FR4 material redefined via elements (Ivana, Bruno)
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONCommonGeometryBuilder.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *      SigmaEffect_thetadegrees                                                                  *
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 purpeateose. It is      *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 // $Id$
17 //
18 // Class AliMUONCommonGeometryBuilder
19 // ----------------------------------
20 // Geometry construction common to all stations
21 // (material definition).
22 // separated from AliMUONGeometryBuilder
23
24
25 #include <TVirtualMC.h>
26
27 #include "AliMUONCommonGeometryBuilder.h"
28 #include "AliMUON.h"
29 #include "AliMagF.h"
30 #include "AliRun.h"
31 #include "AliLog.h"
32
33 ClassImp(AliMUONCommonGeometryBuilder)
34  
35 //______________________________________________________________________________//___________________________________________
36 AliMUONCommonGeometryBuilder::AliMUONCommonGeometryBuilder(AliMUON* muon)
37   : AliMUONVGeometryBuilder("", 0),
38     fMUON(muon)
39 {
40 // Standars constructor
41 }
42
43 //______________________________________________________________________________//___________________________________________
44 AliMUONCommonGeometryBuilder::AliMUONCommonGeometryBuilder() 
45   : AliMUONVGeometryBuilder(),
46     fMUON(0)
47 {
48 // Default constructor
49
50
51 //______________________________________________________________________________
52 AliMUONCommonGeometryBuilder::AliMUONCommonGeometryBuilder(
53                                  const AliMUONCommonGeometryBuilder& right) 
54   : AliMUONVGeometryBuilder(right) 
55 {  
56   // copy constructor (not implemented)
57
58   AliFatal("Copy constructor not provided.");
59 }
60
61 //______________________________________________________________________________
62 AliMUONCommonGeometryBuilder::~AliMUONCommonGeometryBuilder()
63 {
64 // Destructor
65 }
66
67 //______________________________________________________________________________
68 AliMUONCommonGeometryBuilder& 
69 AliMUONCommonGeometryBuilder::operator=(const AliMUONCommonGeometryBuilder& right)
70 {
71   // assignement operator (not implemented)
72
73   // check assignement to self
74   if (this == &right) return *this;
75
76   AliFatal("Assignement operator not provided.");
77     
78   return *this;  
79 }    
80
81 //
82 // public functions
83 //
84
85 //_____________________________________________________________________________
86 void AliMUONCommonGeometryBuilder::CreateMaterials()
87 {
88   // Definition of common materials
89   // --
90
91   //
92   //     Ar-CO2 gas (80%+20%)
93   Float_t ag1[3]   = { 39.95,12.01,16. };
94   Float_t zg1[3]   = { 18.,6.,8. };
95   Float_t wg1[3]   = { .8,.0667,.13333 };
96   Float_t dg1      = .001821;
97   //
98   //     Ar-buthane-freon gas -- trigger chambers 
99   Float_t atr1[4]  = { 39.95,12.01,1.01,19. };
100   Float_t ztr1[4]  = { 18.,6.,1.,9. };
101   Float_t wtr1[4]  = { .56,.1262857,.2857143,.028 };
102   Float_t dtr1     = .002599;
103   //
104   //     Ar-CO2 gas 
105   Float_t agas[3]  = { 39.95,12.01,16. };
106   Float_t zgas[3]  = { 18.,6.,8. };
107   Float_t wgas[3]  = { .74,.086684,.173316 };
108   Float_t dgas     = .0018327;
109   //
110   //     Ar-Isobutane gas (80%+20%) -- tracking 
111   Float_t ag[3]    = { 39.95,12.01,1.01 };
112   Float_t zg[3]    = { 18.,6.,1. };
113   Float_t wg[3]    = { .8,.057,.143 };
114   Float_t dg       = .0019596;
115   //
116   //     Ar-Isobutane-Forane-SF6 gas (49%+7%+40%+4%) -- trigger 
117   Float_t atrig[5] = { 39.95,12.01,1.01,19.,32.066 };
118   Float_t ztrig[5] = { 18.,6.,1.,9.,16. };
119   Float_t wtrig[5] = { .49,1.08,1.5,1.84,0.04 };
120   Float_t dtrig    = .0031463;
121   //
122   //     bakelite: C6 H6 O
