PHOS/AliPHOS.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  14  **************************************************************************/
  15 /* $Id$ */
  16
  17 //_________________________________________________________________________
  18 // Base Class for PHOS description:
  19 //   PHOS consists of a PbWO4 calorimeter (EMCA) and a gazeous charged
  20 //    particles detector (CPV or PPSD).
  21 //   The only provided method here is CreateMaterials,
  22 //    which defines the materials common to all PHOS versions.
  23 //
  24 //*-- Author: Laurent Aphecetche & Yves Schutz (SUBATECH)
  25 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27
  28 // --- ROOT system ---
  29 class TFile;
  30 #include <TFolder.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TVirtualMC.h>
  33
  34 // --- Standard library ---
  35
  36 // --- AliRoot header files ---
  37 #include "AliMagF.h"
  38 #include "AliPHOS.h"
  39 #include "AliPHOSLoader.h"
  40 #include "AliRun.h"
  41 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  42 #include "AliPHOSSDigitizer.h"
  43
  44 ClassImp(AliPHOS)
  45 //____________________________________________________________________________
  46 AliPHOS:: AliPHOS() : AliDetector()
  47 {
  48   // Default ctor
  49   fName="PHOS";
  50   fQATask = 0;
  51   fTreeQA = 0;
  52   fDebug  = 0;
  53 }
  54
  55 //____________________________________________________________________________
  56 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name, title)
  57 {
  58   //   ctor : title is used to identify the layout
  59
  60   fQATask = 0;
  61   fTreeQA = 0;
  62   fDebug =  0;
  63 }
  64
  65 //____________________________________________________________________________
  66 AliPHOS::~AliPHOS()
  67 {
  68
  69 }
  70
  71 //____________________________________________________________________________
  72 void AliPHOS::Copy(AliPHOS & phos)
  73 {
  74   // copy method to be used byy the cpy ctor
  75   TObject::Copy(phos) ;
  76   //  fQATask = AliPHOSQAChecker::Copy(*(phos.fQATask)) ;
  77   phos.fTreeQA = fTreeQA->CloneTree() ;
  78 }
  79
  80 //____________________________________________________________________________
  81 AliDigitizer* AliPHOS::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
  82 {
  83   return new AliPHOSDigitizer(manager);
  84 }
  85
  86 //____________________________________________________________________________
  87 void AliPHOS::CreateMaterials()
  88 {
  89   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
  90   // media number in idtmed are 699 to 798.
  91
  92   // --- The PbWO4 crystals ---
  93   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
  94   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
  95   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
  96   Float_t dX = 8.28 ;
  97
  98   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
  99
 100
 101   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
 102   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
 103   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
 104   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
 105   Float_t dP = 1.032 ;
 106
 107   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
 108
 109   // --- Aluminium ---
 110   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
 111   // ---         Absorption length is ignored ^
 112
 113  // --- Tyvek (CnH2n) ---
 114   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
 115   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
 116   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
 117   Float_t dT = 0.331 ;
 118
 119   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
 120
 121   // --- Polystyrene foam ---
 122   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
 123   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
 124   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
 125   Float_t dF = 0.12 ;
 126
 127   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
 128
 129  // --- Titanium ---
 130   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
 131   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
 132   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
 133   Float_t dTIT = 4.5 ;
 134
 135   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
 136
 137  // --- Silicon ---
 138   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
 139
 140
 141
 142   // --- Foam thermo insulation ---
 143   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
 144   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
 145   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
 146   Float_t dTI = 0.04 ;
 147
 148   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
 149
 150   // --- Textolitn ---
 151   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 152   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 153   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 154   Float_t dTX    = 1.75 ;
 155
 156   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
 157
 158   //--- FR4  ---
 159   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ;
 160   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ;
 161   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
 162   Float_t dFR = 1.8 ;
 163
 164   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
 165
 166   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---
 167   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ;
 168   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ;
 169   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ;
 170   Float_t dCM = 0.935 ;
 171
 172   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
 173
 174   // --- Copper ---
 175   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
 176
 177   // --- G10 : Printed Circuit material ---
 178   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
 179   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
 180   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
 181   Float_t dG10  = 1.7 ;
 182
 183   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
 184
 185   // --- Lead ---
 186   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
 187
 188  // --- The gas mixture ---
 189  // Co2
 190   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ;
 191   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ;
 192   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ;
 193   Float_t dCO = 0.001977 ;
 194
 195   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
 196
 197  // Ar
 198   Float_t dAr = 0.001782 ;
 199   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;
 200
 201  // ArCo2
 202   Char_t namate[21]="";
 203   Float_t aGM[2] ;
 204   Float_t zGM[2] ;
 205   Float_t wGM[2] ;
 206   Float_t dGM ;
 207
 208   Float_t absL, radL, density ;
 209   Float_t buf[1] ;
 210   Int_t nbuf ;
 211
 212   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar
 213   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2
 214
 215
 216   // Create gas mixture
 217
 218   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%)
 219
 220   wGM[0] = arContent;
 221   wGM[1] = 1. - arContent ;
 222   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
 223
 224   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
 225
 226   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
 227   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
 228
 229
 230   // --- Fiberglass ---
 231   Float_t aFG[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 232   Float_t zFG[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 233   Float_t wFG[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 234   Float_t dFG    = 1.9 ;
 235
 236   AliMixture(18, "Fibergla$", aFG, zFG, dFG, -4, wFG) ;
 237
 238   // --- Cables in Air box  ---
 239   // SERVICES
 240
 241   Float_t aCA[4] = { 1.,12.,55.8,63.5 };
 242   Float_t zCA[4] = { 1.,6.,26.,29. };
 243   Float_t wCA[4] = { .014,.086,.42,.48 };
 244   Float_t dCA    = 0.8 ;  //this density is raw estimation, if you know better - correct
 245
 246   AliMixture(19, "Cables  $", aCA, zCA, dCA, -4, wCA) ;
 247
 248
 249
 250
 251   // --- Air ---
 252   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
 253
 254
 255   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 256
 257   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
 258   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
