Moving to the new VMC naming convention
[u/mrichter/AliRoot.git] / PMD / AliPMDv1.cxx
1 /***************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //
19 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
20 //                                                                           //
21 //  Photon Multiplicity Detector Version 1                                   //
22 //                                                                           //
23 //Begin_Html
24 /*
25 <img src="picts/AliPMDv1Class.gif">
26 */
27 //End_Html
28 //                                                                           //
29 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
30 ////
31
32 #include "Riostream.h"
33
34 #include <TVirtualMC.h>
35
36 #include "AliConst.h" 
37 #include "AliMagF.h" 
38 #include "AliPMDv1.h"
39 #include "AliRun.h"
40  
41 static Int_t   kdet, ncell_sm, ncell_hole;
42 static Float_t zdist, zdist1;
43 static Float_t sm_length, sm_thick, cell_radius, cell_wall, cell_depth;
44 static Float_t boundary, th_base, th_air, th_pcb;
45 static Float_t th_lead, th_steel;
46
47 ClassImp(AliPMDv1)
48  
49   //_____________________________________________________________________________
50   AliPMDv1::AliPMDv1()
51 {
52   //
53   // Default constructor 
54   //
55   fMedSens=0;
56 }
57  
58 //_____________________________________________________________________________
59 AliPMDv1::AliPMDv1(const char *name, const char *title)
60   : AliPMD(name,title)
61 {
62   //
63   // Standard constructor
64   //
65   fMedSens=0;
66 }
67
68 //_____________________________________________________________________________
69 void AliPMDv1::CreateGeometry()
70 {
71   //
72   // Create geometry for Photon Multiplicity Detector Version 3 :
73   // April 2, 2001
74   //
75   //Begin_Html
76   /*
77     <img src="picts/AliPMDv1.gif">
78   */
79   //End_Html
80   //Begin_Html
81   /*
82     <img src="picts/AliPMDv1Tree.gif">
83   */
84   //End_Html
85   GetParameters();
86   CreateSupermodule();
87   CreatePMD();
88 }
89
90 //_____________________________________________________________________________
91 void AliPMDv1::CreateSupermodule()
92 {
93   //
94   // Creates the geometry of the cells, places them in  supermodule which
95   // is a rhombus object.
96
97   // *** DEFINITION OF THE GEOMETRY OF THE PMD  *** 
98   // *** HEXAGONAL CELLS WITH CELL RADIUS 0.25 cm (see "GetParameters")
99   // -- Author :     S. Chattopadhyay, 02/04/1999. 
100
101   // Basic unit is ECAR, a hexagonal cell made of Ar+CO2, which is placed inside another 
102   // hexagonal cell made of Cu (ECCU) with larger radius, compared to ECAR. The difference
103   // in radius gives the dimension of half width of each cell wall.
104   // These cells are placed as 72 x 72 array in a 
105   // rhombus shaped supermodule (EHC1). The rhombus shaped modules are designed
106   // to have closed packed structure.
107   //
108   // Each supermodule (ESMA, ESMB), made of G10 is filled with following components
109   //  EAIR --> Air gap between gas hexagonal cells and G10 backing.
110   //  EHC1 --> Rhombus shaped parallelopiped containing the hexagonal cells
111   //  EAIR --> Air gap between gas hexagonal cells and G10 backing.
112   //
113   // ESMA, ESMB are placed in EMM1 along with EMPB (Pb converter) 
114   // and EMFE (iron support) 
115
116   // EMM1 made of
117   //    ESMB --> Normal supermodule, mirror image of ESMA
118   //    EMPB --> Pb converter
119   //    EMFE --> Fe backing
120   //    ESMA --> Normal supermodule
121   //
122   // ESMX, ESMY are placed in EMM2 along with EMPB (Pb converter) 
123   // and EMFE (iron support) 
124
125   // EMM2 made of 
126   //    ESMY --> Special supermodule, mirror image of ESMX, 
127   //    EMPB --> Pb converter
128   //    EMFE --> Fe backing
129   //    ESMX --> First of the two Special supermodules near the hole
130
131  // EMM3 made of
132   //    ESMQ --> Special supermodule, mirror image of ESMX, 
133   //    EMPB --> Pb converter
134   //    EMFE --> Fe backing
135   //    ESMP --> Second of the two Special supermodules near the hole
136   
137   // EMM2 and EMM3 are used to create the hexagonal  HOLE
138
139   //
140   //                                 EPMD
141   //                                   |             
142   //                                   |
143   //   ---------------------------------------------------------------------------
144   //   |              |                       |                     |            |
145   //  EHOL           EMM1                    EMM2                  EMM3         EALM
146   //                  |                       |                     |
147   //      --------------------   --------------------      -------------------- 
148   //      |    |      |     |    |     |      |     |      |     |      |     | 
149   //     ESMB  EMPB  EMFE ESMA  ESMY  EMPB  EMFE  ESMX    ESMQ  EMPB  EMFE  ESMP
150   //      |                      |                         |                 
151   //   ------------          ------------             -------------           
152   //  |     |     |         |     |     |             |     |     |           
153   // EAIR EHC1   EAIR      EAIR  EHC2  EAIR          EAIR  EHC3  EAIR          
154   //        |                     |                         |                  
155   //      ECCU                   ECCU                      ECCU                 
156   //       |                      |                         |                  
157   //      ECAR                   ECAR                      ECAR                 
