START/AliSTARTv2.cxx

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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                 //
  20 // START ( T-zero) detector  version 0                        //
  21 //
  22 //Begin Html
  23 /*
  24 <img src="gif/AliSTARTv2Class.gif">
  25 */
  26 //End Html
  27 //                                                                  //
  28 //                                                                  //
  29 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  30
  31 #define RIGHT_ARRAY             1
  32 #define LEFT_ARRAY              2
  33
  34 #include <Riostream.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36
  37 #include <TGeometry.h>
  38 #include <TLorentzVector.h>
  39 #include <TMath.h>
  40 #include <TNode.h>
  41 #include <TTUBE.h>
  42 #include <TVirtualMC.h>
  43
  44 #include "AliMagF.h"
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliSTARThit.h"
  47 #include "AliSTARTv2.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49 //#include "AliSTARThitPhoton.h"
  50 //#include "TGeant3.h"
  51
  52 ClassImp(AliSTARTv2)
  53
  54
  55 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  56 // Standart constructor for START Detector version 2
  57 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  58 AliSTARTv2::AliSTARTv2(const char *name, const char *title):
  59  AliSTART(name,title)
  60 {
  61   fIdSens1 = 0;
  62 //  setBufferSize(128000);
  63 }
  64
  65
  66 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  67 // Create the geometry of START Detector version 2
  68 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  69 void AliSTARTv2::CreateGeometry()
  70 {
  71   /*
  72      <img src="gif/AliSTARTv2.gif">
  73   */
  74
  75   Int_t         *idtmed;
  76   Int_t         idrotm[999];
  77   Int_t         i, j;
  78   Float_t       x, y, z;
  79   Float_t       zRight;
  80   Float_t       zLeft;
  81   Float_t       phi[3];
  82   Float_t       theta;
  83   Double_t      angel;
  84
  85   Float_t       pstart[3]       = {4.5,  10.7,   5.3};
  86   Float_t       pinstart[3]     = {0.,    1.31,  5.25};
  87   Float_t       ppmt[3]         = {0.,    1.31,  3.5};
  88   Float_t       ptop[3]         = {0.,    1.3,   1.5};
  89 //  Float_t     preg[3]         = {0.,    1.3,   0.005};
  90   Float_t       preg[3]         = {0.,    0.875, 0.005};
  91   Float_t       pdes[3]         = {0.875, 1.3,   0.005};
  92
  93
  94   zRight = 75.;
  95   zLeft  = 350.;
  96   theta  = (180 / TMath::Pi()) * TMath::ATan(6.5 / zRight);
  97   angel  = 2 * TMath::Pi() / 12;
  98   idtmed = fIdtmed->GetArray();
  99
 100
 101   AliMatrix (idrotm[901], 90., 0., 90., 90., 180., 0.);
 102
 103   gMC->Gsvolu ("0RST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
 104   gMC->Gsvolu ("0LST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
 105   gMC->Gspos ("0RST", 1, "ALIC", 0., 0., -zRight, 0, "ONLY");
 106   gMC->Gspos ("0LST", 1, "ALIC", 0., 0., zLeft, idrotm[901], "ONLY");
 107
 108 //  12 unit: PMT + divider
 109   gMC->Gsvolu("0INS", "TUBE", idtmed[3], pinstart, 3);
 110   z = 0;
 111   for (i = 0; i < 12; i++)
 112   {
 113      x = 6.5 * TMath::Sin(i * angel);
 114      y = 6.5 * TMath::Cos(i * angel);
 115
 116      phi[0] = -30 * i;
 117      phi[1] = 90 - i * 30;
 118      phi[2] = 90 - i * 30;
 119      for (j = 0; j < 3; j++)
 120         if (phi[j] < 0)  phi[j] += 360;
 121
 122      AliMatrix (idrotm[902 + i], 90.,         phi[0],
 123                                  90. + theta, phi[1],
 124                                  theta,       phi[2]);
 125
 126      gMC->Gspos ("0INS", i + 1, "0RST", x, y, z, idrotm[902 + i], "ONLY");
 127      gMC->Gspos ("0INS", i + 13, "0LST", x, y, z, 0, "ONLY");
 128   }
 129
 130   gMC->Gsvolu ("0PMT", "TUBE", idtmed[1], ppmt, 3);
 131   x = y = 0;
 132   z = -pinstart[2] + ppmt[2];
 133   gMC->Gspos ("0PMT", 1, "0INS", x, y, z, 0, "ONLY");
 134
 135 // PMT
 136   // Entry window (glass)
 137   gMC->Gsvolu ("0TOP", "TUBE", idtmed[6], ptop, 3);
 138   z = -ppmt[2] + ptop[2];
 139   gMC->Gspos ("0TOP", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 140
 141   gMC->Gsvolu ("0REG", "TUBE", idtmed[6], preg, 3);
 142   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 143   gMC->Gspos ("0REG", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 144
