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