158   
159
160   Int_t i, j;
161   Float_t xb, yb, zb;
162   Int_t number;
163   Int_t ihrotm,irotdm;
164   const Float_t root3_2 = TMath::Sqrt(3.) /2.; 
165   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-599;
166  
167   AliMatrix(ihrotm, 90., 30.,   90.,  120., 0., 0.);
168   AliMatrix(irotdm, 90., 180.,  90.,  270., 180., 0.);
169  
170   zdist = TMath::Abs(zdist1);
171
172
173   //Subhasis, dimensional parameters of rhombus (dpara) as given to gsvolu
174   // rhombus to accomodate 72 x 72 hexagons, and with total 1.2cm extension  
175   //(1mm tolerance on both side and 5mm thick G10 wall)
176   // 
177   
178   // **** CELL SIZE 20 mm^2 EQUIVALENT
179
180   // Inner hexagon filled with gas (Ar+CO2)
181
182   Float_t hexd2[10] = {0.,360.,6,2,-0.25,0.,0.23,0.25,0.,0.23};
183
184   hexd2[4]= - cell_depth/2.;
185   hexd2[7]=   cell_depth/2.;
186   hexd2[6]=   cell_radius - cell_wall;
187   hexd2[9]=   cell_radius - cell_wall;
188   
189   gMC->Gsvolu("ECAR", "PGON", idtmed[604], hexd2,10);
190   gMC->Gsatt("ECAR", "SEEN", 0);
191
192   // Outer hexagon made of Copper
193
194   Float_t hexd1[10] = {0.,360.,6,2,-0.25,0.,0.25,0.25,0.,0.25};
195   //total wall thickness=0.2*2
196
197   hexd1[4]= - cell_depth/2.;
198   hexd1[7]=   cell_depth/2.;
199   hexd1[6]=   cell_radius;
200   hexd1[9]=   cell_radius;
201
202   gMC->Gsvolu("ECCU", "PGON", idtmed[614], hexd1,10);
203   gMC->Gsatt("ECCU", "SEEN", 1);
204
205   // --- place  inner hex inside outer hex 
206
207   gMC->Gspos("ECAR", 1, "ECCU", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
208
209 // Rhombus shaped supermodules (defined by PARA) 
210
211 // volume for SUPERMODULE 
212    
213   Float_t dpara_sm1[6] = {12.5,12.5,0.8,30.,0.,0.};
214   dpara_sm1[0]=(ncell_sm+0.25)*hexd1[6] ;
215   dpara_sm1[1] = dpara_sm1[0] *root3_2;
216   dpara_sm1[2] = sm_thick/2.;
217
218 //
219   gMC->Gsvolu("ESMA","PARA", idtmed[607], dpara_sm1, 6);
220   gMC->Gsatt("ESMA", "SEEN", 0);
221   //
222   gMC->Gsvolu("ESMB","PARA", idtmed[607], dpara_sm1, 6);
223   gMC->Gsatt("ESMB", "SEEN", 0);
224
225   // Air residing between the PCB and the base
226
227   Float_t dpara_air[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
228   dpara_air[0]= dpara_sm1[0];
229   dpara_air[1]= dpara_sm1[1];
230   dpara_air[2]= th_air/2.;
231
232   gMC->Gsvolu("EAIR","PARA", idtmed[698], dpara_air, 6);
233   gMC->Gsatt("EAIR", "SEEN", 0);
234
235   // volume for honeycomb chamber EHC1 
236
237   Float_t dpara1[6] = {12.5,12.5,0.4,30.,0.,0.};
238   dpara1[0] = dpara_sm1[0];
239   dpara1[1] = dpara_sm1[1];
240   dpara1[2] = cell_depth/2.;
241
242   gMC->Gsvolu("EHC1","PARA", idtmed[698], dpara1, 6);
243   gMC->Gsatt("EHC1", "SEEN", 1);
244   
245
246
247   // Place hexagonal cells ECCU cells  inside EHC1 (72 X 72)
248
249   Int_t xrow=1;
250
251   yb = -dpara1[1] + (1./root3_2)*hexd1[6];
252   zb = 0.;
253
254   for (j = 1; j <= ncell_sm; ++j) {
255     xb =-(dpara1[0] + dpara1[1]*0.577) + 2*hexd1[6]; //0.577=tan(30deg)
256     if(xrow >= 2){
257       xb = xb+(xrow-1)*hexd1[6];
258     }
259     for (i = 1; i <= ncell_sm; ++i) {
260       number = i+(j-1)*ncell_sm;
261       gMC->Gspos("ECCU", number, "EHC1", xb,yb,zb, ihrotm, "ONLY");
262       xb += (hexd1[6]*2.);
263     }
264     xrow = xrow+1;
265     yb += (hexd1[6]*TMath::Sqrt(3.));
266   }
267
268
269   // Place EHC1 and EAIR into  ESMA and ESMB
270
271   Float_t z_air1,z_air2,z_gas; 
272
273   //ESMA is normal supermodule with base at bottom, with EHC1
274   z_air1= -dpara_sm1[2] + th_base + dpara_air[2]; 
275   gMC->Gspos("EAIR", 1, "ESMA", 0., 0., z_air1, 0, "ONLY");
276   z_gas=z_air1+dpara_air[2]+ th_pcb + dpara1[2]; 
277   gMC->Gspos("EHC1", 1, "ESMA", 0., 0., z_gas, 0, "ONLY");
278   z_air2=z_gas+dpara1[2]+ th_pcb + dpara_air[2]; 
279   gMC->Gspos("EAIR", 2, "ESMA", 0., 0., z_air2, 0, "ONLY");
280
281   // ESMB is mirror image of ESMA, with base at top, with EHC1
282
283   z_air1= -dpara_sm1[2] + th_pcb + dpara_air[2]; 
284   gMC->Gspos("EAIR", 3, "ESMB", 0., 0., z_air1, 0, "ONLY");
285   z_gas=z_air1+dpara_air[2]+ th_pcb + dpara1[2]; 
286   gMC->Gspos("EHC1", 2, "ESMB", 0., 0., z_gas, 0, "ONLY");
287   z_air2=z_gas+dpara1[2]+ th_pcb + dpara_air[2]; 
288   gMC->Gspos("EAIR", 4, "ESMB", 0., 0., z_air2, 0, "ONLY");
289
290
291 // special supermodule EMM2(GEANT only) containing 6 unit modules
292
293 // volume for SUPERMODULE 
294
295   Float_t dpara_sm2[6] = {12.5,12.5,0.8,30.,0.,0.};
296   dpara_sm2[0]=(ncell_sm+0.25)*hexd1[6] ;
297   dpara_sm2[1] = (ncell_sm - ncell_hole + 0.25) * root3_2 * hexd1[6];
298   dpara_sm2[2] = sm_thick/2.;
299
300   gMC->Gsvolu("ESMX","PARA", idtmed[607], dpara_sm2, 6);
301   gMC->Gsatt("ESMX", "SEEN", 0);
302   //
303   gMC->Gsvolu("ESMY","PARA", idtmed[607], dpara_sm2, 6);
304   gMC->Gsatt("ESMY", "SEEN", 0);
305
306   Float_t dpara2[6] = {12.5,12.5,0.4,30.,0.,0.};
307   dpara2[0] = dpara_sm2[0];
308   dpara2[1] = dpara_sm2[1];
309   dpara2[2] = cell_depth/2.;
310
311   gMC->Gsvolu("EHC2","PARA", idtmed[698], dpara2, 6);
312   gMC->Gsatt("EHC2", "SEEN", 1);
313
314
315   // Air residing between the PCB and the base
316
317   Float_t dpara2_air[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
318   dpara2_air[0]= dpara_sm2[0];
319   dpara2_air[1]= dpara_sm2[1];
320   dpara2_air[2]= th_air/2.;
321
322   gMC->Gsvolu("EAIX","PARA", idtmed[698], dpara2_air, 6);
323   gMC->Gsatt("EAIX", "SEEN", 0);
324
325   // Place hexagonal single cells ECCU inside EHC2
326   // skip cells which go into the hole in top left corner.
