cuts larger than 10 keV !!!!!
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
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
16 /* $Id$ */
17
18 //_________________________________________________________________________
19 // Base Class for PHOS description:
20 //   PHOS consists of a PbWO4 calorimeter (EMCA) and a gazeous charged 
21 //    particles detector (CPV or PPSD).
22 //   The only provided method here is CreateMaterials, 
23 //    which defines the materials common to all PHOS versions.   
24 // 
25 //*-- Author: Laurent Aphecetche & Yves Schutz (SUBATECH) 
26 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27
28 // --- ROOT system ---
29
30 // --- Standard library ---
31
32 // --- AliRoot header files ---
33
34 #include "AliPHOS.h"
35 #include "AliMC.h"
36 #include "AliRun.h"
37
38 ClassImp(AliPHOS)
39
40 //____________________________________________________________________________
41 AliPHOS::~AliPHOS()
42 {
43   delete fHits ;
44   delete fDigits ;
45 }
46
47 //____________________________________________________________________________
48 void AliPHOS::CreateMaterials()
49 {
50   // Definitions of materials to build PHOS and associated tracking media.
51   // media number in idtmed are 699 to 798.
52
53   // --- The PbWO4 crystals ---
54   Float_t aX[3] = {207.19, 183.85, 16.0} ;
55   Float_t zX[3] = {82.0, 74.0, 8.0} ;
56   Float_t wX[3] = {1.0, 1.0, 4.0} ;
57   Float_t dX = 8.28 ;
58
59   AliMixture(0, "PbWO4$", aX, zX, dX, -3, wX) ;
60
61
62   // --- The polysterene scintillator (CH) ---
63   Float_t aP[2] = {12.011, 1.00794} ;
64   Float_t zP[2] = {6.0, 1.0} ;
65   Float_t wP[2] = {1.0, 1.0} ;
66   Float_t dP = 1.032 ;
67
68   AliMixture(1, "Polystyrene$", aP, zP, dP, -2, wP) ;
69
70   // --- Aluminium ---
71   AliMaterial(2, "Al$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 999., 0, 0) ;
72   // ---         Absorption length is ignored ^
73
74  // --- Tyvek (CnH2n) ---
75   Float_t aT[2] = {12.011, 1.00794} ;
76   Float_t zT[2] = {6.0, 1.0} ;
77   Float_t wT[2] = {1.0, 2.0} ;
78   Float_t dT = 0.331 ;
79
80   AliMixture(3, "Tyvek$", aT, zT, dT, -2, wT) ;
81
82   // --- Polystyrene foam ---
83   Float_t aF[2] = {12.011, 1.00794} ;
84   Float_t zF[2] = {6.0, 1.0} ;
85   Float_t wF[2] = {1.0, 1.0} ;
86   Float_t dF = 0.12 ;
87
88   AliMixture(4, "Foam$", aF, zF, dF, -2, wF) ;
89
90  // --- Titanium ---
91   Float_t aTIT[3] = {47.88, 26.98, 54.94} ;
92   Float_t zTIT[3] = {22.0, 13.0, 25.0} ;
93   Float_t wTIT[3] = {69.0, 6.0, 1.0} ;
94   Float_t dTIT = 4.5 ;
95
96   AliMixture(5, "Titanium$", aTIT, zTIT, dTIT, -3, wTIT);
97
98  // --- Silicon ---
99   AliMaterial(6, "Si$", 28.0855, 14., 2.33, 9.36, 42.3, 0, 0) ;
100
101
102
103   // --- Foam thermo insulation ---
104   Float_t aTI[2] = {12.011, 1.00794} ;
105   Float_t zTI[2] = {6.0, 1.0} ;
106   Float_t wTI[2] = {1.0, 1.0} ;
107   Float_t dTI = 0.1 ;
108
109   AliMixture(7, "Thermo Insul.$", aTI, zTI, dTI, -2, wTI) ;
110
111   // --- Textolitn ---
112   Float_t aTX[4] = {16.0, 28.09, 12.011, 1.00794} ;
113   Float_t zTX[4] = {8.0, 14.0, 6.0, 1.0} ;
114   Float_t wTX[4] = {292.0, 68.0, 462.0, 736.0} ;
115   Float_t dTX    = 1.75 ;
116
117   AliMixture(8, "Textolit$", aTX, zTX, dTX, -4, wTX) ;
118
119   //--- FR4  ---
120   Float_t aFR[3] = {28.0855, 15.9994, 17.749} ; 
121   Float_t zFR[3] = {14., 8., 8.875} ; 
122   Float_t wFR[3] = {.28, .32, .4} ;
123   Float_t dFR = 1.8 ; 
124
125   AliMixture(9, "FR4$", aFR, zFR, dFR, -3, wFR) ;
126
127   // --- The Composite Material for  micromegas (so far polyetylene) ---                                       
128   Float_t aCM[2] = {12.01, 1.} ; 
129   Float_t zCM[2] = {6., 1.} ; 
130   Float_t wCM[2] = {1., 2.} ; 
131   Float_t dCM = 0.935 ; 
132
133   AliMixture(10, "Compo Mat$", aCM, zCM, dCM, -2, wCM) ;
