0c180e494a28918f726ae1ac8a697530152e401b
[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOS.cxx
1
2 /**************************************************************************
3  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  *                                                                        *
5  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
6  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
7  *                                                                        *
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9  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
10  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
11  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
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13  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
14  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
15  **************************************************************************/
16
17 /* $Id$ */
18
19 //_________________________________________________________________________
20 // Base Class for PHOS description:
21 //   PHOS consists of a PbWO4 calorimeter (EMCA) and a gazeous charged 
22 //    particles detector (CPV or PPSD).
23 //   The only provided method here is CreateMaterials, 
24 //    which defines the materials common to all PHOS versions.   
25 // 
26 //*-- Author: Laurent Aphecetche & Yves Schutz (SUBATECH) 
27 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
28
29 // --- ROOT system ---
30 class TFile;
31 #include "TTree.h"
32
33 // --- Standard library ---
34
35 // --- AliRoot header files ---
36
37 #include "AliPHOS.h"
38 #include "AliMC.h"
39 #include "AliRun.h"
40 #include "AliMagF.h"
41
42 ClassImp(AliPHOS)
43
44 //____________________________________________________________________________
45 AliPHOS::AliPHOS():AliDetector()
46 {
47   // ctor 
48   //We do not create objects, because these pointers will be overwritten durin reading from file.
49   fDigits        = 0 ;
50   fEmcRecPoints  = 0 ; 
51   fPpsdRecPoints = 0 ;
52   fTrackSegments = 0 ;
53   fRecParticles  = 0 ;
54
55 }
56 //____________________________________________________________________________
57 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name,title) 
58 {
59   // ctor
60
61   fDigits        = 0 ; 
62   fEmcRecPoints  = 0 ; 
63   fPpsdRecPoints = 0 ;
64   fTrackSegments = 0 ;
65   fRecParticles  = 0 ;
66   
67 }
68 //____________________________________________________________________________
69 AliPHOS::~AliPHOS()
70 {
71   // dtor
72   if(fEmcRecPoints)
73     fEmcRecPoints->Delete() ;
74   delete fEmcRecPoints ;
75   if(fPpsdRecPoints)
76     fPpsdRecPoints->Delete() ;
77   delete fPpsdRecPoints ;
78   if(fTrackSegments)
79     fTrackSegments->Delete() ;
80   delete fTrackSegments ;
81   if(fRecParticles)
82     fRecParticles->Delete() ;
83   delete fRecParticles ;
84   delete fHits ;
85   delete fDigits ;
86 }
87
88 //____________________________________________________________________________
89 void AliPHOS::CreateMaterials()
90 {
91   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
92   // media number in idtmed are 699 to 798.
93
94   // --- The PbWO4 crystals ---
95   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
96   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
97   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
98   Float_t dX = 8.28 ;
99
100   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
101
102
103   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
104   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
105   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
106   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
107   Float_t dP = 1.032 ;
108
109   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
110
111   // --- Aluminium ---
112   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
113   // ---         Absorption length is ignored ^
114
115  // --- Tyvek (CnH2n) ---
116   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
117   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
118   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
119   Float_t dT = 0.331 ;
120
121   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
122
123   // --- Polystyrene foam ---
124   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
125   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
126   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
127   Float_t dF = 0.12 ;
128
129   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
130
131  // --- Titanium ---
132   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
133   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
134   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
135   Float_t dTIT = 4.5 ;
136
137   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
138
139  // --- Silicon ---
140   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
141
142
143
144   // --- Foam thermo insulation ---
145   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
146   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
147   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
148   Float_t dTI = 0.1 ;
149
150   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
151
152   // --- Textolitn ---
153   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
154   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
155   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
156   Float_t dTX    = 1.75 ;
157
158   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
159
160   //--- FR4  ---
161   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ; 
162   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ; 
163   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
164   Float_t dFR = 1.8 ; 
165
166   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
167
168   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---                                       
169   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ; 
170   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ; 
171   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ; 
172   Float_t dCM = 0.935 ; 
173
174   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
175
176   // --- Copper ---                                                                    
177   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
178  
179   // --- G10 : Printed Circuit material ---                                                  
180   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
181   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
182   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
183   Float_t dG10  = 1.7 ;
184   
185   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
186
187   // --- Lead ---                                                                     
188   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
189
190  // --- The gas mixture ---                                                                
191  // Co2
192   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ; 
193   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ; 
194   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ; 
195   Float_t dCO = 0.001977 ; 
196
197   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
198
199  // Ar
200   Float_t dAr = 0.001782 ; 
201   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;   
202  
203  // ArCo2
204   Char_t namate[21];
205   Float_t aGM[2] ; 
206   Float_t zGM[2] ; 
207   Float_t wGM[2] ; 
208   Float_t dGM ; 
209
210   Float_t absL, radL, density ;
211   Float_t buf[1] ;
212   Int_t nbuf ;
213
214   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar 
215   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2 
216
217
218   // Create gas mixture 
219
220   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%) 
