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 // The EMC modules are parametrized so that any configuration can be easily implemented
  11 // The title is used to identify the type of CPV used. So far only PPSD implemented
  12 //
  13 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)
  14
  15 // --- ROOT system ---
  16
  17 #include "TNamed.h"
  18 #include "TString.h"
  19 #include "TObjArray.h"
  20 #include "TVector3.h"
  21
  22 // --- AliRoot header files ---
  23
  24 #include "AliGeometry.h"
  25 #include "AliPHOSRecPoint.h"
  26
  27 static const TString kDegre("deg") ;
  28 static const TString kRadian("rad") ;
  29
  30 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  31
  32 public:
  33
  34   AliPHOSGeometry() {
  35     // default ctor
  36     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  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, TMatrix & gmat)  ;
  42   virtual void  GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos)  ;
  43
  44 protected:
  45
  46   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title) : AliGeometry(name, title) { Init() ; }
  47   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and CPV
  48   void InitPHOS(void) ;        // defines the various PHOS geometry parameters
  49   void InitPPSD(void) ;        // defines the various PPSD geometry parameters
  50
  51 public:
  52
  53   // General
  54
  55   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) ; // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  56   void EmcModuleCoverage(const Int_t m, Double_t & tm, Double_t & tM, Double_t & pm, Double_t & pM, Option_t * opt = kRadian);
  57                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  58   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = kRadian) ;
  59                                                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  60                                                                          // single crystal in a EMC module
  61   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber, Double_t & x, Double_t & z) ;
  62                                                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  63                                                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  64   void   RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) ; // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  65                                                                          // center of PHOS module
  66   void   RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) ;             // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  67                                                                          // Alice
  68   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) ;         // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  69
  70
  71   ///////////// PHOS related parameters
  72
  73   Bool_t     IsInitialized(void)                  const { return fInit ; }
  74   Float_t    GetAirFilledBoxSize(Int_t index)     const { return fAirFilledBoxSize[index] ;}
  75   Float_t    GetCrystalHolderThickness(void)      const { return fCrystalHolderThickness ; }
  76   Float_t    GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fXtlSize[index] ; }
  77   Float_t    GetCrystalSupportHeight(void)        const { return fCrystalSupportHeight ; }
  78   Float_t    GetCrystalWrapThickness(void)        const { return fCrystalWrapThickness;}
  79   Float_t    GetGapBetweenCrystals(void)          const { return fGapBetweenCrystals ; }
  80   Float_t    GetIPtoCrystalSurface(void)          const { return fIPtoCrystalSurface ; }
  81   Float_t    GetIPtoOuterCoverDistance(void)      const { return fIPtoOuterCoverDistance ; }
  82   Float_t    GetIPtoPpsdUp(void)                  const { return (fIPtoOuterCoverDistance - fPPSDBoxSize[1] + fPPSDModuleSize[1]/2 ); }
  83   Float_t    GetIPtoPpsdLow(void)                 const { return (fIPtoOuterCoverDistance - fPPSDModuleSize[1]/2 ); }
  84   Float_t    GetIPtoTopLidDistance(void)          const { return fIPtoTopLidDistance ; }
  85   Float_t    GetLowerThermoPlateThickness(void)   const { return fLowerThermoPlateThickness ; }
