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 "TString.h"
  24 #include "TObjArray.h"
  25 #include "TParticle.h"
  26 #include "TVector3.h"
  27
  28 // --- AliRoot header files ---
  29
  30 #include "AliGeometry.h"
  31
  32 #include "AliPHOSEMCAGeometry.h"
  33 #include "AliPHOSCPVGeometry.h"
  34 #include "AliPHOSSupportGeometry.h"
  35
  36
  37 class AliPHOSGeometry : public AliGeometry {
  38
  39 public:
  40
  41   AliPHOSGeometry() {
  42     // default ctor
  43     // must be kept public for root persistency purposes, but should never be called by the outside world
  44     fPHOSAngle = 0 ;
  45     fGeometryEMCA = 0;
  46     fGeometrySUPP = 0;
  47     fGeometryCPV  = 0;
  48     fgGeom        = 0;
  49     fRotMatrixArray = 0;  }
  50
  51   AliPHOSGeometry(const AliPHOSGeometry & geom) {
  52     // cpy ctor requested by Coding Convention but not yet needed
  53
  54     assert(0==1) ;
  55   }
  56
  57   virtual ~AliPHOSGeometry(void) ;
  58   static AliPHOSGeometry * GetInstance(const Text_t* name, const Text_t* title="") ;
  59   static AliPHOSGeometry * GetInstance() ;
  60   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos, TMatrix & gmat) const ;
  61   virtual void   GetGlobal(const AliRecPoint* RecPoint, TVector3 & gpos) const ;
  62   virtual Bool_t Impact(const TParticle * particle) const ;
  63
  64   AliPHOSGeometry & operator = (const AliPHOSGeometry  & rvalue) const {
  65     // assignement operator requested by coding convention but not needed
  66     assert(0==1) ;
  67     return *(GetInstance()) ;
  68   }
  69
  70   // General
  71
  72   static TString Degre(void) { return TString("deg") ; }  // a global for degree (deg)
  73
  74   static TString Radian(void){ return TString("rad") ; }  // a global for radian (rad)
  75
  76   Bool_t AbsToRelNumbering(const Int_t AbsId, Int_t * RelId) const ;
  77                                           // 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,
  80                                           Double_t & pM, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  81                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a EMC module
  82   void EmcXtalCoverage(Double_t & theta, Double_t & phi, Option_t * opt = Radian() ) const ;
  83                                          // calculates the angular coverage in theta and phi of a
  84                                          // single crystal in a EMC module
  85   void ImpactOnEmc(const Double_t theta, const Double_t phi, Int_t & ModuleNumber,
  86                          Double_t & z, Double_t & x) const ;
  87                                          // calculates the impact coordinates of a neutral particle
  88                                          // emitted in direction theta and phi in ALICE
  89   Bool_t IsInEMC(const Int_t id) const { if (id > GetNModules() *  GetNCristalsInModule() ) return kFALSE; return kTRUE; }
  90   void RelPosInModule(const Int_t * RelId, Float_t & y, Float_t & z) const ;
  91                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to
  92                                          // center of PHOS module
  93   void RelPosInAlice(const Int_t AbsId, TVector3 &  pos) const ;
  94                                          // gets the position of element (pad or Xtal) relative to Alice
  95   Bool_t RelToAbsNumbering(const Int_t * RelId, Int_t & AbsId) const ;
  96                                          // converts the absolute PHOS numbering to a relative
  97
  98   Bool_t IsInitialized(void)                  const { return fgInit ; }
  99
 100   // Return general PHOS parameters
 101   Int_t    GetNModules(void)                    const { return fNModules ; }
 102   Float_t  GetPHOSAngle(Int_t index)            const { return fPHOSAngle[index-1] ; }
 103   Float_t* GetPHOSParams(void)                        { return fPHOSParams;}  //Half-sizes of PHOS trapecoid
 104   Float_t  GetIPtoUpperCPVsurface(void)         const { return fIPtoUpperCPVsurface ; }
 105   Float_t  GetOuterBoxSize(Int_t index)         const { return 2.*fPHOSParams[index]; }
 106   Float_t  GetCrystalSize(Int_t index)          const { return fGeometryEMCA->GetCrystalSize(index) ;  }
 107   Float_t  GetCellStep(void)                    const { return 2*(fGeometryEMCA->GetAirCellHalfSize()[0] +
 108                                                                   fGeometryEMCA->GetStripWallWidthOut()) ;}
 109
 110   // Return EMCA geometry parameters
 111
 112   AliPHOSEMCAGeometry * GetEMCAGeometry()      const {return fGeometryEMCA ;}
 113   Float_t   GetIPtoCrystalSurface(void)        const { return fGeometryEMCA->GetIPtoCrystalSurface() ; }
 114   Float_t   GetIPtoOuterCoverDistance(void)    const { return fGeometryEMCA->GetIPtoOuterCoverDistance() ; }
 115   Int_t     GetNPhi(void)                      const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() ; }
