PHOS/AliPHOSGeometry.h

   1 #ifndef ALIPHOSGEOMETRY_H
   2 #define ALIPHOSGEOMETRY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 //_________________________________________________________________________
   9 // Geometry class  for PHOS : singleton
  10 // PHOS consists of the electromagnetic calorimeter (EMCA)
  11 // and a charged particle veto either in the Subatech's version (PPSD)
  12 // or in the IHEP's one (CPV).
  13 // The EMCA/PPSD/CPV modules are parametrized so that any configuration
  14 // can be easily implemented
  15 // The title is used to identify the version of CPV used.
  16 //
  17 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  18
  19 // --- ROOT system ---
  20
  21 // --- AliRoot header files ---
  22
  23 #include "AliGeometry.h"
  24 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
  25 #include "AliPHOSCPVGeometry.h"
  26 #include "AliPHOSSupportGeometry.h"
  27 #include "AliPHOSAlignData.h"
  28
  29
  30 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  31
  32 public:
  33
  34   AliPHOSGeometry() ;
  35
  36   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) : AliGeometry(geom) {
  37     Fatal("cpy ctor", "not implemented") ;
  38   }
  39
  40   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  41   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  42   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title,
  43                                        AliPHOSAlignData *alignda) ;
  44   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  45   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrixF & gmat) const ;
  46   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  47   virtual Bool_t Impact(const TParticle * particle) const ;
  48
  49   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & /*rvalue*/) const {
  50     Fatal("operator =", "nt implemented") ; return *(GetInstance()) ; }
  51
  52   // General
  53
  54   static TString Degre(void) { return TString("deg") ; }  // a global for degree (deg)
  55
  56   static TString Radian(void){ return TString("rad") ; }  // a global for radian (rad)
  57
  58   Bool_t AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t * RelId) const ;
  59                                           // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  60
  61   void EmcModuleCoverage(Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm,
  62                                           Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  63                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  64   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  65                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  66                                          // single crystal in a EMC module
  67   void ImpactOnEmc(Double_t theta, Double_t phi, Int_t & ModuleNumber,
  68                          Double_t & z, Double_t & x) const ;
  69   void ImpactOnEmc(const TVector3& vec, Int_t & ModuleNumber,
  70                          Double_t & z, Double_t & x) const ;
  71   void ImpactOnEmc(const TParticle& p, Int_t & ModuleNumber,
  72                          Double_t & z, Double_t & x) const ;
  73                                         // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  74                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  75   Bool_t IsInEMC(Int_t id) const { if (id > GetNModules() *  GetNCristalsInModule() ) return kFALSE; return kTRUE; }
  76   void RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) const ;
  77                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  78                                          // center of PHOS module
  79   void RelPosInAlice(Int_t AbsId, TVector3 &  pos) const ;
  80                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to Alice
  81   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) const ;
  82                                          // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  83   void  RelPosToAbsId(Int_t module, Double_t x, Double_t z, Int_t & AbsId) const;
  84                                          // converts local PHOS-module (x, z) coordinates to absId
  85
  86   Bool_t IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  87
  88   // Return general PHOS parameters
  89   Int_t    GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  90   Float_t  GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
  91   Float_t* GetPHOSParams(void)                        { return fPHOSParams;}  //Half-sizes of PHOS trapecoid
  92   Float_t  GetIPtoUpperCPVsurface(void)         const { return fIPtoUpperCPVsurface ; }
  93   Float_t  GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return 2.*fPHOSParams[index]; }
  94   Float_t  GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;  }
  95   Float_t  GetCellStep(void)                    const { return 2*(fGeometryEMCA->GetAirCellHalfSize()[0] +
  96                                                                   fGeometryEMCA->GetStripWallWidthOut()) ;}
  97
  98   Float_t GetModuleCenter(Int_t module, Int_t axis) const {
  99     return fModuleCenter[module][axis];}
 100   Float_t GetModuleAngle(Int_t module, Int_t axis, Int_t angle) const {
 101     return fModuleAngle[module][axis][angle];}
 102
 103
 104   // Return EMCA geometry parameters
 105
 106   AliPHOSEMCAGeometry * GetEMCAGeometry()      const {return fGeometryEMCA ;}
 107   Float_t   GetIPtoCrystalSurface(void)        const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ; }
 108   Float_t   GetIPtoOuterCoverDistance(void)    const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ; }