  86   Float_t    GetLowerTextolitPlateThickness(void) const { return fLowerTextolitPlateThickness ; }
  87   Float_t    GetModuleBoxThickness(void)          const { return fModuleBoxThickness ; }
  88   Int_t      GetNPhi(void)                        const { return fNPhi ; }
  89   Int_t      GetNZ(void)                          const { return fNZ ; }
  90   Int_t      GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
  91   Float_t    GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return fOuterBoxSize[index] ;    }
  92   Float_t    GetOuterBoxThickness(Int_t index)    const { return fOuterBoxThickness[index] ; }
  93   Float_t    GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
  94   Float_t    GetPinDiodeSize(Int_t index)         const { return fPinDiodeSize[index] ; }
  95   Float_t    GetSecondUpperPlateThickness(void)   const { return fSecondUpperPlateThickness ; }
  96   Float_t    GetSupportPlateThickness(void)       const { return fSupportPlateThickness ; }
  97   Float_t    GetTextolitBoxSize(Int_t index)      const { return fTextolitBoxSize[index] ; }
  98   Float_t    GetTextolitBoxThickness(Int_t index) const { return fTextolitBoxThickness[index]; }
  99   Float_t    GetUpperPlateThickness(void)         const { return fUpperPlateThickness ; }
 100   Float_t    GetUpperCoolingPlateThickness(void)  const { return fUpperCoolingPlateThickness ; }
 101
 102 private:
 103
 104   void       SetPHOSAngles() ; // calculates the PHOS modules PHI angle
 105
 106 public:
 107
 108   ///////////// PPSD (PHOS PRE SHOWER DETECTOR)  related parameters
 109
 110
 111   Float_t GetAnodeThickness(void)          const { return fAnodeThickness ; }
 112   Float_t GetAvalancheGap(void)            const { return fAvalancheGap ; }
 113   Float_t GetCathodeThickness(void)        const { return fCathodeThickness ; }
 114   Float_t GetCompositeThickness(void)      const { return fCompositeThickness ; }
 115   Float_t GetConversionGap(void)           const { return fConversionGap ; }
 116   Float_t GetLeadConverterThickness(void)  const { return fLeadConverterThickness ; }
 117   Float_t GetLeadToMicro2Gap(void)         const { return fLeadToMicro2Gap ; }
 118   Float_t GetLidThickness(void)            const { return fLidThickness ; }
 119   Float_t GetMicromegas1Thickness(void)    const { return fMicromegas1Thickness ; }
 120   Float_t GetMicromegas2Thickness(void)    const { return fMicromegas2Thickness ; }
 121   Float_t GetMicromegasWallThickness(void) const { return fMicromegasWallThickness ; }
 122   Float_t GetMicro1ToLeadGap(void)         const { return fMicro1ToLeadGap ; }
 123   Int_t   GetNumberOfPadsPhi(void)         const { return fNumberOfPadsPhi ; }
 124   Int_t   GetNumberOfPadsZ(void)           const { return fNumberOfPadsZ ; }
 125   Int_t   GetNumberOfModulesPhi(void)      const { return fNumberOfModulesPhi ; }
 126   Int_t   GetNumberOfModulesZ(void)        const { return fNumberOfModulesZ ; }
 127   Float_t GetPCThickness(void)             const { return fPCThickness ; }
 128   Float_t GetPhiDisplacement(void)         const { return fPhiDisplacement ; }
 129   Float_t GetPPSDBoxSize(Int_t index)      const { return fPPSDBoxSize[index] ; }
 130   Float_t GetPPSDModuleSize(Int_t index)   const { return fPPSDModuleSize[index] ; }
 131   Float_t GetZDisplacement(void)           const { return fZDisplacement ; }
 132
 133   void SetLeadConverterThickness(Float_t e) ; // should ultimately disappear
 134
 135 private:
 136
 137   ///////////// PHOS related parameters
 138
 139   Float_t fAirFilledBoxSize[3] ;          // Air filled box containing one module
 140   Float_t fAirThickness[3] ;              // Space filled with air between the module box and the Textolit box
 141   Float_t fCrystalSupportHeight ;         // Height of the support of the crystal
 142   Float_t fCrystalWrapThickness ;         // Thickness of Tyvek wrapping the crystal
 143   Float_t fCrystalHolderThickness ;       // Titanium holder of the crystal
 144   Float_t fGapBetweenCrystals ;           // Total Gap between two adjacent crystals
 145   Bool_t  fInit ;                         // Tells if geometry has been succesfully set up
 146   Float_t fIPtoOuterCoverDistance ;       // Distances from interaction point to outer cover