327
328   xrow=1;
329   yb = -dpara2[1] + (1./root3_2)*hexd1[6];
330   zb = 0.;
331   for (j = 1; j <= (ncell_sm - ncell_hole); ++j) {
332     xb =-(dpara2[0] + dpara2[1]*0.577) + 2*hexd1[6];
333     if(xrow >= 2){
334       xb = xb+(xrow-1)*hexd1[6];
335     }
336     for (i = 1; i <= ncell_sm; ++i) {
337       number = i+(j-1)*ncell_sm;
338           gMC->Gspos("ECCU", number, "EHC2", xb,yb,zb, ihrotm, "ONLY");
339       xb += (hexd1[6]*2.);
340     }
341     xrow = xrow+1;
342     yb += (hexd1[6]*TMath::Sqrt(3.));
343   }
344
345
346   // ESMX is normal supermodule with base at bottom, with EHC2
347   
348   z_air1= -dpara_sm2[2] + th_base + dpara2_air[2]; 
349   gMC->Gspos("EAIX", 1, "ESMX", 0., 0., z_air1, 0, "ONLY");
350   z_gas=z_air1+dpara2_air[2]+ th_pcb + dpara2[2]; 
351   gMC->Gspos("EHC2", 1, "ESMX", 0., 0., z_gas, 0, "ONLY");
352   z_air2=z_gas+dpara2[2]+ th_pcb + dpara2_air[2]; 
353   gMC->Gspos("EAIX", 2, "ESMX", 0., 0., z_air2, 0, "ONLY");
354
355   // ESMY is mirror image of ESMX with base at bottom, with EHC2
356   
357   z_air1= -dpara_sm2[2] + th_pcb + dpara2_air[2]; 
358   gMC->Gspos("EAIX", 3, "ESMY", 0., 0., z_air1, 0, "ONLY");
359   z_gas=z_air1+dpara2_air[2]+ th_pcb + dpara2[2]; 
360   gMC->Gspos("EHC2", 2, "ESMY", 0., 0., z_gas, 0, "ONLY");
361   z_air2=z_gas+dpara2[2]+ th_pcb + dpara2_air[2]; 
362   gMC->Gspos("EAIX", 4, "ESMY", 0., 0., z_air2, 0, "ONLY");
363
364 //
365
366
367 // special supermodule EMM3 (GEANT only) containing 2 unit modules
368    
369 // volume for SUPERMODULE 
370
371   Float_t dpara_sm3[6] = {12.5,12.5,0.8,30.,0.,0.};
372   dpara_sm3[0]=(ncell_sm - ncell_hole +0.25)*hexd1[6] ;
373   dpara_sm3[1] = (ncell_hole + 0.25) * hexd1[6] * root3_2;
374   dpara_sm3[2] = sm_thick/2.;
375
376   gMC->Gsvolu("ESMP","PARA", idtmed[607], dpara_sm3, 6);
377   gMC->Gsatt("ESMP", "SEEN", 0);
378   //
379   gMC->Gsvolu("ESMQ","PARA", idtmed[607], dpara_sm3, 6);
380   gMC->Gsatt("ESMQ", "SEEN", 0);
381
382   Float_t dpara3[6] = {12.5,12.5,0.4,30.,0.,0.};
383   dpara3[0] = dpara_sm3[0];
384   dpara3[1] = dpara_sm3[1];
385   dpara3[2] = cell_depth/2.;
386
387   gMC->Gsvolu("EHC3","PARA", idtmed[698], dpara3, 6);
388   gMC->Gsatt("EHC3", "SEEN", 1);
389
390
391   // Air residing between the PCB and the base
392
393   Float_t dpara3_air[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
394   dpara3_air[0]= dpara_sm3[0];
395   dpara3_air[1]= dpara_sm3[1];
396   dpara3_air[2]= th_air/2.;
397
398   gMC->Gsvolu("EAIP","PARA", idtmed[698], dpara3_air, 6);
399   gMC->Gsatt("EAIP", "SEEN", 0);
400
401
402   // Place hexagonal single cells ECCU inside EHC3
403   // skip cells which go into the hole in top left corner.
