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 #include <assert.h>
  20
  21 // --- ROOT system ---
  22
  23 #include "TNamed.h"
  24 #include "TString.h"
  25 #include "TObjArray.h"
  26 #include "TVector3.h"
  27
  28 // --- AliRoot header files ---
  29
  30 #include "AliGeometry.h"
  31 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
  32 #include "AliPHOSCPVGeometry.h"
  33 #include "AliPHOSPPSDGeometry.h"
  34 #include "AliPHOSSupportGeometry.h"
  35 #include "AliPHOSRecPoint.h"
  36
  37
  38 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  39
  40 public:
  41
  42   AliPHOSGeometry() {
  43     // default ctor
  44     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  45     fPHOSAngle = 0 ;
  46   } ;
  47
  48   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) {
  49     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  50     assert(0==1) ;
  51   }
  52
  53   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  54   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  55   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  56   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrix & gmat) const ;
  57   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  58
  59   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & rvalue) const {
  60     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  61     assert(0==1) ;
  62     return *(GetInstance()) ;
  63   }
  64
  65   // General
  66
  67   static TString Degre(void) {
  68     // a global for degree (deg)
  69     return TString("deg") ;
  70   }
  71
  72   static TString Radian(void) {
  73     // a global for radian (rad)
  74     return TString("rad") ;
  75   }
  76
  77   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) ; // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  78
  79   void EmcModuleCoverage(const Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm, Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() );
  80                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  81   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) ;
  82                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  83                                                          // single crystal in a EMC module
  84
  85   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber, Double_t & z, Double_t & x) ;
  86                                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  87                                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  88
  89   void   RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) ; // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  90                                                                          // center of PHOS module
  91   void   RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) ;             // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  92                                                                          // Alice
  93   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) ;         // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  94
  95   Bool_t  IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  96
  97   // Return general PHOS parameters
  98
  99   Int_t   GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
 100   Int_t   GetNPPSDModules(void)                const { return fNPPSDModules ; }
 101   Int_t   GetNCPVModules(void)                 const { return fNModules - fNPPSDModules ; }
 102   Float_t GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
 103
 104   // Return EMCA geometrical parameters
 105
 106   Float_t GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return fGeometryEMCA->GetOuterBoxSize(index);            }
 107   Float_t GetAirFilledBoxSize(Int_t index)     const { return fGeometryEMCA->GetAirFilledBoxSize(index) ;       }
 108   Float_t GetCrystalHolderThickness(void)      const { return fGeometryEMCA->GetCrystalHolderThickness() ;      }
 109   Float_t GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;            }
 110   Float_t GetCrystalSupportHeight(void)        const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSupportHeight() ;        }
 111   Float_t GetCrystalWrapThickness(void)        const { return fGeometryEMCA->GetCrystalWrapThickness() ;        }
 112   Float_t GetGapBetweenCrystals(void)          const { return fGeometryEMCA->GetGapBetweenCrystals() ;          }
 113   Float_t GetIPtoCrystalSurface(void)          const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ;          }
 114   Float_t GetIPtoOuterCoverDistance(void)      const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ;      }
 115   Float_t GetLowerThermoPlateThickness(void)   const { return fGeometryEMCA->GetLowerThermoPlateThickness() ;   }
 116   Float_t GetLowerTextolitPlateThickness(void) const { return fGeometryEMCA->GetLowerTextolitPlateThickness() ; }
 117   Float_t GetModuleBoxThickness(void)          const { return fGeometryEMCA->GetModuleBoxThickness() ;          }
 118   Int_t   GetNPhi(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ;                        }
 119   Int_t   GetNZ(void)                          const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ;                          }
 120   Float_t GetOuterBoxThickness(Int_t index)    const { return fGeometryEMCA->GetOuterBoxThickness(index) ;      }
 121   Float_t GetPinDiodeSize(Int_t index)         const { return fGeometryEMCA->GetPinDiodeSize(index) ;           }
 122   Float_t GetSecondUpperPlateThickness(void)   const { return fGeometryEMCA->GetSecondUpperPlateThickness() ;   }
 123   Float_t GetSupportPlateThickness(void)       const { return fGeometryEMCA->GetSupportPlateThickness() ;       }
 124   Float_t GetTextolitBoxSize(Int_t index)      const { return fGeometryEMCA->GetTextolitBoxSize(index) ;        }
 125   Float_t GetTextolitBoxThickness(Int_t index) const { return fGeometryEMCA->GetTextolitBoxThickness(index);    }
 126   Float_t GetUpperPlateThickness(void)         const { return fGeometryEMCA->GetUpperPlateThickness() ;         }
 127   Float_t GetUpperCoolingPlateThickness(void)  const { return fGeometryEMCA->GetUpperCoolingPlateThickness() ;  }
 128
 129   // Return PPSD geometrical parameters
 130
 131   Float_t GetAnodeThickness(void)              const { return fGeometryPPSD->GetAnodeThickness();         }
 132   Float_t GetAvalancheGap(void)                const { return fGeometryPPSD->GetAvalancheGap();           }
 133   Float_t GetCathodeThickness(void)            const { return fGeometryPPSD->GetCathodeThickness();       }
 134   Float_t GetCompositeThickness(void)          const { return fGeometryPPSD->GetCompositeThickness();     }
 135   Float_t GetConversionGap(void)               const { return fGeometryPPSD->GetConversionGap();          }
 136   Float_t GetLeadConverterThickness(void)      const { return fGeometryPPSD->GetLeadConverterThickness(); }
