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  *                                                                        *
   8  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   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   *
  12  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  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 #include <strstream.h>
  36 // --- AliRoot header files ---
  37
  38 #include "AliPHOS.h"
  39 #include "AliMC.h"
  40 #include "AliRun.h"
  41 #include "AliMagF.h"
  42
  43 ClassImp(AliPHOS)
  44
  45 //____________________________________________________________________________
  46 AliPHOS::AliPHOS():AliDetector()
  47 {
  48   // ctor
  49   //We do not create objects, because these pointers will be overwritten durin reading from file.
  50   fDigits        = 0 ;
  51   fEmcRecPoints  = 0 ;
  52   fPpsdRecPoints = 0 ;
  53   fTrackSegments = 0 ;
  54   fRecParticles  = 0 ;
  55
  56 }
  57 //____________________________________________________________________________
  58 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name,title)
  59 {
  60   // ctor
  61
  62   fDigits        = 0 ;
  63   fEmcRecPoints  = 0 ;
  64   fPpsdRecPoints = 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(fTrackSegments)
  80     fTrackSegments->Delete() ;
  81   delete fTrackSegments ;
  82   if(fRecParticles)
  83     fRecParticles->Delete() ;
  84   delete fRecParticles ;
  85   delete fHits ;
  86   delete fDigits ;
  87 }
  88
  89 //____________________________________________________________________________
  90 void AliPHOS::CreateMaterials()
  91 {
  92   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
  93   // media number in idtmed are 699 to 798.
  94
  95   // --- The PbWO4 crystals ---
  96   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
  97   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
  98   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
  99   Float_t dX = 8.28 ;
 100
 101   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
 102
 103
 104   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
 105   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
 106   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
 107   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
 108   Float_t dP = 1.032 ;
 109
 110   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
 111
 112   // --- Aluminium ---
 113   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
 114   // ---         Absorption length is ignored ^
 115
 116  // --- Tyvek (CnH2n) ---
 117   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
 118   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
 119   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
 120   Float_t dT = 0.331 ;
 121
 122   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
 123
 124   // --- Polystyrene foam ---
 125   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
 126   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
 127   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
 128   Float_t dF = 0.12 ;
 129
 130   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
 131
 132  // --- Titanium ---
 133   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
 134   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
 135   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
 136   Float_t dTIT = 4.5 ;
 137
 138   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
 139
 140  // --- Silicon ---
 141   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
 142
 143
 144
 145   // --- Foam thermo insulation ---
 146   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
 147   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
 148   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
 149   Float_t dTI = 0.1 ;
 150
 151   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
 152
 153   // --- Textolitn ---
 154   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 155   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 156   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 157   Float_t dTX    = 1.75 ;
 158
 159   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
 160
 161   //--- FR4  ---
 162   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ;
 163   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ;
 164   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
 165   Float_t dFR = 1.8 ;
 166
 167   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
 168
 169   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---
 170   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ;
 171   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ;
 172   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ;
 173   Float_t dCM = 0.935 ;
 174
 175   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
 176
 177   // --- Copper ---
 178   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
 179
 180   // --- G10 : Printed Circuit material ---
 181   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
 182   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
 183   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
 184   Float_t dG10  = 1.7 ;
 185
 186   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
 187
 188   // --- Lead ---
 189   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
 190
 191  // --- The gas mixture ---
 192  // Co2
 193   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ;
 194   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ;
 195   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ;
 196   Float_t dCO = 0.001977 ;
 197
 198   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
 199
 200  // Ar
 201   Float_t dAr = 0.001782 ;
 202   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;
 203
 204  // ArCo2
 205   Char_t namate[21];
 206   Float_t aGM[2] ;
 207   Float_t zGM[2] ;
 208   Float_t wGM[2] ;
 209   Float_t dGM ;
 210
 211   Float_t absL, radL, density ;
 212   Float_t buf[1] ;
 213   Int_t nbuf ;
 214
 215   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar
 216   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2
 217
 218
 219   // Create gas mixture
 220
 221   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%)
 222
 223   wGM[0] = arContent;
 224   wGM[1] = 1. - arContent ;
 225   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
 226
 227   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
 228
 229   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
 230   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
 231
 232   // --- Air ---
 233   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
 234
 235
 236   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 237
 238   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
 239   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
 240   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 241   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 242
 243   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
 244   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
 245             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 246
 247   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