404
405   xrow=1;
406   yb = -dpara3[1] + (1./root3_2)*hexd1[6];
407   zb = 0.;
408   for (j = 1; j <= ncell_hole; ++j) {
409     xb =-(dpara3[0] + dpara3[1]*0.577) + 2*hexd1[6];
410     if(xrow >= 2){
411       xb = xb+(xrow-1)*hexd1[6];
412     }
413     for (i = 1; i <= (ncell_sm - ncell_hole); ++i) {
414       number = i+(j-1)*(ncell_sm - ncell_hole);
415       gMC->Gspos("ECCU", number, "EHC3", xb,yb,zb, ihrotm, "ONLY");
416       xb += (hexd1[6]*2.);
417     }
418     xrow = xrow+1;
419     yb += (hexd1[6]*TMath::Sqrt(3.));
420   }
421
422   // ESMP is normal supermodule with base at bottom, with EHC3
423   
424   z_air1= -dpara_sm3[2] + th_base + dpara3_air[2]; 
425   gMC->Gspos("EAIP", 1, "ESMP", 0., 0., z_air1, 0, "ONLY");
426   z_gas=z_air1+dpara3_air[2]+ th_pcb + dpara3[2]; 
427   gMC->Gspos("EHC3", 1, "ESMP", 0., 0., z_gas, 0, "ONLY");
428   z_air2=z_gas+dpara3[2]+ th_pcb + dpara3_air[2]; 
429   gMC->Gspos("EAIP", 2, "ESMP", 0., 0., z_air2, 0, "ONLY");
430
431   // ESMQ is mirror image of ESMP with base at bottom, with EHC3
432   
433   z_air1= -dpara_sm3[2] + th_pcb + dpara3_air[2]; 
434   gMC->Gspos("EAIP", 3, "ESMQ", 0., 0., z_air1, 0, "ONLY");
435   z_gas=z_air1+dpara3_air[2]+ th_pcb + dpara3[2]; 
436   gMC->Gspos("EHC3", 2, "ESMQ", 0., 0., z_gas, 0, "ONLY");
437   z_air2=z_gas+dpara3[2]+ th_pcb + dpara3_air[2]; 
438   gMC->Gspos("EAIP", 4, "ESMQ", 0., 0., z_air2, 0, "ONLY");
439
440 }
441  
442 //_____________________________________________________________________________
443
444 void AliPMDv1::CreatePMD()
445 {
446   //
447   // Create final detector from supermodules
448   //
449   // -- Author :     Y.P. VIYOGI, 07/05/1996. 
450   // -- Modified:    P.V.K.S.Baba(JU), 15-12-97. 
451   // -- Modified:    For New Geometry YPV, March 2001.
452
453
454   const Float_t root3_2 = TMath::Sqrt(3.)/2.;
455   const Float_t pi = 3.14159;
456   Int_t i,j;
457
458   Float_t  xp, yp, zp;
459
460   Int_t num_mod;
461   Int_t jhrot12,jhrot13, irotdm;
462
463   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-599;
464   
465   //  VOLUMES Names : begining with "E" for all PMD volumes, 
466   // The names of SIZE variables begin with S and have more meaningful
467   // characters as shown below. 
468   
469   //            VOLUME  SIZE    MEDIUM  :       REMARKS 
470   //            ------  -----   ------  : --------------------------- 
471   
472   //            EPMD    GASPMD   AIR    : INSIDE PMD  and its SIZE 
473   
474   // *** Define the  EPMD   Volume and fill with air *** 
475
476
477   // Gaspmd, the dimension of HEXAGONAL mother volume of PMD,
478
479
480   Float_t gaspmd[10] = {0.,360.,6,2,-4.,12.,150.,4.,12.,150.};
481
482   gaspmd[5] = ncell_hole * cell_radius * 2. * root3_2;
483   gaspmd[8] = gaspmd[5];
484
485   gMC->Gsvolu("EPMD", "PGON", idtmed[698], gaspmd, 10);
486   gMC->Gsatt("EPMD", "SEEN", 0);
487
488   AliMatrix(irotdm, 90., 0.,  90.,  90., 180., 0.);
489    
490   AliMatrix(jhrot12, 90., 120., 90., 210., 0., 0.);
491   AliMatrix(jhrot13, 90., 240., 90., 330., 0., 0.);
492
493
494   Float_t dm_thick = 2. * sm_thick + th_lead + th_steel;
495
496   // dpara_emm1 array contains parameters of the imaginary volume EMM1, 
497   // EMM1 is a master module of type 1, which has 24 copies in the PMD.
498   // EMM1 : normal volume as in old cases
499
500
501   Float_t dpara_emm1[6] = {12.5,12.5,0.8,30.,0.,0.};
502   dpara_emm1[0] = sm_length/2.;
503   dpara_emm1[1] = dpara_emm1[0] *root3_2;
504   dpara_emm1[2] = dm_thick/2.;
505
506   gMC->Gsvolu("EMM1","PARA", idtmed[698], dpara_emm1, 6);
507   gMC->Gsatt("EMM1", "SEEN", 1);
508
509   //
510   // --- DEFINE Modules, iron, and lead volumes 
511   
512   //   Pb Convertor for EMM1
513   Float_t dpara_pb1[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
514   dpara_pb1[0] = sm_length/2.;
515   dpara_pb1[1] = dpara_pb1[0] * root3_2;
516   dpara_pb1[2] = th_lead/2.;
517
518   gMC->Gsvolu("EPB1","PARA", idtmed[600], dpara_pb1, 6);
519   gMC->Gsatt ("EPB1", "SEEN", 0);
520
521   //   Fe Support for EMM1
522   Float_t dpara_fe1[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
523   dpara_fe1[0] = dpara_pb1[0];
524   dpara_fe1[1] = dpara_pb1[1];
525   dpara_fe1[2] = th_steel/2.;
526
527   gMC->Gsvolu("EFE1","PARA", idtmed[618], dpara_fe1, 6);
528   gMC->Gsatt ("EFE1", "SEEN", 0);
529
530
531
532   //  
533   // position supermodule ESMA, ESMB, EPB1, EFE1 inside EMM1
534
535   Float_t z_ps,z_pb,z_fe,z_cv; 
536   
537   z_ps = - dpara_emm1[2] + sm_thick/2.;
538   gMC->Gspos("ESMB", 1, "EMM1", 0., 0., z_ps, 0, "ONLY");
539   z_pb=z_ps+sm_thick/2.+dpara_pb1[2];
540   gMC->Gspos("EPB1", 1, "EMM1", 0., 0., z_pb, 0, "ONLY");
541   z_fe=z_pb+dpara_pb1[2]+dpara_fe1[2];
542   gMC->Gspos("EFE1", 1, "EMM1", 0., 0., z_fe, 0, "ONLY");
543   z_cv=z_fe+dpara_fe1[2]+sm_thick/2.;
544   gMC->Gspos("ESMA", 1, "EMM1", 0., 0., z_cv, 0, "ONLY");
545
546
547
548   // EMM2 : special master module having full row of cells but the number
549   //        of rows limited by hole.
