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
  28 class AliPHOSRecPoint;
  29 class TVector3;
  30
  31 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  32
  33 public:
  34
  35   AliPHOSGeometry() ;
  36   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) ;
  37
  38   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  39   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  40   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  41   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrixF & /* gmat */) const
  42                  {GetGlobal(RecPoint,gpos); }
  43   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  44   virtual void   GetGlobalPHOS(const AliPHOSRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  45   virtual void   GetGlobalPHOS(const AliPHOSRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrixF & /* gmat */) const
  46                  {GetGlobalPHOS(RecPoint,gpos); }
  47   virtual Bool_t Impact(const TParticle * particle) const ;
  48
  49   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & /*rvalue*/) {
  50     Fatal("operator =", "not implemented") ;
  51     return *this ;
  52   }
  53
  54   // General
  55
  56   static TString Degre(void) { return TString("deg") ; }  // a global for degree (deg)
  57
  58   static TString Radian(void){ return TString("rad") ; }  // a global for radian (rad)
  59
  60   Bool_t AbsToRelNumbering(Int_t AbsId, Int_t * RelId) const ;
  61                                           // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  62
  63 //  void EmcModuleCoverage(Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm,
  64 //                                        Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  65 //                                         // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  66 //  void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  67 //                                         // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  68 //                                         // single crystal in a EMC module
  69
  70   void ImpactOnEmc(Double_t * vtx, Double_t theta, Double_t phi,
  71                    Int_t & ModuleNumber, Double_t & z, Double_t & x) const ;
  72 //  void ImpactOnEmc(const TVector3& vec, Int_t & ModuleNumber,
  73 //                       Double_t & z, Double_t & x) const ;
  74 //  void ImpactOnEmc(const TParticle& p, Int_t & ModuleNumber,
  75 //                       Double_t & z, Double_t & x) const ;
  76 //                                        // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  77 //                                         // emitted in direction theta and phi in ALICE
  78   Bool_t IsInEMC(Int_t id) const { if (id > GetNModules() *  GetNCristalsInModule() ) return kFALSE; return kTRUE; }
  79   void RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) const ;
  80                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  81                                          // center of PHOS module
  82   void RelPosInAlice(Int_t AbsId, TVector3 &  pos) const ;
  83                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to Alice
  84   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) const ;
  85                                          // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  86   void  RelPosToAbsId(Int_t module, Double_t x, Double_t z, Int_t & AbsId) const;
  87                                          // converts local PHOS-module (x, z) coordinates to absId
  88   void  GetIncidentVector(const TVector3 &vtx, Int_t module, Float_t x, Float_t z, TVector3& vInc) const ;
  89                                          //calculates vector from vertex to current point in module local frame
  90   void  Local2Global(Int_t module, Float_t x, Float_t z, TVector3 &globaPos) const ;
  91
  92   Bool_t IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  93
  94   // Return general PHOS parameters
  95   Int_t    GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  96   Float_t  GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
  97   Float_t* GetPHOSParams(void)                        { return fPHOSParams;}  //Half-sizes of PHOS trapecoid
  98   Float_t  GetIPtoUpperCPVsurface(void)         const { return fIPtoUpperCPVsurface ; }
  99   Float_t  GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return 2.*fPHOSParams[index]; }
 100   Float_t  GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;  }
 101   Float_t  GetCellStep(void)                    const { return 2.*fGeometryEMCA->GetSteelCellHalfSize()[0];}
 102
 103   Float_t GetModuleCenter(Int_t module, Int_t axis) const {
 104     return fModuleCenter[module][axis];}
 105   Float_t GetModuleAngle(Int_t module, Int_t axis, Int_t angle) const {
 106     return fModuleAngle[module][axis][angle];}
 107
 108
 109   // Return ideal EMCA geometry parameters
 110
 111   AliPHOSEMCAGeometry * GetEMCAGeometry()      const {return fGeometryEMCA ;}
 112   Float_t   GetIPtoCrystalSurface(void)        const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ; }
 113   Float_t   GetIPtoOuterCoverDistance(void)    const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ; }
 114   Int_t     GetNPhi(void)                      const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ; }