 248   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
 249             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 250
 251   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
 252   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
 253              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 254
 255   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
 256   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
 257              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 258
 259   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
 260   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
 261              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 262
 263   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
 264   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
 265              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
 266
 267   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705]
 268  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
 269              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
 270
 271  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
 272   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
 273              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 274
 275   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
 276   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
 277              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 278
 279   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
 280   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
 281              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 282
 283
 284   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
 285   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
 286              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 287
 288   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
 289   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
 290              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 291
 292   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
 293
 294   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
 295              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 296
 297   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
 298
 299   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
 300              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 301
 302   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
 303
 304   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
 305              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 306
 307   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
 308   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
 309              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 310
 311   // Air                                                                            -> idtmed[798]
 312   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
 313              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 314
 315   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 316
 317   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal
 318   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ;
 319   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
 320
 321   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
 322   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
 323   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
 324   // --- and in aluminium parts ---
 325   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
 326   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
 327   // --- and in PIN diode
 328   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
 329   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
 330   // --- and in the passive convertor
 331   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
 332   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
 333   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02
 334   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ;
 335   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
 336   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
 337   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
 338   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
 339   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
 340   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
 341   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
 342   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
 343   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
 344   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
 345   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
 346   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
 347
 348 }
 349 //____________________________________________________________________________
 350 void AliPHOS::SetTreeAddress()
 351 {
 352
 353   // TBranch *branch;
 354   AliDetector::SetTreeAddress();
 355
 356   TBranch * branch ;
 357
 358   if(fSDigits)
 359     fSDigits->Clear();
 360   else
 361     fSDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1) ;
 362
 363   if (gAlice->TreeS()  && fSDigits ) {
 364     branch = gAlice->TreeS()->GetBranch("PHOS");
 365     if (branch) branch->SetAddress(&fSDigits) ;
 366   }
 367
 368   if(fDigits)
 369     fDigits->Clear();
 370   else
 371     fDigits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1) ;
 372
 373   if (gAlice->TreeD()  && fDigits ) {
 374     branch = gAlice->TreeD()->GetBranch("PHOS");
 375     if (branch) branch->SetAddress(&fDigits) ;
 376   }
 377
 378   TTree *treeR = gAlice->TreeR();
 379
 380   //Branch address for TreeR: EmcRecPoint
 381
 382   if(fEmcRecPoints)
 383     fEmcRecPoints->Delete();
 384   else
 385     fEmcRecPoints  = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ;
 386
 387   if ( treeR && fEmcRecPoints ) {
 388     branch = treeR->GetBranch("PHOSEmcRP");
 389     if (branch) branch->SetAddress(&fEmcRecPoints) ;
 390   }
 391
 392   //Branch address for TreeR: PPSDRecPoint
 393   if(fPpsdRecPoints)
 394     fPpsdRecPoints->Delete();
 395   else
 396     fPpsdRecPoints = new AliPHOSRecPoint::RecPointsList(1) ;
 397
 398   if ( treeR && fPpsdRecPoints ) {
 399     branch = treeR->GetBranch("PHOSPpsdRP");
 400     if (branch) branch->SetAddress(&fPpsdRecPoints) ;
 401   }
 402
 403   //Branch address for TreeR: TrackSegments
 404   if(fTrackSegments)
 405     fTrackSegments->Clear() ;
 406   else
 407     fTrackSegments = new AliPHOSTrackSegment::TrackSegmentsList("AliPHOSTrackSegment", 1) ;
 408
 409   if ( treeR && fTrackSegments ) {
 410     branch = treeR->GetBranch("PHOSTS");
 411     if (branch) branch->SetAddress(&fTrackSegments) ;
 412   }
 413
 414   //Branch address for TreeR: RecParticles
 415   if(fRecParticles)
 416     fRecParticles->Clear() ;
 417   else
 418     fRecParticles  = new AliPHOSRecParticle::RecParticlesList("AliPHOSRecParticle", 1) ;
 419
 420   if ( treeR && fRecParticles ) {
 421     branch = treeR->GetBranch("PHOSRP");
 422     if (branch) branch->SetAddress(&fRecParticles) ;
 423   }
 424
 425 }
 426
 427