PHOS/AliPHOSGeometry.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Geometry class  for PHOS : singleton
  20 // PHOS consists of the electromagnetic calorimeter (EMCA)
  21 // and a charged particle veto either in the Subatech's version (PPSD)
  22 // or in the IHEP's one (CPV).
  23 // The EMCA/PPSD/CPV modules are parametrized so that any configuration
  24 // can be easily implemented
  25 // The title is used to identify the version of CPV used.
  26 //
  27 // -- Author: Yves Schutz (SUBATECH) & Dmitri Peressounko (RRC "KI" & SUBATECH)
  28
  29 // --- ROOT system ---
  30
  31 #include "TVector3.h"
  32 #include "TRotation.h"
  33 #include "TParticle.h"
  34 #include <TGeoManager.h>
  35 #include <TGeoMatrix.h>
  36
  37 // --- Standard library ---
  38
  39 // --- AliRoot header files ---
  40 #include "AliLog.h"
  41 #include "AliPHOSGeometry.h"
  42 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
  43 #include "AliPHOSRecPoint.h"
  44
  45 ClassImp(AliPHOSGeometry)
  46
  47 // these initialisations are needed for a singleton
  48 AliPHOSGeometry  * AliPHOSGeometry::fgGeom = 0 ;
  49 Bool_t             AliPHOSGeometry::fgInit = kFALSE ;
  50
  51 //____________________________________________________________________________
  52 AliPHOSGeometry::AliPHOSGeometry() :
  53                     AliPHOSGeoUtils(),
  54                     fAngle(0.f),
  55                     fPHOSAngle(0),
  56                     fIPtoUpperCPVsurface(0),
  57                     fCrystalShift(0),
  58                     fCryCellShift(0),
  59                     fRotMatrixArray(0)
  60 {
  61     // default ctor
  62     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  63     fgGeom          = 0 ;
  64 }
  65
  66 //____________________________________________________________________________
  67 AliPHOSGeometry::AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & rhs)
  68                     : AliPHOSGeoUtils(rhs),
  69                       fAngle(rhs.fAngle),
  70                       fPHOSAngle(0),
  71                       fIPtoUpperCPVsurface(rhs.fIPtoUpperCPVsurface),
  72                       fCrystalShift(rhs.fCrystalShift),
  73                       fCryCellShift(rhs.fCryCellShift),
  74                       fRotMatrixArray(0)
  75 {
  76   Fatal("cpy ctor", "not implemented") ;
  77 }
  78
  79 //____________________________________________________________________________
  80 AliPHOSGeometry::AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title)
  81                   : AliPHOSGeoUtils(name, title),
  82                     fAngle(0.f),
  83                     fPHOSAngle(0),
  84                     fIPtoUpperCPVsurface(0),
  85                     fCrystalShift(0),
  86                     fCryCellShift(0),
  87                     fRotMatrixArray(0)
  88 {
  89   // ctor only for internal usage (singleton)
  90   Init() ;
  91   fgGeom = this;
  92 }
  93
  94 //____________________________________________________________________________
  95 AliPHOSGeometry::~AliPHOSGeometry(void)
  96 {
  97   // dtor
  98
  99   if (fRotMatrixArray) fRotMatrixArray->Delete() ;
 100   if (fRotMatrixArray) delete fRotMatrixArray ;
 101   if (fPHOSAngle     ) delete[] fPHOSAngle ;
 102 }
 103
 104 //____________________________________________________________________________
 105 void AliPHOSGeometry::Init(void)
 106 {
 107   // Initializes the PHOS parameters :
 108   //  IHEP is the Protvino CPV (cathode pad chambers)
 109
 110   fgInit     = kTRUE ;
 111
 112   fAngle        = 20;
 113
 114
 115   fPHOSAngle = new Float_t[fNModules] ;
 116
 117   const Float_t * emcParams = fGeometryEMCA->GetEMCParams() ;
