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  *                                                                        *
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   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   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  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 "TROOT.h"
  31 #include "TTree.h"
  32 #include "TFolder.h"
  33
  34 // --- Standard library ---
  35
  36 #include <strstream.h>
  37 // --- AliRoot header files ---
  38
  39 #include "AliPHOS.h"
  40 #include "AliMC.h"
  41 #include "AliRun.h"
  42 #include "AliMagF.h"
  43 #include "AliPHOSGeometry.h"
  44 #include "AliPHOSQAChecker.h"
  45
  46 ClassImp(AliPHOS)
  47 //____________________________________________________________________________
  48 AliPHOS:: AliPHOS() : AliDetector()
  49 {
  50   // Create folder and task hierarchy
  51   fName="PHOS";
  52   CreatePHOSFolders();
  53   fGeom = 0 ;
  54 }
  55
  56 //____________________________________________________________________________
  57 AliPHOS::AliPHOS(const char* name, const char* title): AliDetector(name, title)
  58 {
  59   // Create folder and task hierarchy
  60   CreatePHOSFolders();
  61   fGeom = 0 ;
  62 }
  63
  64 //____________________________________________________________________________
  65 void AliPHOS::CreatePHOSFolders()
  66 {
  67   // create the ALICE TFolder
  68   // create the ALICE TTasks
  69   //  add the Alice QA TTAsks
  70   // create the ALICE main TFolder
  71   //  add the Alice QA Alarms
  72   // this should be done of course by AliRun
  73
  74   TFolder * alice = new TFolder();
  75   alice->SetNameTitle("YSAlice", "Alice Folder") ;
  76   gROOT->GetListOfBrowsables()->Add(alice) ;
  77
  78   TFolder * aliceF  = alice->AddFolder("folders", "Alice memory Folder") ;
  79   //  make it the owner of the objects that it contains
  80   aliceF->SetOwner() ;
  81   // geometry folder
  82   TFolder * geomF = aliceF->AddFolder("Geometry", "Geometry objects") ;
  83   // alarms folder
  84   TFolder * alarmsF = aliceF->AddFolder("QAAlarms", "Alarms raised by QA check") ;
  85   //  make it the owner of the objects that it contains
  86   alarmsF->SetOwner() ;
  87   TFolder * aliceT  = alice->AddFolder("tasks", "Alice tasks Folder") ;
  88   //  make it the owner of the objects that it contains
  89   aliceT->SetOwner() ;
  90
  91   TTask * aliceQA = new TTask("QA", "Alice QA tasks") ;
  92   aliceT->Add(aliceQA);
  93
  94   TTask * aliceDi = new TTask("(S)Digitizer", "Alice SDigitizer & Digitizer") ;
  95   aliceT->Add(aliceDi);
  96
  97   TTask * aliceRe = new TTask("Reconstructioner", "Alice Reconstructioner") ;
  98   aliceT->Add(aliceRe);
  99
 100   char * tempo = new char[80] ;
 101
 102   // creates the PHOSQA (QAChecker knows how to add itself in the tasks list)
 103   sprintf(tempo, "%sCheckers container",GetName() ) ;
 104   fQATask = new AliPHOSQAChecker(GetName(), tempo);
 105
 106   // creates the PHOS(S)Digitizer and adds it to alice main (S)Digitizer task
 107   sprintf(tempo, "%sDigitizers container",GetName() ) ;
 108   fSDTask = new TTask(GetName(), tempo);
 109   aliceDi->Add(fSDTask) ;
 110
 111   // creates the PHOS reconstructioner and adds it to alice main Reconstructioner task
 112   sprintf(tempo, "%sReconstructioner container",GetName() ) ;
 113   fReTask = new TTask(GetName(), tempo);
 114   aliceRe->Add(fReTask) ;
 115
 116   delete tempo ;
 117
 118   // creates the PHOS geometry  folder
 119   geomF->AddFolder("PHOS", "Geometry for PHOS") ;
 120   // creates the PHOSQA alarm folder
 121   alarmsF->AddFolder("PHOS", "QA alarms from PHOS") ;
 122 }
 123 //____________________________________________________________________________
 124 AliPHOS::~AliPHOS()
 125 {
 126   // remove the alice folder and alice QA task that PHOS creates instead of AliRun
 127
 128   // remove and delete the PHOS QA tasks
 129   TFolder * alice = (TFolder*)gROOT->GetListOfBrowsables()->FindObject("YSAlice") ;
 130   TTask * aliceQA = (TTask*)alice->FindObject("tasks/QA") ;
 131   fQATask->GetListOfTasks()->Delete() ;
 132   aliceQA->GetListOfTasks()->Remove(fQATask) ;
 133   delete fQATask ;
 134
 135   // remove and delete aliceQA (should be done by AliRun)
 136 }
 137
 138 //____________________________________________________________________________
 139 void AliPHOS::CreateMaterials()
 140 {
 141   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
 142   // media number in idtmed are 699 to 798.