 116   Int_t     GetNZ(void)                        const { return fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 117   Int_t     GetNCristalsInModule(void)         const { return fGeometryEMCA->GetNPhi() * fGeometryEMCA->GetNZ() ; }
 118
 119   // Return CPV geometry parameters
 120   Int_t   GetNumberOfCPVLayers(void)           const { return fGeometryCPV ->GetNumberOfCPVLayers();      }
 121   Float_t GetCPVActiveSize(Int_t index)        const { return fGeometryCPV->GetCPVActiveSize(index);      }
 122   Int_t   GetNumberOfCPVChipsPhi(void)         const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsPhi();     }
 123   Int_t   GetNumberOfCPVChipsZ(void)           const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVChipsZ();       }
 124   Int_t   GetNumberOfCPVPadsPhi(void)          const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsPhi();      }
 125   Int_t   GetNumberOfCPVPadsZ(void)            const { return fGeometryCPV->GetNumberOfCPVPadsZ();        }
 126   Float_t GetPadSizePhi(void)                  const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizePhi();           }
 127   Float_t GetPadSizeZ(void)                    const { return fGeometryCPV->GetCPVPadSizeZ();             }
 128   Float_t GetGassiplexChipSize(Int_t index)    const { return fGeometryCPV->GetGassiplexChipSize(index);  }
 129   Float_t GetCPVGasThickness(void)             const { return fGeometryCPV->GetCPVGasThickness();         }
 130   Float_t GetCPVTextoliteThickness(void)       const { return fGeometryCPV->GetCPVTextoliteThickness();   }
 131   Float_t GetCPVCuNiFoilThickness(void)        const { return fGeometryCPV->GetCPVCuNiFoilThickness();    }
 132   Float_t GetFTPosition(Int_t index)           const { return fGeometryCPV->GetFTPosition(index);         }
 133   Float_t GetCPVFrameSize(Int_t index)         const { return fGeometryCPV->GetCPVFrameSize(index);       }
 134   Float_t GetCPVBoxSize(Int_t index)           const { return fGeometryCPV ->GetCPVBoxSize(index);        }
 135   Float_t GetIPtoCPVDistance(void)             const { return  GetIPtoOuterCoverDistance() -
 136                                                                GetCPVBoxSize(1) - 1.0; }
 137
 138   // Return PHOS' support geometry parameters
 139
 140   Float_t GetRailOuterSize(Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailOuterSize(index); }
 141   Float_t GetRailPart1    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart1    (index); }
 142   Float_t GetRailPart2    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart2    (index); }
 143   Float_t GetRailPart3    (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPart3    (index); }
 144   Float_t GetRailPos      (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailPos      (index); }
 145   Float_t GetRailLength   (void)         const { return fGeometrySUPP->GetRailLength   ();      }
 146   Float_t GetDistanceBetwRails(void)     const { return fGeometrySUPP->GetDistanceBetwRails();  }
 147   Float_t GetRailsDistanceFromIP(void)   const { return fGeometrySUPP->GetRailsDistanceFromIP();}
 148   Float_t GetRailRoadSize (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetRailRoadSize (index); }
 149   Float_t GetCradleWallThickness(void)   const { return fGeometrySUPP->GetCradleWallThickness();}
 150   Float_t GetCradleWall   (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWall   (index); }
 151   Float_t GetCradleWheel  (Int_t index)  const { return fGeometrySUPP->GetCradleWheel  (index); }
 152
 153 protected:
 154
 155   AliPHOSGeometry(const Text_t* name, const Text_t* title="") : AliGeometry(name, title) {
 156     // ctor only for internal usage (singleton)
 157     Init() ;
 158   }
 159   void Init(void) ;            // steering method for PHOS and PPSD/CPV
 160
 161 private:
 162
 163   Int_t                    fNModules ;       // Number of modules constituing PHOS
 164   Float_t                  fAngle ;          // Position angles between modules
 165   Float_t                 *fPHOSAngle ;      //[fNModules] Position angles of modules
 166   Float_t                  fPHOSParams[4] ;  // Half-sizes of PHOS trapecoid
 167   Float_t                  fIPtoUpperCPVsurface; // Minimal distance from IP to PHOS
 168   TObjArray               *fRotMatrixArray ; // Liste of rotation matrices (one per phos module)
 169   AliPHOSEMCAGeometry     *fGeometryEMCA ;   // Geometry object for Electromagnetic calorimeter
 170   AliPHOSCPVGeometry      *fGeometryCPV ;    // Geometry object for CPV  (IHEP)
 171   AliPHOSSupportGeometry  *fGeometrySUPP ;   // Geometry object for PHOS support
 172
 173   void                     SetPHOSAngles();  // calculates the PHOS modules PHI angle
 174
 175   static AliPHOSGeometry * fgGeom ; // pointer to the unique instance of the singleton
 176   static Bool_t fgInit ;            // Tells if geometry has been succesfully set up
 177
 178   ClassDef(AliPHOSGeometry,1)       // PHOS geometry class
 179
 180 } ;
 181
 182 #endif // AliPHOSGEOMETRY_H