134
135   // --- Copper ---                                                                    
136   AliMaterial(11, "Cu$", 63.546, 29, 8.96, 1.43, 14.8, 0, 0) ;
137  
138   // --- G10 : Printed Circuit material ---                                                  
139   Float_t aG10[4] = { 12., 1., 16., 28.} ;
140   Float_t zG10[4] = { 6., 1., 8., 14.} ;
141   Float_t wG10[4] = { .259, .288, .248, .205} ;
142   Float_t dG10  = 1.7 ;
143   
144   AliMixture(12, "G10$", aG10, zG10, dG10, -4, wG10);
145
146   // --- Lead ---                                                                     
147   AliMaterial(13, "Pb$", 207.2, 82, 11.35, 0.56, 0., 0, 0) ;
148
149  // --- The gas mixture ---                                                                
150  // Co2
151   Float_t aCO[2] = {12.0, 16.0} ; 
152   Float_t zCO[2] = {6.0, 8.0} ; 
153   Float_t wCO[2] = {1.0, 2.0} ; 
154   Float_t dCO = 0.001977 ; 
155
156   AliMixture(14, "CO2$", aCO, zCO, dCO, -2, wCO);
157
158  // Ar
159   Float_t dAr = 0.001782 ; 
160   AliMaterial(15, "Ar$", 39.948, 18.0, dAr, 14.0, 0., 0, 0) ;   
161  
162  // ArCo2
163   Char_t namate[21];
164   Float_t aGM[2] ; 
165   Float_t zGM[2] ; 
166   Float_t wGM[2] ; 
167   Float_t dGM ; 
168
169   Float_t absL, radL, density ;
170   Float_t buf[1] ;
171   Int_t nbuf ;
172
173   gMC->Gfmate((*fIdmate)[15], namate, aGM[0], zGM[0], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of Ar 
174   gMC->Gfmate((*fIdmate)[14], namate, aGM[1], zGM[1], density, radL, absL, buf, nbuf) ; // Get properties of CO2 
175
176
177   // Create gas mixture 
178
179   Float_t arContent    = 0.80 ;  // Ar-content of the Ar/CO2-mixture (80% / 20%) 
180  
181   wGM[0] = arContent;
182   wGM[1] = 1. - arContent ;
183   dGM    = wGM[0] * dAr + wGM[1] * dCO;
184
185   AliMixture(16, "ArCO2$", aGM, zGM, dGM,  2, wGM) ;
186
187  
188   // --- Air ---
189   AliMaterial(99, "Air$", 14.61, 7.3, 0.001205, 30420., 67500., 0, 0) ;
190   
191  
192   // DEFINITION OF THE TRACKING MEDIA
193
194   // for PHOS: idtmed[699->798] equivalent to fIdtmed[0->100]
195   Int_t * idtmed = fIdtmed->GetArray() - 699 ; 
196   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ() ;
197   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max() ;
198
199   // The scintillator of the calorimeter made of PBW04                              -> idtmed[699]
200   AliMedium(0, "PHOS Xtal    $", 0, 1,
201             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
202
203   // The scintillator of the CPV made of Polystyrene scintillator                   -> idtmed[700]
204   AliMedium(1, "CPV scint.   $", 1, 1,
205             isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
206
207   // Various Aluminium parts made of Al                                             -> idtmed[701]
208   AliMedium(2, "Al parts     $", 2, 0,
209              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
210
211   // The Tywek which wraps the calorimeter crystals                                 -> idtmed[702]
212   AliMedium(3, "Tyvek wrapper$", 3, 0,
213              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.001, 0.001, 0, 0) ;
214
215   // The Polystyrene foam around the calorimeter module                             -> idtmed[703]
216   AliMedium(4, "Polyst. foam $", 4, 0,
217              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
218
219   // The Titanium around the calorimeter crystal                                    -> idtmed[704]
220   AliMedium(5, "Titan. cover $", 5, 0,
221              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.0001, 0.0001, 0, 0) ;
222
223   // The Silicon of the pin diode to read out the calorimeter crystal               -> idtmed[705] 
224  AliMedium(6, "Si PIN       $", 6, 0,