550
551   Float_t dpara_emm2[6] = {12.5,12.5,0.8,30.,0.,0.};
552   dpara_emm2[0] = sm_length/2.;
553   dpara_emm2[1] = (ncell_sm - ncell_hole + 0.25) * cell_radius * root3_2;
554   dpara_emm2[2] = dm_thick/2.;
555
556   gMC->Gsvolu("EMM2","PARA", idtmed[698], dpara_emm2, 6);
557   gMC->Gsatt("EMM2", "SEEN", 1);
558
559
560   //   Pb Convertor for EMM2
561   Float_t dpara_pb2[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
562   dpara_pb2[0] = dpara_emm2[0];
563   dpara_pb2[1] = dpara_emm2[1];
564   dpara_pb2[2] = th_lead/2.;
565
566   gMC->Gsvolu("EPB2","PARA", idtmed[600], dpara_pb2, 6);
567   gMC->Gsatt ("EPB2", "SEEN", 0);
568
569   //   Fe Support for EMM2
570   Float_t dpara_fe2[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
571   dpara_fe2[0] = dpara_pb2[0];
572   dpara_fe2[1] = dpara_pb2[1];
573   dpara_fe2[2] = th_steel/2.;
574
575   gMC->Gsvolu("EFE2","PARA", idtmed[618], dpara_fe2, 6);
576   gMC->Gsatt ("EFE2", "SEEN", 0);
577
578
579
580   // position supermodule  ESMX, ESMY inside EMM2
581
582   z_ps = - dpara_emm2[2] + sm_thick/2.;
583   gMC->Gspos("ESMY", 1, "EMM2", 0., 0., z_ps, 0, "ONLY");
584   z_pb = z_ps + sm_thick/2.+dpara_pb2[2];
585   gMC->Gspos("EPB2", 1, "EMM2", 0., 0., z_pb, 0, "ONLY");
586   z_fe = z_pb + dpara_pb2[2]+dpara_fe2[2];
587   gMC->Gspos("EFE2", 1, "EMM2", 0., 0., z_fe, 0, "ONLY");
588   z_cv = z_fe + dpara_fe2[2]+sm_thick/2.;
589   gMC->Gspos("ESMX", 1, "EMM2", 0., 0., z_cv, 0, "ONLY");
590   // 
591
592
593   // EMM3 : special master module having truncated rows and columns of cells 
594   //        limited by hole.
595
596   Float_t dpara_emm3[6] = {12.5,12.5,0.8,30.,0.,0.};
597   dpara_emm3[0] = dpara_emm2[1]/root3_2;
598   dpara_emm3[1] = (ncell_hole + 0.25) * cell_radius *root3_2;
599   dpara_emm3[2] = dm_thick/2.;
600
601   gMC->Gsvolu("EMM3","PARA", idtmed[698], dpara_emm3, 6);
602   gMC->Gsatt("EMM3", "SEEN", 1);
603
604
605   //   Pb Convertor for EMM3
606   Float_t dpara_pb3[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
607   dpara_pb3[0] = dpara_emm3[0];
608   dpara_pb3[1] = dpara_emm3[1];
609   dpara_pb3[2] = th_lead/2.;
610
611   gMC->Gsvolu("EPB3","PARA", idtmed[600], dpara_pb3, 6);
612   gMC->Gsatt ("EPB3", "SEEN", 0);
613
614   //   Fe Support for EMM3
615   Float_t dpara_fe3[6] = {12.5,12.5,8.,30.,0.,0.};
616   dpara_fe3[0] = dpara_pb3[0];
617   dpara_fe3[1] = dpara_pb3[1];
618   dpara_fe3[2] = th_steel/2.;
619
620   gMC->Gsvolu("EFE3","PARA", idtmed[618], dpara_fe3, 6);
621   gMC->Gsatt ("EFE3", "SEEN", 0);
622
623
624
625   // position supermodule  ESMP, ESMQ inside EMM3
626
627   z_ps = - dpara_emm3[2] + sm_thick/2.;
628   gMC->Gspos("ESMQ", 1, "EMM3", 0., 0., z_ps, 0, "ONLY");
629   z_pb = z_ps + sm_thick/2.+dpara_pb3[2];
630   gMC->Gspos("EPB3", 1, "EMM3", 0., 0., z_pb, 0, "ONLY");
631   z_fe = z_pb + dpara_pb3[2]+dpara_fe3[2];
632   gMC->Gspos("EFE3", 1, "EMM3", 0., 0., z_fe, 0, "ONLY");
633   z_cv = z_fe + dpara_fe3[2] + sm_thick/2.;
634   gMC->Gspos("ESMP", 1, "EMM3", 0., 0., z_cv, 0, "ONLY");
635   // 
636
637   // EHOL is a tube structure made of air
638   //
639   //Float_t d_hole[3];
640   //d_hole[0] = 0.;
641   //d_hole[1] = ncell_hole * cell_radius *2. * root3_2 + boundary;
642   //d_hole[2] = dm_thick/2.;
643   //
644   //gMC->Gsvolu("EHOL", "TUBE", idtmed[698], d_hole, 3);
645   //gMC->Gsatt("EHOL", "SEEN", 1);
646
647   //Al-rod as boundary of the supermodules
648
649   Float_t Al_rod[3] ;
650   Al_rod[0] = sm_length * 3/2. - gaspmd[5]/2 - boundary ;
651   Al_rod[1] = boundary - 0.5*cell_radius*root3_2;
652   Al_rod[2] = dm_thick/2.;
653
654   gMC->Gsvolu("EALM","BOX ", idtmed[698], Al_rod, 3);
655   gMC->Gsatt ("EALM", "SEEN", 1);
656   Float_t xalm[3];
657   xalm[0]=Al_rod[0] + gaspmd[5] + 3.0*boundary;
658   xalm[1]=-xalm[0]/2.;
659   xalm[2]=xalm[1];
660
661   Float_t yalm[3];
662   yalm[0]=0.;
663   yalm[1]=xalm[0]*root3_2;
664   yalm[2]=-yalm[1];
665
666   // delx = full side of the supermodule
667   Float_t delx=sm_length * 3.;
668   Float_t x1= delx*root3_2 /2.;
669   Float_t x4=delx/4.; 
670
671
672   // placing master modules and Al-rod in PMD
673
674   Float_t dx = sm_length;
675   Float_t dy = dx * root3_2;
676
677   Float_t xsup[9] = {-dx/2., dx/2., 3.*dx/2., 
678                      -dx,    0.,       dx,
679                      -3.*dx/2., -dx/2., dx/2.};
680
681   Float_t ysup[9] = {dy,  dy,  dy, 