 147   Float_t fIPtoCrystalSurface ;           // Distances from interaction point to Xtal surface
 148   Float_t fModuleBoxThickness ;           // Thickness of the thermo insulating box containing one crystals module
 149   Float_t fLowerTextolitPlateThickness ;  // Thickness of lower textolit plate
 150   Float_t fLowerThermoPlateThickness ;    // Thickness of lower thermo insulating plate
 151   Int_t   fNModules ;                     // Number of modules constituing PHOS
 152   Int_t   fNPhi ;                         // Number of crystal units in X (phi) direction
 153   Int_t   fNZ ;                           // Number of crystal units in Z direction
 154   Float_t fOuterBoxSize[3] ;              // Size of the outer  thermo insulating foam box
 155   Float_t fOuterBoxThickness[3] ;         // Thickness of the outer thermo insulating foam box
 156   Float_t * fPHOSAngle ;                  //[fNModules] Position angles of modules
 157   Float_t fPinDiodeSize[3] ;              // Size of the PIN Diode
 158   TObjArray *  fRotMatrixArray ;          // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 159   Float_t fSecondUpperPlateThickness ;    // Thickness of  upper polystyrene foam plate
 160   Float_t fSupportPlateThickness ;        // Thickness of the Aluminium support plate
 161   Float_t fUpperCoolingPlateThickness ;   // Thickness of the upper cooling plate
 162   Float_t fUpperPlateThickness ;          // Thickness of the uper thermo insulating foam plate
 163   Float_t fTextolitBoxSize[3] ;           // Size of the Textolit box inside the insulating foam box
 164   Float_t fTextolitBoxThickness[3] ;      // Thicknesses of th Textolit box
 165   Float_t fXtlSize[3] ;                   // PWO4 crystal dimensions
 166
 167
 168   ///////////// PPSD (PHOS PRE SHOWER DETECTOR)  related parameters
 169
 170   Float_t fAnodeThickness ;               // Thickness of the copper layer which makes the anode
 171   Float_t fAvalancheGap ;                 // Thickness of the gas in the avalanche stage
 172   Float_t fCathodeThickness ;             // Thickeness of composite material ensuring rigidity of cathode
 173   Float_t fCompositeThickness ;           // Thickeness of composite material ensuring rigidity of anode
 174   Float_t fConversionGap ;                // Thickness of the gas in the conversion stage
 175   Float_t fIPtoTopLidDistance ;           // Distance from interaction point to top lid of PPSD
 176   Float_t fLeadConverterThickness ;       // Thickness of the Lead converter
 177   Float_t fLeadToMicro2Gap ;              // Thickness of the air gap between the Lead and Micromegas 2
 178   Float_t fLidThickness ;                 // Thickness of top lid
 179   Float_t fMicromegas1Thickness ;         // Thickness of the first downstream Micromegas
 180   Float_t fMicromegas2Thickness ;         // Thickness of the second downstream Micromegas
 181   Float_t fMicromegasWallThickness ;      // Thickness of the Micromegas leak tight box
 182   Float_t fMicro1ToLeadGap ;              // Thickness of the air gap between Micromegas 1 and the Lead
 183   Int_t   fNumberOfPadsPhi ;              // Number of pads on a micromegas module ;
 184   Int_t   fNumberOfPadsZ ;                // Number of pads on a micromegas module ;
 185   Int_t   fNumberOfModulesPhi ;           // Number of micromegas modules in phi
 186   Int_t   fNumberOfModulesZ ;             // Number of micromegas modules in z
 187   Float_t fPCThickness ;                  // Thickness of the printed circuit board of the anode
 188   Float_t fPhiDisplacement ;              // Phi displacement of micromegas1 with respect to micromegas2
 189   Float_t fPPSDBoxSize[3] ;               // Size of large box which contains PPSD; matches PHOS module size
 190   Float_t fPPSDModuleSize[3] ;            // Size of an individual micromegas module
 191   Float_t fZDisplacement ;                // Z displacement of micromegas1 with respect to micromegas2
 192
 193   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 194
 195   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)  // PHOS geometry class
 196
 197 } ;
 198
 199 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H