123   Float_t abak[3] = {12.01 , 1.01 , 16.};
124   Float_t zbak[3] = {6.     , 1.   , 8.};
125   Float_t wbak[3] = {6.     , 6.   , 1.}; 
126   Float_t dbak = 1.4;
127
128   Int_t iSXFLD   = gAlice->Field()->Integ();
129   Float_t sXMGMX = gAlice->Field()->Max();
130   //
131   // --- Define the various materials for GEANT --- 
132   fMUON->AliMaterial(9, "ALUMINIUM0$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 37.2);
133   fMUON->AliMaterial(10, "ALUMINIUM1$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 37.2);
134   fMUON->AliMaterial(49, "Kapton$", 12.01,6,1.42,-28.6,999);          // from DPG
135   fMUON->AliMaterial(42, "Copper$", 63.546,29.,8.96,-1.43,9.6);
136
137   //fMUON->AliMaterial(43, "FR4$", 17.749, 8.875, 1.7, -19.4, 999.);    // from DPG
138   Float_t aFR[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
139   Float_t zFR[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
140   Float_t wFR[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
141   Float_t dFR = 1.8 ; 
142   fMUON->AliMixture(43, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -4, wFR);
143
144   fMUON->AliMaterial(44, "FrameEpoxy",12.24,6.0,1.85,-19.14,999);// use 16.75cm
145
146
147   // Air
148   Float_t aAir[4]={12.0107,14.0067,15.9994,39.948};
149   Float_t zAir[4]={6.,7.,8.,18.};
150   Float_t wAir[4]={0.000124,0.755267,0.231781,0.012827};
151   Float_t dAir = 1.20479E-3;
152   fMUON->AliMixture(15, "AIR$      ", aAir,  zAir, dAir,4, wAir);
153   //    fMUON->AliMaterial(15, "AIR$      ", 14.61, 7.3, .001205, 30423.24, 67500);
154   fMUON->AliMixture(19, "Bakelite$", abak, zbak, dbak, -3, wbak);
155   fMUON->AliMixture(20, "ArC4H10 GAS$", ag, zg, dg, 3, wg);
156   fMUON->AliMixture(21, "TRIG GAS$", atrig, ztrig, dtrig, -5, wtrig);
157   fMUON->AliMixture(22, "ArCO2 80%$", ag1, zg1, dg1, 3, wg1);
158   fMUON->AliMixture(23, "Ar-freon $", atr1, ztr1, dtr1, 4, wtr1);
159   fMUON->AliMixture(24, "ArCO2 GAS$", agas, zgas, dgas, 3, wgas);
160
161   // materials for slat: 
162   //     Sensitive area: gas (already defined) 
163   //     PCB: copper 
164   //     insulating material: vetronite -> replacing by G10 Ch. Finck
165   //     spacer: noryl Ch. Finck
166   //     panel sandwich: carbon, nomex, carbon replacing rohacell by nomex Ch. Finck
167
168   // G10: SiO2(60%) + C8H14O4(40%)
169   Float_t aglass[5] = {12.01, 28.09, 16., 1.01,  16.};
170   Float_t zglass[5] = { 6.,   14.,    8., 1.,    8.};
171   Float_t wglass[5] = { 0.22, 0.28, 0.32, 0.03,  0.15};
172   Float_t dglass    = 1.7;
173
174   // rohacell: C9 H13 N1 O2
175   Float_t arohac[4] = {12.01,  1.01, 14.010, 16.};
176   Float_t zrohac[4] = { 6.,    1.,    7.,     8.};
177   Float_t wrohac[4] = { 9.,   13.,    1.,     2.};
178   Float_t drohac    = 0.03;
179
180   // Nomex: C22 H10 N2 O5
181   Float_t aNomex[4] = {12.01,  1.01, 14.010, 16.};
182   Float_t zNomex[4] = { 6.,    1.,    7.,     8.};
183   Float_t wNomex[4] = { 22.,   10.,   2.,     5.};
184   Float_t dNomex    = 0.024; //honey comb
185   Float_t dNomex2   = 1.43;  //bulk material
186
187
188   // Noryl: C8 H8 O polyphenylene oxyde (di-methyl not sure)
189   Float_t aNoryl[3] = {12.01,  1.01, 16.};
190   Float_t zNoryl[3] = { 6.,    1.,    8.};
191   Float_t wNoryl[3] = { 8.,    8.,    1.};
192   Float_t dNoryl    = 1.06;
193
194   fMUON->AliMaterial(31, "COPPER$",   63.54,    29.,   8.96,   1.4, 0.);
195   fMUON->AliMixture( 32, "G10$",      aglass, zglass, dglass, -5, wglass);
196   fMUON->AliMaterial(33, "Carbon$",   12.01,     6.,  2.265,  18.8, 49.9);
197   fMUON->AliMixture( 34, "Rohacell$", arohac, zrohac, drohac, -4, wrohac); 
198   fMUON->AliMixture( 35, "Nomex$",    aNomex, zNomex, dNomex, -4, wNomex); 
199   fMUON->AliMixture( 36, "Noryl$",    aNoryl, zNoryl, dNoryl, -3, wNoryl); 