 118
 119   fPHOSParams[0] =  TMath::Max((Double_t)fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(0)/2.,
 120                                (Double_t)(emcParams[0] - (emcParams[1]-emcParams[0])*
 121                                           fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1)/2/emcParams[3]));
 122   fPHOSParams[1] = emcParams[1] ;
 123   fPHOSParams[2] = TMath::Max((Double_t)emcParams[2], (Double_t)fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(2)/2.);
 124   fPHOSParams[3] = emcParams[3] + fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1)/2. ;
 125
 126   fIPtoUpperCPVsurface = fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() - fGeometryCPV->GetCPVBoxSize(1) ;
 127
 128   //calculate offset to crystal surface
 129   const Float_t * inthermo = fGeometryEMCA->GetInnerThermoHalfSize() ;
 130   const Float_t * strip = fGeometryEMCA->GetStripHalfSize() ;
 131   const Float_t * splate = fGeometryEMCA->GetSupportPlateHalfSize();
 132   const Float_t * crystal = fGeometryEMCA->GetCrystalHalfSize() ;
 133   const Float_t * pin = fGeometryEMCA->GetAPDHalfSize() ;
 134   const Float_t * preamp = fGeometryEMCA->GetPreampHalfSize() ;
 135   fCrystalShift=-inthermo[1]+strip[1]+splate[1]+crystal[1]-fGeometryEMCA->GetAirGapLed()/2.+pin[1]+preamp[1] ;
 136   fCryCellShift=crystal[1]-(fGeometryEMCA->GetAirGapLed()-2*pin[1]-2*preamp[1])/2;
 137
 138   Int_t index ;
 139   for ( index = 0; index < fNModules; index++ )
 140     fPHOSAngle[index] = 0.0 ; // Module position angles are set in CreateGeometry()
 141
 142   fRotMatrixArray = new TObjArray(fNModules) ;
 143
 144   // Geometry parameters are calculated
 145
 146   SetPHOSAngles();
 147   Double_t const kRADDEG = 180.0 / TMath::Pi() ;
 148   Float_t r = GetIPtoOuterCoverDistance() + fPHOSParams[3] - GetCPVBoxSize(1) ;
 149   for (Int_t iModule=0; iModule<fNModules; iModule++) {
 150     fModuleCenter[iModule][0] = r * TMath::Sin(fPHOSAngle[iModule] / kRADDEG );
 151     fModuleCenter[iModule][1] =-r * TMath::Cos(fPHOSAngle[iModule] / kRADDEG );
 152     fModuleCenter[iModule][2] = 0.;
 153
 154     fModuleAngle[iModule][0][0] =  90;
 155     fModuleAngle[iModule][0][1] =   fPHOSAngle[iModule];
 156     fModuleAngle[iModule][1][0] =   0;
 157     fModuleAngle[iModule][1][1] =   0;
 158     fModuleAngle[iModule][2][0] =  90;
 159     fModuleAngle[iModule][2][1] = 270 + fPHOSAngle[iModule];
 160   }
 161
 162 }
 163
 164 //____________________________________________________________________________
 165 AliPHOSGeometry *  AliPHOSGeometry::GetInstance()
 166 {
 167   // Returns the pointer of the unique instance; singleton specific
 168
 169   return static_cast<AliPHOSGeometry *>( fgGeom ) ;
 170 }
 171
 172 //____________________________________________________________________________
 173 AliPHOSGeometry *  AliPHOSGeometry::GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title)
 174 {
 175   // Returns the pointer of the unique instance
 176   // Creates it with the specified options (name, title) if it does not exist yet
 177
 178   AliPHOSGeometry * rv = 0  ;
 179   if ( fgGeom == 0 ) {
 180     if ( strcmp(name,"") == 0 )
 181       rv = 0 ;
 182     else {
 183       fgGeom = new AliPHOSGeometry(name, title) ;
 184       if ( fgInit )
 185         rv = (AliPHOSGeometry * ) fgGeom ;
 186       else {
 187         rv = 0 ;
 188         delete fgGeom ;
 189         fgGeom = 0 ;
 190       }
 191     }
 192   }
 193   else {
 194     if ( strcmp(fgGeom->GetName(), name) != 0 )
 195       ::Error("GetInstance", "Current geometry is %s. You cannot call %s",
 196                       fgGeom->GetName(), name) ;