 259   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 260   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 261
 262   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
 263   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
 264             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 265
 266   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
 267   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
 268             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 269
 270   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
 271   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
 272              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 273
 274   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
 275   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
 276              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 277
 278   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
 279   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
 280              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 281
 282   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
 283   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
 284              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
 285
 286   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705]
 287  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
 288              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
 289
 290  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
 291   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
 292              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 293
 294   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
 295   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
 296              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 297
 298   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
 299   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
 300              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 301
 302
 303   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
 304   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
 305              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 306
 307   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
 308   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
 309              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 310
 311   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
 312
 313   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
 314              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 315
 316   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
 317
 318   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
 319              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 320
 321   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
 322
 323   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
 324              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 325
 326   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
 327   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
 328              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 329
 330   // Fibergalss                                                                     -> idtmed[717]
 331   AliMedium(18, "Fiberglass$", 18, 0,
 332              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 333
 334   // Cables in air                                                                  -> idtmed[718]
 335   AliMedium(19, "Cables    $", 19, 0,
 336              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 337
 338   // Air                                                                            -> idtmed[798]
 339   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
 340              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 341
 342   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 343
 344   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal
 345   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ;
 346   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
 347
 348   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
 349   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
 350   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
 351   // --- and in aluminium parts ---
 352   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
 353   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
 354   // --- and in PIN diode
 355   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
 356   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
 357   // --- and in the passive convertor
 358   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
 359   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
 360   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02
 361   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ;
 362   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
 363   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
 364   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
 365   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
 366   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
 367   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
 368   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
 369   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
 370   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
 371   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
 372   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
 373   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
 374
 375 }
 376
 377 //____________________________________________________________________________
 378 void AliPHOS::Hits2SDigits()
 379 {
 380 // create summable digits
 381
 382   AliPHOSSDigitizer* phosDigitizer =
 383     new AliPHOSSDigitizer(fLoader->GetRunLoader()->GetFileName().Data()) ;
 384   phosDigitizer->SetEventRange(0, -1) ; // do all the events
 385   phosDigitizer->ExecuteTask("all") ;
 386 }
 387
 388 //____________________________________________________________________________
 389 AliLoader* AliPHOS::MakeLoader(const char* topfoldername)
 390 {
 391 //different behaviour than standard (singleton getter)
 392 // --> to be discussed and made eventually coherent
 393  fLoader = new AliPHOSLoader(GetName(),topfoldername);
 394  return fLoader;
 395 }
 396
 397 //____________________________________________________________________________
 398 void AliPHOS::SetTreeAddress()
 399 {
 400   // Links Hits in the Tree to Hits array
 401   TBranch *branch;
 402   char branchname[20];
 403   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 404
 405   // Branch address for hit tree
 406   TTree *treeH = TreeH();
 407   if (treeH) {
 408     branch = treeH->GetBranch(branchname);
 409     if (branch)
 410      {
 411        if (fHits == 0x0) fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000);
 412        //Info("SetTreeAddress","<%s> Setting Hits Address",GetName());
 413        branch->SetAddress(&fHits);
 414      }
 415   }
 416 }
 417
 418 //____________________________________________________________________________
 419 void AliPHOS::WriteQA()
 420 {
 421
 422   // Make TreeQA in the output file.
 423
 424   if(fTreeQA == 0)
 425     fTreeQA = new TTree("TreeQA", "QA Alarms") ;
 426   // Create Alarms branches
 427   Int_t bufferSize = 32000 ;
 428   Int_t splitlevel = 0 ;
 429
 430   TFolder* topfold = GetLoader()->GetTopFolder(); //get top aliroot folder; skowron
 431   TString phosqafn(AliConfig::Instance()->GetQAFolderName()+"/"); //get name of QAaut folder relative to top event; skowron
 432   phosqafn+=GetName(); //hard wired string!!! add the detector name to the pathname; skowron
 433   TFolder * alarmsF = (TFolder*)topfold->FindObjectAny(phosqafn); //get the folder
 434
 435   if (alarmsF == 0x0)
 436    {
 437      Error("WriteQA","Can not find folder with qa alarms");
 438      return;
 439    }
 440   TString branchName(alarmsF->GetName());
 441   TBranch * alarmsBranch = fTreeQA->Branch(branchName,"TFolder", &alarmsF, bufferSize, splitlevel);
 442   TString branchTitle = branchName + " QA alarms" ;
 443   alarmsBranch->SetTitle(branchTitle);
 444   alarmsBranch->Fill() ;
 445
 446   //fTreeQA->Fill() ;
 447 }