682                      0.,  0.,  0., 
683                     -dy, -dy, -dy};
684
685   // xpos and ypos are the x & y coordinates of the centres of EMM1 volumes
686
687   Float_t xoff = boundary * TMath::Tan(pi/6.);
688   Float_t xmod[3]={x4 + xoff , x4 + xoff, -2.*x4-boundary/root3_2};
689   Float_t ymod[3] = {-x1 - boundary, x1 + boundary, 0.};
690   Float_t xpos[9], ypos[9], x2, y2, x3, y3;
691
692   Float_t xemm2 = sm_length/2. - 
693                   (ncell_sm + ncell_hole + 0.25) * cell_radius * 0.5
694                   + xoff;
695   Float_t yemm2 = -(ncell_sm + ncell_hole + 0.25) * cell_radius * root3_2
696                   - boundary;
697
698   Float_t xemm3 = (ncell_sm + 0.5 * ncell_hole + 0.25) * cell_radius + xoff;
699   Float_t yemm3 = - (ncell_hole - 0.25) * cell_radius * root3_2 - boundary;
700
701   Float_t theta[3] = {0., 2.*pi/3., 4.*pi/3.};
702   Int_t irotate[3] = {0, jhrot12, jhrot13};
703
704   num_mod=0;
705   for (j=0; j<3; ++j)
706     {
707       gMC->Gspos("EALM", j+1, "EPMD", xalm[j],yalm[j], 0., irotate[j], "ONLY");
708       x2=xemm2*TMath::Cos(theta[j]) - yemm2*TMath::Sin(theta[j]);
709       y2=xemm2*TMath::Sin(theta[j]) + yemm2*TMath::Cos(theta[j]);
710
711       gMC->Gspos("EMM2", j+1, "EPMD", x2,y2, 0., irotate[j], "ONLY");
712
713       x3=xemm3*TMath::Cos(theta[j]) - yemm3*TMath::Sin(theta[j]);
714       y3=xemm3*TMath::Sin(theta[j]) + yemm3*TMath::Cos(theta[j]);
715
716       gMC->Gspos("EMM3", j+4, "EPMD", x3,y3, 0., irotate[j], "ONLY");
717
718       for (i=1; i<9; ++i)
719         {
720           xpos[i]=xmod[j] + xsup[i]*TMath::Cos(theta[j]) - ysup[i]*TMath::Sin(theta[j]);
721           ypos[i]=ymod[j] + xsup[i]*TMath::Sin(theta[j]) + ysup[i]*TMath::Cos(theta[j]);
722
723           if(fDebug) 
724               printf("%s: %f %f \n", ClassName(), xpos[i], ypos[i]);
725
726           num_mod = num_mod+1;
727
728           if(fDebug) 
729               printf("\n%s: Num_mod %d\n",ClassName(),num_mod);
730
731           gMC->Gspos("EMM1", num_mod + 6, "EPMD", xpos[i],ypos[i], 0., irotate[j], "ONLY");
732
733         }
734     }
735
736         
737   // place EHOL in the centre of EPMD
738   // gMC->Gspos("EHOL", 1, "EPMD", 0.,0.,0., 0, "ONLY");
739
740   // --- Place the EPMD in ALICE 
741   xp = 0.;
742   yp = 0.;
743   zp = zdist1;
744   
745   gMC->Gspos("EPMD", 1, "ALIC", xp,yp,zp, 0, "ONLY");
746     
747 }
748
749  
750 //_____________________________________________________________________________
751 void AliPMDv1::DrawModule()
752 {
753   //
754   // Draw a shaded view of the Photon Multiplicity Detector
755   //
756
757   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
758   gMC->Gsatt("alic", "seen", 0);
759   //
760   // Set the visibility of the components
761   // 
762   gMC->Gsatt("ECAR","seen",0);
763   gMC->Gsatt("ECCU","seen",1);
764   gMC->Gsatt("EHC1","seen",1);
765   gMC->Gsatt("EHC1","seen",1);
766   gMC->Gsatt("EHC2","seen",1);
767   gMC->Gsatt("EMM1","seen",1);
768   gMC->Gsatt("EHOL","seen",1);
769   gMC->Gsatt("EPMD","seen",0);
770   //
771   gMC->Gdopt("hide", "on");
772   gMC->Gdopt("shad", "on");
773   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
774   gMC->SetClipBox(".");
775   gMC->SetClipBox("*", 0, 3000, -3000, 3000, -6000, 6000);
776   gMC->DefaultRange();
777   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 22, 20.5, .02, .02);
778   gMC->Gdhead(1111, "Photon Multiplicity Detector Version 1");
779
780   //gMC->Gdman(17, 5, "MAN");
781   gMC->Gdopt("hide", "off");
782 }
783
784 //_____________________________________________________________________________
785 void AliPMDv1::CreateMaterials()
786 {
787   //
788   // Create materials for the PMD
789   //
790   // ORIGIN    : Y. P. VIYOGI 
791   //
792   
793   // --- The Argon- CO2 mixture --- 
794   Float_t ag[2] = { 39.95 };
795   Float_t zg[2] = { 18. };
796   Float_t wg[2] = { .8,.2 };
797   Float_t dar   = .001782;   // --- Ar density in g/cm3 --- 
798   // --- CO2 --- 
799   Float_t ac[2] = { 12.,16. };
800   Float_t zc[2] = { 6.,8. };
801   Float_t wc[2] = { 1.,2. };
802   Float_t dc    = .001977;
803   Float_t dco   = .002;  // --- CO2 density in g/cm3 ---
804   
805   Float_t absl, radl, a, d, z;
806   Float_t dg;
807   Float_t x0ar;
808   //Float_t x0xe=2.4;
809   //Float_t dxe=0.005858;
810   Float_t buf[1];
811   Int_t nbuf;
812   Float_t asteel[4] = { 55.847,51.9961,58.6934,28.0855 };