200   fMUON->AliMixture( 37, "Nomex_bulk$",aNomex, zNomex, dNomex2, -4, wNomex); 
201
202   Float_t  epsil  = .001; // Tracking precision, 
203   Float_t  stemax = -1.;  // Maximum displacement for multiple scat 
204   Float_t  tmaxfd = -20.; // Maximum angle due to field deflection 
205   Float_t  deemax = -.3;  // Maximum fractional energy loss, DLS 
206   Float_t  stmin  = -.8;
207   Float_t  maxDestepAlu = fMUON->GetMaxDestepAlu();
208   Float_t  maxDestepGas = fMUON->GetMaxDestepGas();
209   Float_t  maxStepAlu = fMUON->GetMaxStepAlu();
210   Float_t  maxStepGas = fMUON->GetMaxStepGas();
211
212   //
213   //    Air 
214   fMUON->AliMedium(1, "AIR_CH_US         ", 15, 1, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
215  
216   //
217   //    Aluminum 
218   fMUON->AliMedium(4, "ALU_CH_US0         ", 9, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, maxStepAlu, 
219                    maxDestepAlu, epsil, stmin);
220   fMUON->AliMedium(5, "ALU_CH_US1         ", 10, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, maxStepAlu, 
221                    maxDestepAlu, epsil, stmin);
222   //
223   //    Ar-isoC4H10 gas 
224   fMUON->AliMedium(6, "AR_CH_US          ", 20, 1, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, maxStepGas, 
225                    maxDestepGas, epsil, stmin);
226   //
227   //    Ar-Isobuthane-Forane-SF6 gas 
228   fMUON->AliMedium(7, "GAS_CH_TRIGGER    ", 21, 1, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
229
230   fMUON->AliMedium(8, "BAKE_CH_TRIGGER   ", 19, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, maxStepAlu, 
231                    maxDestepAlu, epsil, stmin);
232   //
233   // slat medium
234   fMUON->AliMedium(9, "ARG_CO2   ", 22, 1, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, maxStepGas, 
235                    maxDestepAlu, epsil, stmin);
236   //
237   // tracking media for slats: check the parameters!! 
238   fMUON->AliMedium(11, "PCB_COPPER        ", 31, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
239                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
240   fMUON->AliMedium(12, "G10               ", 32, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
241                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
242   fMUON->AliMedium(13, "CARBON            ", 33, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
243                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
244   fMUON->AliMedium(14, "Rohacell          ", 34, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
245                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
246   fMUON->AliMedium(15, "Nomex             ", 35, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
247                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
248   fMUON->AliMedium(16, "Noryl             ", 36, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
249                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
250   fMUON->AliMedium(17, "Nomex bulk        ", 37, 0, iSXFLD, sXMGMX, tmaxfd, 
251                    maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
252
253   // for station 2 only
254                    // was med: 4  mat: 9
255   fMUON->AliMedium(22, "COPPER_II        ", 42, 0, iSXFLD, sXMGMX, 
256                    tmaxfd, maxStepAlu, maxDestepAlu, epsil, stmin);
257                    // was med: 10  mat: 30
258   fMUON->AliMedium(23, "FR4_CH           ", 43, 0, iSXFLD, sXMGMX, 
259                    10.0, 0.01, 0.1, 0.003, 0.003);
260   fMUON->AliMedium(24, "FrameCH$",   44, 1, iSXFLD, sXMGMX, 
261                    10.0, 0.001, 0.001, 0.001, 0.001);
262   fMUON->AliMedium(29, "Kapton            ", 49, 0, iSXFLD, sXMGMX,  
263                    10.0, 0.01, 1.0, 0.003, 0.003);
264                    // was med: 18  mat: 34 
265 }
266
267