the MIXT geometry (IHEP+GPS2) has been introduced
[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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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 #include "TTree.h"
31
32 // --- Standard library ---
33
34 // --- AliRoot header files ---
35
36 #include "AliPHOS.h"
37 #include "AliMC.h"
38 #include "AliRun.h"
39 #include "AliMagF.h"
40
41 ClassImp(AliPHOS)
42
43 //____________________________________________________________________________
44 AliPHOS::AliPHOS():AliDetector()
45 {
46   // ctor 
47   //We do not create objects, because these pointers will be overwritten durin reading from file.
48   fDigits        = 0 ;
49   fEmcRecPoints  = 0 ; 
50   fPpsdRecPoints = 0 ;
51   fCpvRecPoints  = 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   fCpvRecPoints  = 0 ;
65   fTrackSegments = 0 ;
66   fRecParticles  = 0 ;
67   
68 }
69 //____________________________________________________________________________
70 AliPHOS::~AliPHOS()
71 {
72   // dtor
73   if(fEmcRecPoints)
74     fEmcRecPoints->Delete() ;
75   delete fEmcRecPoints ;
76   if(fPpsdRecPoints)
77     fPpsdRecPoints->Delete() ;
78   delete fPpsdRecPoints ;
79   if(fCpvRecPoints)
80     fCpvRecPoints->Delete() ;
81   delete fCpvRecPoints ;
82   if(fTrackSegments)
83     fTrackSegments->Delete() ;
84   delete fTrackSegments ;
85   if(fRecParticles)
86     fRecParticles->Delete() ;
87   delete fRecParticles ;
88   delete fHits ;
89   delete fDigits ;
90 }
91
92 //____________________________________________________________________________
93 void AliPHOS::CreateMaterials()
94 {
95   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
96   // media number in idtmed are 699 to 798.
97
98   // --- The PbWO4 crystals ---
99   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
100   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
101   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
102   Float_t dX = 8.28 ;
103
104   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
105
106
107   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
108   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
109   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
110   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
111   Float_t dP = 1.032 ;
112
113   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
114
115   // --- Aluminium ---
116   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
117   // ---         Absorption length is ignored ^
118
119  // --- Tyvek (CnH2n) ---
120   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
121   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
122   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
123   Float_t dT = 0.331 ;
124
125   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
126
127   // --- Polystyrene foam ---
128   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
129   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
130   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
131   Float_t dF = 0.12 ;
132
133   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
134
135  // --- Titanium ---
136   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
137   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
138   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
139   Float_t dTIT = 4.5 ;
140
141   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
142
143  // --- Silicon ---
144   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
145
146
147
148   // --- Foam thermo insulation ---
149   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
150   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
151   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
152   Float_t dTI = 0.1 ;
153
154   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
155
156   // --- Textolitn ---
157   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
158   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
159   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
160   Float_t dTX    = 1.75 ;
161
162   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
163
164   //--- FR4  ---
165   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ; 
166   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ; 
167   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
168   Float_t dFR = 1.8 ; 
169
170   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
171
172   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---                                       
173   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ; 
174   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ; 
175   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ; 
176   Float_t dCM = 0.935 ; 
177
178   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
179
180   // --- Copper ---                                                                    
181   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
182  
183   // --- G10 : Printed Circuit material ---                                                  
184   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
185   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
186   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
187   Float_t dG10  = 1.7 ;
188   
189   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
190
191   // --- Lead ---                                                                     
192   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
193
194  // --- The gas mixture ---                                                                
195  // Co2
196   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ; 
197   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ; 
198   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ; 
199   Float_t dCO = 0.001977 ; 
200
201   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
202
203  // Ar
204   Float_t dAr = 0.001782 ; 
205   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;   
206  
207  // ArCo2
208   Char_t namate[21];
209   Float_t aGM[2] ; 
210   Float_t zGM[2] ; 
211   Float_t wGM[2] ; 
212   Float_t dGM ; 
213
214   Float_t absL, radL, density ;
215   Float_t buf[1] ;
216   Int_t nbuf ;
217
218   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar 
219   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2 
220
221
222   // Create gas mixture 
223
224   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%) 
225  
226   wGM[0] = arContent;
227   wGM[1] = 1. - arContent ;
228   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
229
230   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
231
232   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
233   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
234  
235   // --- Air ---
236   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
237   
238  
239   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
240
241   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
242   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ; 
243   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
244   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
245
246   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
247   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
248             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