 109   Int_t     GetNPhi(void)                      const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ; }
 110   Int_t     GetNZ(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 111   Int_t     GetNCristalsInModule(void)         const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() * fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 112
 113   // Return CPV geometry parameters
 114   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)           const { return fGeometryCPV ->GetNumberOfCPVLayers();      }
 115   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return fGeometryCPV->GetCPVActiveSize(index);      }
 116   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 117   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 118   Int_t   GetNumberOfCPVPadsPhi(void)          const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi();      }
 119   Int_t   GetNumberOfCPVPadsZ(void)            const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ();        }
 120   Float_t GetPadSizePhi(void)                  const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi();           }
 121   Float_t GetPadSizeZ(void)                    const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ();             }
 122   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return fGeometryCPV->GetGassiplexChipSize(index);  }
 123   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return fGeometryCPV->GetCPVGasThickness();         }
 124   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return fGeometryCPV->GetCPVTextoliteThickness();   }
 125   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return fGeometryCPV->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 126   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return fGeometryCPV->GetFTPosition(index);         }
 127   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return fGeometryCPV->GetCPVFrameSize(index);       }
 128   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)           const { return fGeometryCPV ->GetCPVBoxSize(index);        }
 129   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const { return  GetIPtoOuterCoverDistance() -
 130                                                                GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 131   void GetModuleCenter(TVector3& center, const char *det, Int_t module) const;
 132   void Global2Local(TVector3& localPosition,
 133                     const TVector3& globalPosition,
 134                     Int_t module) const;
 135
 136   // Return PHOS' support geometry parameters
 137
 138   Float_t GetRailOuterSize(Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailOuterSize(index); }
 139   Float_t GetRailPart1    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart1    (index); }
 140   Float_t GetRailPart2    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart2    (index); }
 141   Float_t GetRailPart3    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart3    (index); }
 142   Float_t GetRailPos      (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPos      (index); }
 143   Float_t GetRailLength   (void)         const { return fGeometrySUPP->GetRailLength   ();      }
 144   Float_t GetDistanceBetwRails(void)     const { return fGeometrySUPP->GetDistanceBetwRails();  }
 145   Float_t GetRailsDistanceFromIP(void)   const { return fGeometrySUPP->GetRailsDistanceFromIP();}
 146   Float_t GetRailRoadSize (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailRoadSize (index); }
 147   Float_t GetCradleWallThickness(void)   const { return fGeometrySUPP->GetCradleWallThickness();}
 148   Float_t GetCradleWall   (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWall   (index); }
 149   Float_t GetCradleWheel  (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWheel  (index); }
 150   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 151
 152
 153   void SetAlignData(AliPHOSAlignData* alignda) { fgAlignData = alignda; }
 154   AliPHOSAlignData * AlignData() {return fgAlignData;}
 155
 156 protected:
 157
 158   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") : AliGeometry(name, title) {
 159     // ctor only for internal usage (singleton)
 160     Init() ;
 161   }
 162 private:
 163
 164   Int_t                    fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 165   Float_t                  fAngle ;          // Position angles between modules
 166   Float_t                 *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 167   Float_t                  fPHOSParams[4] ;  // Half-sizes of PHOS trapecoid
 168   Float_t                  fIPtoUpperCPVsurface; // Minimal distance from IP to PHOS
 169   TObjArray               *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 170   AliPHOSEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 171   AliPHOSCPVGeometry      *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV  (IHEP)
 172   AliPHOSSupportGeometry  *fGeometrySUPP ;   // Geometry object for PHOS support
 173   Float_t fModuleCenter[5][3];   // xyz-position of the module center
 174   Float_t fModuleAngle[5][3][2]; // polar and azymuth angles for 3 axes of modules
 175
 176   void                     SetPHOSAngles();  // calculates the PHOS modules PHI angle
 177
 178   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 179   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 180   static AliPHOSAlignData * fgAlignData; // PHOS alignment data
 181
 182   ClassDef(AliPHOSGeometry,2)       // PHOS geometry class
 183
 184 } ;
 185
 186 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H