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