 115   Int_t     GetNZ(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 116   Int_t     GetNCristalsInModule(void)         const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() * fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 117
 118   // Return ideal CPV geometry parameters
 119   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)           const { return fGeometryCPV ->GetNumberOfCPVLayers();      }
 120   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return fGeometryCPV->GetCPVActiveSize(index);      }
 121   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 122   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 123   Int_t   GetNumberOfCPVPadsPhi(void)          const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi();      }
 124   Int_t   GetNumberOfCPVPadsZ(void)            const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ();        }
 125   Float_t GetPadSizePhi(void)                  const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi();           }
 126   Float_t GetPadSizeZ(void)                    const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ();             }
 127   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return fGeometryCPV->GetGassiplexChipSize(index);  }
 128   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return fGeometryCPV->GetCPVGasThickness();         }
 129   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return fGeometryCPV->GetCPVTextoliteThickness();   }
 130   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return fGeometryCPV->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 131   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return fGeometryCPV->GetFTPosition(index);         }
 132   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return fGeometryCPV->GetCPVFrameSize(index);       }
 133   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)           const { return fGeometryCPV ->GetCPVBoxSize(index);        }
 134   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const { return  GetIPtoOuterCoverDistance() -
 135                                                                GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 136
 137
 138   // Return real CPV geometry parameters
 139   void GetModuleCenter(TVector3& center, const char *det, Int_t module) const;
 140   void Global2Local(TVector3& localPosition,
 141                     const TVector3& globalPosition,
 142                     Int_t module) const;
 143
 144   // Return PHOS' support geometry parameters
 145
 146   Float_t GetRailOuterSize(Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailOuterSize(index); }
 147   Float_t GetRailPart1    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart1    (index); }
 148   Float_t GetRailPart2    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart2    (index); }
 149   Float_t GetRailPart3    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart3    (index); }
 150   Float_t GetRailPos      (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPos      (index); }
 151   Float_t GetRailLength   (void)         const { return fGeometrySUPP->GetRailLength   ();      }
 152   Float_t GetDistanceBetwRails(void)     const { return fGeometrySUPP->GetDistanceBetwRails();  }
 153   Float_t GetRailsDistanceFromIP(void)   const { return fGeometrySUPP->GetRailsDistanceFromIP();}
 154   Float_t GetRailRoadSize (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailRoadSize (index); }
 155   Float_t GetCradleWallThickness(void)   const { return fGeometrySUPP->GetCradleWallThickness();}
 156   Float_t GetCradleWall   (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWall   (index); }
 157   Float_t GetCradleWheel  (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWheel  (index); }
 158   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 159
 160
 161 protected:
 162
 163   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
 164 private:
 165
 166   Int_t                    fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 167   Float_t                  fAngle ;          // Position angles between modules
 168   Float_t                 *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 169   Float_t                  fPHOSParams[4] ;  // Half-sizes of PHOS trapecoid
 170   Float_t                  fIPtoUpperCPVsurface; // Minimal distance from IP to PHOS
 171   TObjArray               *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 172   AliPHOSEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 173   AliPHOSCPVGeometry      *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV  (IHEP)
 174   AliPHOSSupportGeometry  *fGeometrySUPP ;   // Geometry object for PHOS support
 175   Float_t fModuleCenter[5][3];   // xyz-position of the module center
 176   Float_t fModuleAngle[5][3][2]; // polar and azymuth angles for 3 axes of modules
 177
 178   void                     SetPHOSAngles();  // calculates the PHOS modules PHI angle
 179
 180   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 181   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 182
 183   ClassDef(AliPHOSGeometry,2)       // PHOS geometry class
 184
 185 } ;
 186
 187 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H