221  
222   wGM[0] = arContent;
223   wGM[1] = 1. - arContent ;
224   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
225
226   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
227
228   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
229   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
230  
231   // --- Air ---
232   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
233   
234  
235   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
236
237   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
238   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ; 
239   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
240   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
241
242   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
243   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
244             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
245
246   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
247   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
248             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
249
250   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
251   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
252              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
253
254   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
255   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
256              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
257
258   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
259   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
260              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
261
262   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
263   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
264              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
265
266   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705] 
267  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
268              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
269
270  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
271   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
272              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
273
274   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
275   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
276              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
277
278   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
279   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
280              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ; 
281
282
283   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
284   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
285              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
286
287   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
288   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
289              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
290
291   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
292  
293   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
294              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
295
296   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
297  
298   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
299              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
300
301   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
302  
303   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
304              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
305  
306   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
307   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
308              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
309
310   // Air                                                                            -> idtmed[798] 
311   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
312              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
313
314   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
315
316   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal 
317   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ; 
318   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
319  
320   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
321   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
322   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
323   // --- and in aluminium parts ---
324   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
325   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
326   // --- and in PIN diode
327   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
328   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
329   // --- and in the passive convertor
330   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
331   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
332   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02 
333   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ; 
334   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
335   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
336   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
337   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
338   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
339   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
340   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
341   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
342   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
343   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
344   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
345   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
346
347 }
348 //____________________________________________________________________________
349 void AliPHOS::SetTreeAddress()
350
351   // TBranch *branch;
352   AliDetector::SetTreeAddress();
353
354   TBranch * branch ;
355
356   if(fDigits)
357     fDigits->Clear();
358   else
359     fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1) ;
360
361   if (gAlice->TreeD()  && fDigits ) {
362     branch = gAlice->TreeD()->GetBranch("PHOS");
363     if (branch) branch->SetAddress(&fDigits) ;
364   } 
365
366   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
367    
368   //Branch address for TreeR: EmcRecPoint
369   
370   if(fEmcRecPoints)
371     fEmcRecPoints->Delete();
372   else
373     fEmcRecPoints  = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ; 
374
375   if ( treeR && fEmcRecPoints ) {
376     branch = treeR->GetBranch("PHOSEmcRP");
377     if (branch) branch->SetAddress(&fEmcRecPoints) ;
378   }
379
380   //Branch address for TreeR: PPSDRecPoint
381   if(fPpsdRecPoints)
382     fPpsdRecPoints->Delete();
383   else
384     fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ;
385
386   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
387     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
388     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
389   }
390
391   //Branch address for TreeR: TrackSegments
392   if(fTrackSegments)
393     fTrackSegments->Clear() ;
394   else
395     fTrackSegments = new AliPHOSTrackSegment::TrackSegmentsList("AliPHOSTrackSegment", 1) ;
396   
397   if ( treeR && fTrackSegments ) {
398     branch = treeR->GetBranch("PHOSTS");
399     if (branch) branch->SetAddress(&fTrackSegments) ;
400   }
401   
402   //Branch address for TreeR: RecParticles
403   if(fRecParticles)
404     fRecParticles->Clear() ;
405   else
406     fRecParticles  = new AliPHOSRecParticle::RecParticlesList("AliPHOSRecParticle", 1) ;
407
408   if ( treeR && fRecParticles ) {
409     branch = treeR->GetBranch("PHOSRP");
410     if (branch) branch->SetAddress(&fRecParticles) ;
411   }
412
413 }
414
415