813   Float_t zsteel[4] = { 26.,24.,28.,14. };
814   Float_t wsteel[4] = { .715,.18,.1,.005 };
815   
816   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-599;
817   Int_t isxfld = gAlice->Field()->Integ();
818   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
819   
820   // --- Define the various materials for GEANT --- 
821   AliMaterial(1, "Pb    $", 207.19, 82., 11.35, .56, 18.5);
822   x0ar = 19.55 / dar;
823   AliMaterial(2, "Argon$", 39.95, 18., dar, x0ar, 6.5e4);
824   AliMixture(3, "CO2  $", ac, zc, dc, -2, wc);
825   AliMaterial(4, "Al   $", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 18.5);
826   AliMaterial(6, "Fe   $", 55.85, 26., 7.87, 1.76, 18.5);
827   AliMaterial(7, "W    $", 183.85, 74., 19.3, .35, 10.3);
828   AliMaterial(8, "G10  $", 20., 10., 1.7, 19.4, 999.);
829   AliMaterial(9, "SILIC$", 28.09, 14., 2.33, 9.36, 45.);
830   AliMaterial(10, "Be   $", 9.01, 4., 1.848, 35.3, 36.7);
831   AliMaterial(15, "Cu   $", 63.54, 29., 8.96, 1.43, 15.);
832   AliMaterial(16, "C    $", 12.01, 6., 2.265, 18.8, 49.9);
833   AliMaterial(17, "POLYCARBONATE    $", 20., 10., 1.2, 34.6, 999.);
834   AliMixture(19, "STAINLESS STEEL$", asteel, zsteel, 7.88, 4, wsteel); 
835   // AliMaterial(31, "Xenon$", 131.3, 54., dxe, x0xe, 6.5e4);
836   
837   AliMaterial(96, "MYLAR$", 8.73, 4.55, 1.39, 28.7, 62.);
838   AliMaterial(97, "CONCR$", 20., 10., 2.5, 10.7, 40.);
839   AliMaterial(98, "Vacum$", 1e-9, 1e-9, 1e-9, 1e16, 1e16);
840   AliMaterial(99, "Air  $", 14.61, 7.3, .0012, 30420., 67500.);
841  
842   //    define gas-mixtures 
843   
844   char namate[21];
845   gMC->Gfmate((*fIdmate)[3], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
846   ag[1] = a;
847   zg[1] = z;
848   dg = (dar * 4 + dco) / 5;
849   AliMixture(5, "ArCO2$", ag, zg, dg, 2, wg);
850   
851   // Define tracking media 
852   AliMedium(1, "Pb conv.$", 1,  0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .1, .01, .1);
853   AliMedium(7, "W  conv.$", 7,  0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .1, .01, .1);
854   AliMedium(8, "G10plate$", 8,  0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .1, .01, .1);
855   AliMedium(4, "Al      $", 4,  0, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .01, .1);
856   AliMedium(6, "Fe      $", 6,  0, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .01, .1);
857   AliMedium(5, "ArCO2   $", 5,  1, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .1,  .1);
858   AliMedium(9, "SILICON $", 9,  1, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .1,  .1);
859   AliMedium(10, "Be      $", 10, 0, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .01, .1);
860   AliMedium(98, "Vacuum  $", 98, 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .1, .1,  10);
861   AliMedium(99, "Air gaps$", 99, 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .1, .1,  .1);
862   AliMedium(15, "Cu      $", 15, 0, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .01, .1);
863   AliMedium(16, "C       $", 16, 0, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .01, .1);
864   AliMedium(17, "PLOYCARB$", 17, 0, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .01, .1);
865   AliMedium(19, " S steel$", 19, 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .1, .01, .1);
866   //  AliMedium(31, "Xenon   $", 31,  1, 0, isxfld, sxmgmx, .1,  .1, .1,  .1);
867   
868   // --- Generate explicitly delta rays in the iron, aluminium and lead --- 
869   gMC->Gstpar(idtmed[600], "LOSS", 3.);
870   gMC->Gstpar(idtmed[600], "DRAY", 1.);
871   
872   gMC->Gstpar(idtmed[603], "LOSS", 3.);
873   gMC->Gstpar(idtmed[603], "DRAY", 1.);
874   
875   gMC->Gstpar(idtmed[604], "LOSS", 3.);
876   gMC->Gstpar(idtmed[604], "DRAY", 1.);
877   
878   gMC->Gstpar(idtmed[605], "LOSS", 3.);
879   gMC->Gstpar(idtmed[605], "DRAY", 1.);
880   
881   gMC->Gstpar(idtmed[606], "LOSS", 3.);
882   gMC->Gstpar(idtmed[606], "DRAY", 1.);
883   
884   gMC->Gstpar(idtmed[607], "LOSS", 3.);
885   gMC->Gstpar(idtmed[607], "DRAY", 1.);
886   
887   // --- Energy cut-offs in the Pb and Al to gain time in tracking --- 
888   // --- without affecting the hit patterns --- 
889   gMC->Gstpar(idtmed[600], "CUTGAM", 1e-4);
890   gMC->Gstpar(idtmed[600], "CUTELE", 1e-4);
891   gMC->Gstpar(idtmed[600], "CUTNEU", 1e-4);
892   gMC->Gstpar(idtmed[600], "CUTHAD", 1e-4);
893   gMC->Gstpar(idtmed[605], "CUTGAM", 1e-4);