249
250   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
251   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
252             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
253
254   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
255   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
256              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
257
258   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
259   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
260              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
261
262   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
263   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
264              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
265
266   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
267   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
268              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
269
270   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705] 
271  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
272              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
273
274  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
275   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
276              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
277
278   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
279   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
280              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
281
282   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
283   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
284              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ; 
285
286
287   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
288   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
289              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
290
291   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
292   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
293              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
294
295   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
296  
297   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
298              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
299
300   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
301  
302   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
303              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
304
305   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
306  
307   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
308              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
309  
310   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
311   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
312              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
313
314   // Air                                                                            -> idtmed[798] 
315   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
316              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
317
318   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
319
320   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal 
321   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ; 
322   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
323  
324   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
325   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
326   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
327   // --- and in aluminium parts ---
328   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
329   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
330   // --- and in PIN diode
331   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
332   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
333   // --- and in the passive convertor
334   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
335   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
336   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02 
337   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ; 
338   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
339   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
340   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
341   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
342   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
343   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
344   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
345   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
346   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
347   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
348   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
349   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
350
351 }
352 //____________________________________________________________________________
353 void AliPHOS::SetTreeAddress()
354
355   // TBranch *branch;
356   AliDetector::SetTreeAddress();
357
358   TBranch * branch ;
359
360   if(fDigits)
361     fDigits->Clear();
362   else
363     fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1) ;
364
365   if (gAlice->TreeD()  && fDigits ) {
366     branch = gAlice->TreeD()->GetBranch("PHOS");
367     if (branch) branch->SetAddress(&fDigits) ;
368   } 
369
370   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
371    
372   //Branch address for TreeR: EmcRecPoint
373   
374   if(fEmcRecPoints)
375     fEmcRecPoints->Delete();
376   else
377     fEmcRecPoints  = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ; 
378
379   if ( treeR && fEmcRecPoints ) {
380     branch = treeR->GetBranch("PHOSEmcRP");
381     if (branch) branch->SetAddress(&fEmcRecPoints) ;
382   }
383
384   //Branch address for TreeR: PPSDRecPoint
385   if(fPpsdRecPoints)
386     fPpsdRecPoints->Delete();
387   else
388     fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ;
389
390   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
391     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
392     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
393   }
394
395   //Branch address for TreeR: CPVRecPoint
396   if(fCpvRecPoints)
397     fCpvRecPoints->Delete();
398   else
399     fCpvRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ;
400
401   if ( treeR && fCpvRecPoints ) {
402     branch = treeR->GetBranch("PHOSCpvRP");
403     if (branch) branch->SetAddress(&fCpvRecPoints) ;
404   }
405
406   //Branch address for TreeR: TrackSegments
407   if(fTrackSegments)
408     fTrackSegments->Clear() ;
409   else
410     fTrackSegments = new AliPHOSTrackSegment::TrackSegmentsList("AliPHOSTrackSegment", 1) ;
411   
412   if ( treeR && fTrackSegments ) {
413     branch = treeR->GetBranch("PHOSTS");
414     if (branch) branch->SetAddress(&fTrackSegments) ;
415   }
416   
417   //Branch address for TreeR: RecParticles
418   if(fRecParticles)
419     fRecParticles->Clear() ;
420   else
421     fRecParticles  = new AliPHOSRecParticle::RecParticlesList("AliPHOSRecParticle", 1) ;
422
423   if ( treeR && fRecParticles ) {
424     branch = treeR->GetBranch("PHOSRP");
425     if (branch) branch->SetAddress(&fRecParticles) ;
426   }
427
428 }
429
430