notSens);
 764
 765   if (notSens) return;
 766   //
 767   if (lay < 0 || lay >= fNLayers) {
 768     AliError(Form("Invalid value: lay=%d. Not an ITS sensitive volume",lay));
 769     return; // not an ITS sensitive volume.
 770   }
 771   //
 772   static TLorentzVector position, momentum; // Saves on calls to construtors
 773   static AliITSUHit hit;// Saves on calls to constructors
 774   //
 775   TClonesArray &lhits = *(Hits());
 776   Int_t chipID, status = 0;
 777   //
 778   // Track status
 779   if(gMC->IsTrackInside())      status +=  1;
 780   if(gMC->IsTrackEntering())    status +=  2;
 781   if(gMC->IsTrackExiting()) {
 782     AddTrackReference(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(), AliTrackReference::kITS);
 783     status +=  4;
 784   } // if Outer ITS mother Volume
 785   if(gMC->IsTrackOut())         status +=  8;
 786   if(gMC->IsTrackDisappeared()) status += 16;
 787   if(gMC->IsTrackStop())        status += 32;
 788   if(gMC->IsTrackAlive())       status += 64;
 789   //
 790   // retrieve the indices with the volume path
 791   //
 792   gMC->TrackPosition(position);
 793   int chip=-1,module=-1,sstave=-1,stave=-1,level=0; // volume copies on different levels
 794   gMC->CurrentVolOffID(++level,chip);
 795   if (fGeomTGeo->GetNModules(lay)>0)    gMC->CurrentVolOffID(++level,module);
 796   if (fGeomTGeo->GetNHalfStaves(lay)>0) gMC->CurrentVolOffID(++level,sstave);
 797   gMC->CurrentVolOffID(++level,stave);
 798   //
 799   chipID = fGeomTGeo->GetChipIndex(lay,stave,sstave,module,chip);
 800   // Fill hit structure.
 801   //
 802   hit.SetChip(chipID);
 803   hit.SetTrack(gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber());
 804   gMC->TrackPosition(position);
 805   gMC->TrackMomentum(momentum);
 806   hit.SetPosition(position);
 807   hit.SetTime(gMC->TrackTime());
 808   hit.SetMomentum(momentum);
 809   hit.SetStatus(status);
 810   hit.SetEdep(gMC->Edep());
 811   hit.SetShunt(GetIshunt());
 812   if(gMC->IsTrackEntering()){
 813     hit.SetStartPosition(position);
 814     hit.SetStartTime(gMC->TrackTime());
 815     hit.SetStartStatus(status);
 816     return; // don't save entering hit.
 817   } // end if IsEntering
 818     // Fill hit structure with this new hit.
 819     //Info("StepManager","Calling Copy Constructor");
 820   new(lhits[fNhits++]) AliITSUHit(hit); // Use Copy Construtor.
 821   // Save old position... for next hit.
 822   hit.SetStartPosition(position);
 823   hit.SetStartTime(gMC->TrackTime());
 824   hit.SetStartStatus(status);
 825
 826   return;
 827 }
 828
 829 //______________________________________________________________________
 830 void AliITSUv1::SetLayerChipTypeID(Int_t lr, UInt_t id)
 831 {
 832   // set det type
 833   if (!fChipTypeID || fNLayers<=lr) AliFatal(Form("Number of layers %d, %d is manipulated",fNLayers,lr));
 834   fChipTypeID[lr] = id;
 835 }
 836
 837 //______________________________________________________________________
 838 Int_t AliITSUv1::GetLayerChipTypeID(Int_t lr)
 839 {
 840   // set det type
 841   if (!fChipTypeID || fNLayers<=lr) AliFatal(Form("Number of layers %d, %d is manipulated",fNLayers,lr));
 842   return fChipTypeID[lr];
 843 }