894   gMC->Gstpar(idtmed[605], "CUTELE", 1e-4);
895   gMC->Gstpar(idtmed[605], "CUTNEU", 1e-4);
896   gMC->Gstpar(idtmed[605], "CUTHAD", 1e-4);
897   gMC->Gstpar(idtmed[606], "CUTGAM", 1e-4);
898   gMC->Gstpar(idtmed[606], "CUTELE", 1e-4);
899   gMC->Gstpar(idtmed[606], "CUTNEU", 1e-4);
900   gMC->Gstpar(idtmed[606], "CUTHAD", 1e-4);
901   gMC->Gstpar(idtmed[603], "CUTGAM", 1e-4);
902   gMC->Gstpar(idtmed[603], "CUTELE", 1e-4);
903   gMC->Gstpar(idtmed[603], "CUTNEU", 1e-4);
904   gMC->Gstpar(idtmed[603], "CUTHAD", 1e-4);
905   gMC->Gstpar(idtmed[609], "CUTGAM", 1e-4);
906   gMC->Gstpar(idtmed[609], "CUTELE", 1e-4);
907   gMC->Gstpar(idtmed[609], "CUTNEU", 1e-4);
908   gMC->Gstpar(idtmed[609], "CUTHAD", 1e-4);
909   
910   // --- Prevent particles stopping in the gas due to energy cut-off --- 
911   gMC->Gstpar(idtmed[604], "CUTGAM", 1e-5);
912   gMC->Gstpar(idtmed[604], "CUTELE", 1e-5);
913   gMC->Gstpar(idtmed[604], "CUTNEU", 1e-5);
914   gMC->Gstpar(idtmed[604], "CUTHAD", 1e-5);
915   gMC->Gstpar(idtmed[604], "CUTMUO", 1e-5);
916 }
917
918 //_____________________________________________________________________________
919 void AliPMDv1::Init()
920 {
921   //
922   // Initialises PMD detector after it has been built
923   //
924   Int_t i;
925   kdet=1;
926   //
927   if(fDebug) {
928       printf("\n%s: ",ClassName());
929       for(i=0;i<35;i++) printf("*");
930       printf(" PMD_INIT ");
931       for(i=0;i<35;i++) printf("*");
932       printf("\n%s: ",ClassName());
933       printf("                 PMD simulation package (v1) initialised\n");
934       printf("%s: parameters of pmd\n",ClassName());
935       printf("%s: %10.2f %10.2f %10.2f \
936       %10.2f\n",ClassName(),cell_radius,cell_wall,cell_depth,zdist1 );
937       printf("%s: ",ClassName());
938       for(i=0;i<80;i++) printf("*");
939       printf("\n");
940   }
941   
942   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-599;
943   fMedSens=idtmed[605-1];
944 }
945
946 //_____________________________________________________________________________
947 void AliPMDv1::StepManager()
948 {
949   //
950   // Called at each step in the PMD
951   //
952   Int_t   copy;
953   Float_t hits[4], destep;
954   Float_t center[3] = {0,0,0};
955   Int_t   vol[5];
956   //char *namep;
957   
958   if(gMC->GetMedium() == fMedSens && (destep = gMC->Edep())) {
959   
960     gMC->CurrentVolID(copy);
961
962     //namep=gMC->CurrentVolName();
963     //printf("Current vol is %s \n",namep);
964
965     vol[0]=copy;
966     gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
967
968     //namep=gMC->CurrentVolOffName(1);
969     //printf("Current vol 11 is %s \n",namep);
970
971     vol[1]=copy;
972     gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
973
974     //namep=gMC->CurrentVolOffName(2);
975     //printf("Current vol 22 is %s \n",namep);
976
977     vol[2]=copy;
978
979     //  if(strncmp(namep,"EHC1",4))vol[2]=1;
980
981     gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
982
983     //namep=gMC->CurrentVolOffName(3);
984     //printf("Current vol 33 is %s \n",namep);
985
986     vol[3]=copy;
987     gMC->CurrentVolOffID(4,copy);
988
989     //namep=gMC->CurrentVolOffName(4);
990     //printf("Current vol 44 is %s \n",namep);
991
992     vol[4]=copy;
993     //printf("volume number %d,%d,%d,%d,%d,%f \n",vol[0],vol[1],vol[2],vol[3],vol[4],destep*1000000);
994
995     gMC->Gdtom(center,hits,1);
996     hits[3] = destep*1e9; //Number in eV
997     AddHit(gAlice->GetCurrentTrackNumber(), vol, hits);
998   }
999 }
1000
1001   
1002 //------------------------------------------------------------------------
1003 // Get parameters
1004
1005 void AliPMDv1::GetParameters()
1006 {
1007   Int_t ncell_um, num_um;
1008   ncell_um=24;
1009   num_um=3;
1010   ncell_hole=24;
1011   cell_radius=0.25;
1012   cell_wall=0.02;
1013   cell_depth=0.25 * 2.;
1014   //
1015   boundary=0.7;
1016   ncell_sm=ncell_um * num_um;  //no. of cells in a row in one supermodule
1017   sm_length= ((ncell_sm + 0.25 ) * cell_radius) * 2.;
1018   //
1019   th_base=0.3;
1020   th_air=0.1;
1021   th_pcb=0.16;
1022   //
1023   sm_thick = th_base + th_air + th_pcb + cell_depth + th_pcb + th_air + th_pcb;
1024   //
1025   th_lead=1.5;
1026   th_steel=0.5;
1027   //
1028   zdist1 = -365.;
1029 }
1030
1031
1032
1033
1034
1035
1036
1037
1038
1039
1040
1041
1042
1043