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[u/mrichter/AliRoot.git] / PHOS / AliPHOS.cxx
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3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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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 "AliESDtrack.h" 
39 #include "AliESD.h"
40 #include "AliPHOS.h"
41 #include "AliPHOSGetter.h"
42 #include "AliPHOSQAChecker.h"
43 #include "AliRun.h"
44 #include "AliPHOSDigitizer.h"
45 #include "AliPHOSSDigitizer.h"
46 #include "AliPHOSReconstructor.h"
47 ClassImp(AliPHOS)
48 //____________________________________________________________________________
49 AliPHOS:: AliPHOS() : AliDetector()
50 {
51   // Default ctor
52   fName="PHOS";
53   fQATask = 0;
54   fTreeQA = 0;
55   fDebug = kFALSE ; 
56 }
57
58 //____________________________________________________________________________
59 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name, title) 
60 {
61   //   ctor : title is used to identify the layout
62   
63   fQATask = 0;
64   fTreeQA = 0;
65   fDebug = kFALSE ; 
66 }
67
68 //____________________________________________________________________________
69 AliPHOS::~AliPHOS() 
70 {  
71   
72 }
73
74 //____________________________________________________________________________
75 void AliPHOS::Copy(AliPHOS & phos)
76 {
77   TObject::Copy(phos) ; 
78   //  fQATask = AliPHOSQAChecker::Copy(*(phos.fQATask)) ; 
79   phos.fTreeQA = fTreeQA->CloneTree() ; 
80 }
81
82 //____________________________________________________________________________
83 AliDigitizer* AliPHOS::CreateDigitizer(AliRunDigitizer* manager) const
84 {
85   return new AliPHOSDigitizer(manager);
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$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
141
142
143
144   // --- Foam thermo insulation ---
145   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
146   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
147   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
148   Float_t dTI = 0.04 ;
149
150   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", 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
232   // --- Fiberglass ---
233   Float_t aFG[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
234   Float_t zFG[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
235   Float_t wFG[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
236   Float_t dFG    = 1.9 ;
237
238   AliMixture(18, "Fibergla$", aFG, zFG, dFG, -4, wFG) ;
239
240   // --- Cables in Air box  ---
241   // SERVICES
242
243   Float_t aCA[4] = { 1.,12.,55.8,63.5 };
244   Float_t zCA[4] = { 1.,6.,26.,29. }; 
245   Float_t wCA[4] = { .014,.086,.42,.48 };
246   Float_t dCA    = 0.8 ;  //this density is raw estimation, if you know better - correct
247
248   AliMixture(19, "Cables  $", aCA, zCA, dCA, -4, wCA) ;
249
250
251
252  
253   // --- Air ---
254   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
255   
256  
257   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
258
259   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
260   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ; 
261   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
262   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
263
264   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
265   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
266             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
267
268   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
269   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
270             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
271
272   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
273   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
274              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
275
276   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
277   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
278              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
279
280   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
281   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
282              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
283
284   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
285   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
286              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
287
288   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705] 
289  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
290              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
291
292  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
293   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
294              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
295
296   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
297   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
298              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
299
300   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
301   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
302              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ; 
303
304
305   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
306   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
307              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
308
309   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
310   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
311              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
312
313   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
314  
315   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
316              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
317
318   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
319  
320   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
321              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
322
323   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
324  
325   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
326              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
327  
328   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
329   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
330              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
331
332   // Fibergalss                                                                     -> idtmed[717]
333   AliMedium(18, "Fiberglass$", 18, 0,
334              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
335
336   // Cables in air                                                                  -> idtmed[718]
337   AliMedium(19, "Cables    $", 19, 0,
338              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
339
340   // Air                                                                            -> idtmed[798] 
341   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
342              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
343
344   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
345
346   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal 
347   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ; 
348   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
349  
350   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
351   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
352   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
353   // --- and in aluminium parts ---
354   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
355   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
356   // --- and in PIN diode
357   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
358   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
359   // --- and in the passive convertor
360   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
361   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
362   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02 
363   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ; 
364   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
365   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
366   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
367   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
368   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
369   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
370   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
371   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
372   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
373   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
374   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
375   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
376
377 }
378
379 //____________________________________________________________________________
380 void AliPHOS::Hits2SDigits()  
381
382 // create summable digits
383
384   AliPHOSSDigitizer* phosDigitizer = 
385     new AliPHOSSDigitizer(fLoader->GetRunLoader()->GetFileName().Data()) ;
386   phosDigitizer->SetEventRange(0, -1) ; // do all the events
387   phosDigitizer->ExecuteTask("all") ;
388 }
389
390 //____________________________________________________________________________
391 AliLoader* AliPHOS::MakeLoader(const char* topfoldername)
392 {
393 //different behaviour than standard (singleton getter)
394 // --> to be discussed and made eventually coherent
395  fLoader = new AliPHOSLoader(GetName(),topfoldername);
396  return fLoader;
397 }
398
399 //____________________________________________________________________________
400 void AliPHOS::SetTreeAddress()
401
402   // Links Hits in the Tree to Hits array
403   TBranch *branch;
404   char branchname[20];
405   sprintf(branchname,"%s",GetName());
406   
407   // Branch address for hit tree
408   TTree *treeH = TreeH();
409   if (treeH) {
410     branch = treeH->GetBranch(branchname);
411     if (branch) 
412      { 
413        if (fHits == 0x0) fHits= new TClonesArray("AliPHOSHit",1000);
414        //Info("SetTreeAddress","<%s> Setting Hits Address",GetName());
415        branch->SetAddress(&fHits);
416      }
417   }
418 }
419
420 //____________________________________________________________________________
421 void AliPHOS::WriteQA()
422 {
423
424   // Make TreeQA in the output file. 
425
426   if(fTreeQA == 0)
427     fTreeQA = new TTree("TreeQA", "QA Alarms") ;    
428   // Create Alarms branches
429   Int_t bufferSize = 32000 ;    
430   Int_t splitlevel = 0 ; 
431
432   TFolder* topfold = GetLoader()->GetTopFolder(); //get top aliroot folder; skowron
433   TString phosqafn(AliConfig::Instance()->GetQAFolderName()+"/"); //get name of QAaut folder relative to top event; skowron
434   phosqafn+=GetName(); //hard wired string!!! add the detector name to the pathname; skowron 
435   TFolder * alarmsF = (TFolder*)topfold->FindObjectAny(phosqafn); //get the folder
436  
437   if (alarmsF == 0x0)
438    {
439      Error("WriteQA","Can not find folder with qa alarms");
440      return;
441    }
442   TString branchName(alarmsF->GetName());
443   TBranch * alarmsBranch = fTreeQA->Branch(branchName,"TFolder", &alarmsF, bufferSize, splitlevel);
444   TString branchTitle = branchName + " QA alarms" ; 
445   alarmsBranch->SetTitle(branchTitle);
446   alarmsBranch->Fill() ; 
447
448   //fTreeQA->Fill() ; 
449 }