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