 143
 144   // --- The PbWO4 crystals ---
 145   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
 146   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
 147   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
 148   Float_t dX = 8.28 ;
 149
 150   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
 151
 152
 153   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
 154   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
 155   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
 156   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
 157   Float_t dP = 1.032 ;
 158
 159   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
 160
 161   // --- Aluminium ---
 162   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
 163   // ---         Absorption length is ignored ^
 164
 165  // --- Tyvek (CnH2n) ---
 166   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
 167   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
 168   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
 169   Float_t dT = 0.331 ;
 170
 171   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
 172
 173   // --- Polystyrene foam ---
 174   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
 175   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
 176   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
 177   Float_t dF = 0.12 ;
 178
 179   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
 180
 181  // --- Titanium ---
 182   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
 183   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
 184   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
 185   Float_t dTIT = 4.5 ;
 186
 187   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
 188
 189  // --- Silicon ---
 190   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
 191
 192
 193
 194   // --- Foam thermo insulation ---
 195   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
 196   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
 197   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
 198   Float_t dTI = 0.1 ;
 199
 200   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
 201
 202   // --- Textolitn ---
 203   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
 204   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
 205   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
 206   Float_t dTX    = 1.75 ;
 207
 208   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
 209
 210   //--- FR4  ---
 211   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ;
 212   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ;
 213   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
 214   Float_t dFR = 1.8 ;
 215
 216   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
 217
 218   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---
 219   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ;
 220   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ;
 221   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ;
 222   Float_t dCM = 0.935 ;
 223
 224   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
 225
 226   // --- Copper ---
 227   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
 228
 229   // --- G10 : Printed Circuit material ---
 230   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
 231   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
 232   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
 233   Float_t dG10  = 1.7 ;
 234
 235   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
 236
 237   // --- Lead ---
 238   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
 239
 240  // --- The gas mixture ---
 241  // Co2
 242   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ;
 243   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ;
 244   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ;
 245   Float_t dCO = 0.001977 ;
 246
 247   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
 248
 249  // Ar
 250   Float_t dAr = 0.001782 ;
 251   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;
 252
 253  // ArCo2
 254   Char_t namate[21];
 255   Float_t aGM[2] ;
 256   Float_t zGM[2] ;
 257   Float_t wGM[2] ;
 258   Float_t dGM ;
 259
 260   Float_t absL, radL, density ;
 261   Float_t buf[1] ;
 262   Int_t nbuf ;
 263
 264   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar
 265   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2
 266
 267
 268   // Create gas mixture
 269
 270   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%)
 271
 272   wGM[0] = arContent;
 273   wGM[1] = 1. - arContent ;
 274   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
 275
 276   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
 277
 278   // --- Stainless steel (let it be pure iron) ---
 279   AliMaterial(17, "Steel$", 55.845, 26, 7.87, 1.76, 0., 0, 0) ;
 280
 281   // --- Air ---
 282   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
 283
 284
 285   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
 286
 287   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
 288   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ;
 289   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
 290   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
 291
 292   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
 293   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
 294             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 295
 296   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
 297   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
 298             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 299
 300   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
 301   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
 302              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 303
 304   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
 305   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
 306              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
 307
 308   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
 309   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
 310              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 311
 312   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
 313   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
 314              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
 315
 316   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705]
 317  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
 318              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
 319
 320  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
 321   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
 322              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 323
 324   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
 325   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
 326              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 327
 328   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
 329   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
 330              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 331
 332
 333   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
 334   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
 335              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 336
 337   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
 338   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
 339              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 340
 341   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
 342
 343   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
 344              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 345
 346   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
 347
 348   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
 349              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
 350
 351   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
 352
 353   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
 354              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
 355
 356   // Stainless steel                                                                -> idtmed[716]
 357   AliMedium(17, "Steel     $", 17, 0,
 358              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
 359
 360   // Air                                                                            -> idtmed[798]
 361   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
 362              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
 363
 364   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
 365
 366   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal
 367   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ;
 368   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
 369
 370   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
 371   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
 372   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
 373   // --- and in aluminium parts ---
 374   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
 375   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
 376   // --- and in PIN diode
 377   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
 378   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
 379   // --- and in the passive convertor
 380   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
 381   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
 382   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02
 383   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ;
 384   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
 385   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
 386   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
 387   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
 388   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
 389   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
 390   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
 391   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
 392   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
 393   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
 394   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
 395   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
 396
 397 }
 398 //____________________________________________________________________________
 399 AliPHOSGeometry * AliPHOS::GetGeometry() const
 400 {
 401   // gets the pointer to the AliPHOSGeometry unique instance from the folder
 402
 403   AliPHOSGeometry * rv ;
 404
 405   TFolder * alice = (TFolder*)gROOT->GetListOfBrowsables()->FindObject("YSAlice") ;
 406   TString path("folders/Geometry/PHOS/") ;
 407   path += GetTitle() ;
 408   rv = (AliPHOSGeometry*)alice->FindObject(path) ;
 409   if ( !rv )
 410     rv = fGeom ;
 411   return rv ;
 412 }
 413
 414 //____________________________________________________________________________
 415 void AliPHOS::SetTreeAddress()
 416 {
 417
 418
 419   // TBranch *branch;
 420   //  AliDetector::SetTreeAddress();
 421
 422   TBranch *branch;
 423   char branchname[20];
 424   sprintf(branchname,"%s",GetName());
 425
 426   // Branch address for hit tree
 427   TTree *treeH = gAlice->TreeH();
 428   if (treeH && fHits) {
 429     branch = treeH->GetBranch(branchname);
 430     if (branch) branch->SetAddress(&fHits);
 431   }
 432 }
 433
 434