 197     else
 198       rv = (AliPHOSGeometry *) fgGeom ;
 199   }
 200   return rv ;
 201 }
 202
 203 //____________________________________________________________________________
 204 void AliPHOSGeometry::SetPHOSAngles()
 205 {
 206   // Calculates the position of the PHOS modules in ALICE global coordinate system
 207   // in ideal geometry
 208
 209   Double_t const kRADDEG = 180.0 / TMath::Pi() ;
 210   Float_t pphi =  2 * TMath::ATan( GetOuterBoxSize(0)  / ( 2.0 * GetIPtoUpperCPVsurface() ) ) ;
 211   pphi *= kRADDEG ;
 212   if (pphi > fAngle){
 213     AliError(Form("PHOS modules overlap!\n pphi = %f fAngle = %f",
 214                   pphi, fAngle));
 215
 216   }
 217   pphi = fAngle;
 218
 219   for( Int_t i = 1; i <= fNModules ; i++ ) {
 220     Float_t angle = pphi * ( i - fNModules / 2.0 - 0.5 ) ;
 221     fPHOSAngle[i-1] = -  angle ;
 222   }
 223 }
 224 //____________________________________________________________________________
 225 void AliPHOSGeometry::GetGlobal(const AliRecPoint* , TVector3 & ) const
 226 {
 227   AliFatal(Form("Please use GetGlobalPHOS(recPoint,gpos) instead of GetGlobal!"));
 228 }
 229
 230 //____________________________________________________________________________
 231 void AliPHOSGeometry::GetGlobalPHOS(const AliPHOSRecPoint* recPoint, TVector3 & gpos) const
 232 {
 233   // Calculates the coordinates of a RecPoint and the error matrix in the ALICE global coordinate system
 234
 235   const AliPHOSRecPoint * tmpPHOS = recPoint ;
 236   TVector3 localposition ;
 237
 238   tmpPHOS->GetLocalPosition(gpos) ;
 239
 240   if (!gGeoManager){
 241     AliFatal("Geo manager not initialized\n");
 242   }
 243   //construct module name
 244   char path[100] ;
 245   Double_t dy ;
 246   if(tmpPHOS->IsEmc()){
 247     sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d/PEMC_1/PCOL_1/PTIO_1/PCOR_1/PAGA_1/PTII_1",tmpPHOS->GetPHOSMod()) ;
 248 //    sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d",tmpPHOS->GetPHOSMod()) ;
 249     dy=fCrystalShift ;
 250   }
 251   else{
 252     sprintf(path,"/ALIC_1/PHOS_%d/PCPV_1",tmpPHOS->GetPHOSMod()) ;
 253     dy= GetCPVBoxSize(1)/2. ; //center of CPV module
 254   }
 255   Double_t pos[3]={gpos.X(),gpos.Y()-dy,gpos.Z()} ;
 256   if(tmpPHOS->IsEmc())
 257     pos[2]=-pos[2] ; //Opposite z directions in EMC matrix and local frame!!!
 258   Double_t posC[3];
 259   //now apply possible shifts and rotations
 260   if (!gGeoManager->cd(path)){
 261     AliFatal("Geo manager can not find path \n");
 262   }
 263   TGeoHMatrix *m = gGeoManager->GetCurrentMatrix();
 264   if (m){
 265      m->LocalToMaster(pos,posC);
 266   }
 267   else{
 268     AliFatal("Geo matrixes are not loaded \n") ;
 269   }
 270   gpos.SetXYZ(posC[0],posC[1],posC[2]) ;
 271
 272 }
 273 //____________________________________________________________________________
 274
 275 void AliPHOSGeometry::GetModuleCenter(TVector3& center,
 276                                       const char *det,
 277                                       Int_t module) const
 278 {
 279   // Returns a position of the center of the CPV or EMC module
 280   // in ideal (not misaligned) geometry
 281   Float_t rDet = 0.;
 282   if      (strcmp(det,"CPV") == 0) rDet  = GetIPtoCPVDistance   ();
 283   else if (strcmp(det,"EMC") == 0) rDet  = GetIPtoCrystalSurface();
 284   else
 285     AliFatal(Form("Wrong detector name %s",det));
 286
 287   Float_t angle = GetPHOSAngle(module); // (40,20,0,-20,-40) degrees
 288   angle *= TMath::Pi()/180;
 289   angle += 3*TMath::Pi()/2.;
 290   center.SetXYZ(rDet*TMath::Cos(angle), rDet*TMath::Sin(angle), 0.);
 291 }
 292