225              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.01, 0, 0) ;
226
227  // The thermo insulating material of the box which contains the calorimeter module -> idtmed[706]
228   AliMedium(7, "Thermo Insul.$", 7, 0,
229              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
230
231   // The Textolit which makes up the box which contains the calorimeter module      -> idtmed[707]
232   AliMedium(8, "Textolit     $", 8, 0,
233              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
234
235   // FR4: The Plastic which makes up the frame of micromegas                        -> idtmed[708]
236   AliMedium(9, "FR4 $", 9, 0,
237              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ; 
238
239
240   // The Composite Material for  micromegas                                         -> idtmed[709]
241   AliMedium(10, "CompoMat   $", 10, 0,
242              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
243
244   // Copper                                                                         -> idtmed[710]
245   AliMedium(11, "Copper     $", 11, 0,
246              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.0001, 0, 0) ;
247
248   // G10: Printed Circuit material                                                  -> idtmed[711]
249  
250   AliMedium(12, "G10        $", 12, 0,
251              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
252
253   // The Lead                                                                       -> idtmed[712]
254  
255   AliMedium(13, "Lead      $", 13, 0,
256              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0, 0) ;
257
258   // The gas mixture: ArCo2                                                         -> idtmed[715]
259  
260   AliMedium(16, "ArCo2      $", 16, 1,
261              isxfld, sxmgmx, 10.0, 0.1, 0.1, 0.1, 0.01, 0, 0) ;
262  
263   // Air                                                                            -> idtmed[798] 
264   AliMedium(99, "Air          $", 99, 0,
265              isxfld, sxmgmx, 10.0, 1.0, 0.1, 0.1, 10.0, 0, 0) ;
266
267   // --- Set decent energy thresholds for gamma and electron tracking
268
269   // Tracking threshold for photons and electrons in the scintillator crystal 
270   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTGAM",0.5E-4) ; 
271   gMC->Gstpar(idtmed[699], "CUTELE",1.0E-4) ;
272  
273   // --- Generate explicitly delta rays in the titan cover ---
274   gMC->Gstpar(idtmed[704], "LOSS",3.) ;
275   gMC->Gstpar(idtmed[704], "DRAY",1.) ;
276   // --- and in aluminium parts ---
277   gMC->Gstpar(idtmed[701], "LOSS",3.) ;
278   gMC->Gstpar(idtmed[701], "DRAY",1.) ;
279   // --- and in PIN diode
280   gMC->Gstpar(idtmed[705], "LOSS",3) ;
281   gMC->Gstpar(idtmed[705], "DRAY",1) ;
282   // --- and in the passive convertor
283   gMC->Gstpar(idtmed[712], "LOSS",3) ;
284   gMC->Gstpar(idtmed[712], "DRAY",1) ;
285   // Tracking threshold for photons and electrons in the gas ArC02 
286   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTGAM",1.E-5) ; 
287   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTELE",1.E-5) ;
288   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTNEU",1.E-5) ;
289   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTHAD",1.E-5) ;
290   gMC->Gstpar(idtmed[715], "CUTMUO",1.E-5) ;
291   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTE",1.E-5) ;
292   gMC->Gstpar(idtmed[715], "BCUTM",1.E-5) ;
293   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTE",1.E-5) ;
294   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DCUTM",1.E-5) ;
295   gMC->Gstpar(idtmed[715], "PPCUTM",1.E-5) ;
296   gMC->Gstpar(idtmed[715], "LOSS",2.) ;
297   gMC->Gstpar(idtmed[715], "DRAY",0.) ;
298   gMC->Gstpar(idtmed[715], "STRA",2.) ;
299
300   
301  
302
303 }