 137   Float_t GetLeadToMicro2Gap(void)             const { return fGeometryPPSD->GetLeadToMicro2Gap();        }
 138   Float_t GetLidThickness(void)                const { return fGeometryPPSD->GetLidThickness();           }
 139   Float_t GetMicromegas1Thickness(void)        const { return fGeometryPPSD->GetMicromegas1Thickness();   }
 140   Float_t GetMicromegas2Thickness(void)        const { return fGeometryPPSD->GetMicromegas2Thickness();   }
 141   Float_t GetMicromegasWallThickness(void)     const { return fGeometryPPSD->GetMicromegasWallThickness();}
 142   Float_t GetMicro1ToLeadGap(void)             const { return fGeometryPPSD->GetMicro1ToLeadGap();        }
 143   Int_t   GetNumberOfModulesPhi(void)          const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfModulesPhi();     }
 144   Int_t   GetNumberOfModulesZ(void)            const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfModulesZ();       }
 145   Int_t   GetNumberOfPadsPhi(void)             const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfPadsPhi();        }
 146   Int_t   GetNumberOfPadsZ(void)               const { return fGeometryPPSD->GetNumberOfPadsZ();          }
 147   Float_t GetPCThickness(void)                 const { return fGeometryPPSD->GetPCThickness();            }
 148   Float_t GetPhiDisplacement(void)             const { return fGeometryPPSD->GetPhiDisplacement();        }
 149   Float_t GetPPSDModuleSize(Int_t index)       const { return fGeometryPPSD->GetPPSDModuleSize(index);    }
 150   Float_t GetZDisplacement(void)               const { return fGeometryPPSD->GetZDisplacement();          }
 151   void    SetLeadConverterThickness(Float_t x) const {        fGeometryPPSD->SetLeadConverterThickness(x);}
 152
 153   // Return CPV geometrical parameters
 154
 155   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)           const { return fGeometryCPV ->GetNumberOfCPVLayers();      }
 156   Bool_t  IsLeadConverterExists(void)          const { return fGeometryCPV->IsLeadConverterExists();      }
 157   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return fGeometryCPV->GetCPVActiveSize(index);      }
 158   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 159   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 160   Int_t   GetNumberOfCPVPadsPhi(void)          const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi();      }
 161   Int_t   GetNumberOfCPVPadsZ(void)            const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ();        }
 162   Float_t GetPadSizePhi(void)                  const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi();           }
 163   Float_t GetPadSizeZ(void)                    const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ();             }
 164   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return fGeometryCPV->GetGassiplexChipSize(index);  }
 165   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return fGeometryCPV->GetCPVGasThickness();         }
 166   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return fGeometryCPV->GetCPVTextoliteThickness();   }
 167   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return fGeometryCPV->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 168   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return fGeometryCPV->GetFTPosition(index);         }
 169   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return fGeometryCPV->GetCPVFrameSize(index);       }
 170
 171   // Common PPSD and CPV parameters
 172
 173   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)  const ;
 174
 175   // Mixed EMCA and PPSD parameters
 176
 177   Float_t GetIPtoPpsdUp(void)                  const {
 178     return (GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) + GetPPSDModuleSize(1)/2 ); }
 179   Float_t GetIPtoTopLidDistance(void)          const {
 180     return  GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) - 1. ; }
 181   Float_t GetIPtoPpsdLow(void)                 const {
 182     return (GetIPtoOuterCoverDistance() - GetPPSDModuleSize(1)/2 ); }
 183
 184   // Mixed EMCA and CPV parameters
 185
 186   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const {
 187     return  GetIPtoOuterCoverDistance() - GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 188
 189   // Return PHOS' support geometrical parameters
 190
 191   Float_t GetRailOuterSize(Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailOuterSize(index); }
 192   Float_t GetRailPart1    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart1    (index); }
 193   Float_t GetRailPart2    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart2    (index); }
 194   Float_t GetRailPart3    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart3    (index); }
 195   Float_t GetRailPos      (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPos      (index); }
 196   Float_t GetRailLength   ()             const { return fGeometrySUPP->GetRailLength   ();      }
 197   Float_t GetDistanceBetwRails()         const { return fGeometrySUPP->GetDistanceBetwRails();  }
 198   Float_t GetRailsDistanceFromIP()       const { return fGeometrySUPP->GetRailsDistanceFromIP();}
 199   Float_t GetRailRoadSize (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailRoadSize (index); }
 200   Float_t GetCradleWallThickness()       const { return fGeometrySUPP->GetCradleWallThickness();}
 201   Float_t GetCradleWall   (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWall   (index); }
 202   Float_t GetCradleWheel  (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWheel  (index); }
 203
 204 protected:
 205
 206   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") : AliGeometry(name, title) {
 207     // ctor only for internal usage (singleton)
 208     Init() ;
 209   }
 210   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 211
 212 private:
 213
 214   Int_t                    fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 215   Int_t                    fNPPSDModules ;   // Number of PPSD modules
 216   Float_t                  fAngle ;          // Position angles between modules
 217   Float_t                 *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 218   TObjArray               *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 219   AliPHOSEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 220   AliPHOSCPVGeometry      *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV  (IHEP)
 221   AliPHOSPPSDGeometry     *fGeometryPPSD ;   // Geometry object for PPSD (GPS2)
 222   AliPHOSSupportGeometry  *fGeometrySUPP ;   // Geometry object for PHOS support
 223
 224   void                     SetPHOSAngles();  // calculates the PHOS modules PHI angle
 225
 226   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 227   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 228
 229   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)       // PHOS geometry class
 230
 231 } ;
 232
 233 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H