 145   gMC->Gsvolu ("0DES", "TUBE", idtmed[6], pdes, 3);
 146   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 147   gMC->Gspos ("0DES", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 148 }
 149
 150
 151 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 152 // Definition of avaible START materials
 153 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 154 void AliSTARTv2::CreateMaterials()
 155 {
 156    Int_t isxfld   = gAlice->Field()->Integ();
 157    Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
 158
 159    Float_t a, z, d, radl, absl, buf[1];
 160    Int_t nbuf;
 161
 162 // Scintillator CH
 163    Float_t      ascin[2] = {1.01, 12.01};
 164    Float_t      zscin[2] = {1.,    6.};
 165    Float_t      wscin[2] = {1.,    1.};
 166    Float_t      denscin  = 1.03;
 167
 168 // PMT glass SiO2
 169    Float_t      aglass[2] = {28.0855, 15.9994};
 170    Float_t      zglass[2] = {14.,      8.};
 171    Float_t      wglass[2] = { 1.,      2.};
 172    Float_t      dglass    = 2.65;
 173
 174 // Ceramic   97.2% Al2O3 , 2.8% SiO2
 175    Float_t      acer[2], zcer[2];
 176    Float_t      wcer[2]    = { 0.972,     0.028};
 177    Float_t      aal2o3[2]  = {26.981539, 15.9994 };
 178    Float_t      zal2o3[2]  = {13.,        8.};
 179    Float_t      wal2o3[2]  = { 2.,        3.};
 180    Float_t      denscer    = 3.6;
 181
 182 // Brass 80% Cu, 20% Zn
 183    Float_t abrass[2] = {63.546, 65.39};
 184    Float_t zbrass[2] = {29.,    30.};
 185    Float_t wbrass[2] = { 0.8,    0.2};
 186    Float_t denbrass  = 8.96;
 187
 188 //Ribber C6H12S
 189    Float_t aribber[3] = {12.,  1., 32.};
 190    Float_t zribber[3] = { 6.,  1., 16.};
 191    Float_t wribber[3] = { 6., 12.,  1.};
 192    Float_t denribber  = 0.8;
 193
 194 // Definition Cherenkov parameters
 195   const Int_t NUMENTRIES = 32;
 196
 197   Float_t ppckov[NUMENTRIES] =
 198             { 2.034E-9, 2.068E-9, 2.103E-9, 2.139E-9,
 199               2.177E-9, 2.216E-9, 2.256E-9, 2.298E-9,
 200               2.341E-9, 2.386E-9, 2.433E-9, 2.481E-9,
 201               2.532E-9, 2.585E-9, 2.640E-9, 2.697E-9,
 202               2.757E-9, 2.820E-9, 2.885E-9, 2.954E-9,
 203               3.026E-9, 3.102E-9, 3.181E-9, 3.265E-9,
 204               3.353E-9, 3.446E-9, 3.545E-9, 3.649E-9,
 205               3.760E-9, 3.877E-9, 4.002E-9, 4.136E-9 };
 206
 207   Float_t rindex_qwarz[NUMENTRIES] =
 208             { 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 209               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 210               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 211               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 212               1.458, 1.458, 1.458, 1.458 };
 213
 214   Float_t rindex_air[NUMENTRIES] =
 215             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 216               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 217               1., 1., 1., 1. };
 218
 219   Float_t effic_all[NUMENTRIES] =
 220             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 221               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 222               1., 1., 1., 1. };
 223
 224   Float_t absor_qwarz[NUMENTRIES] =
 225             { 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 226               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 227               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 228               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 229               2000., 2000., 2000., 2000. };
 230
 231   Float_t absor_air[NUMENTRIES] =
 232             { 200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 233               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 234               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 235               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 236               200., 200., 200., 200. };
 237
 238   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
 239
 240
 241    AliMaterial (0, "START Steel$", 55.850, 26., 7.87, 1.76, 999);
 242    AliMaterial (1, "START Vacuum$", 1.e-16, 1.e-16, 1.e-16, 1.e16, 999);
 243    AliMaterial (2, "START Air$", 14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 244
 245    AliMixture (3, "Al2O3   $", aal2o3, zal2o3, denscer, -2, wal2o3);
 246    AliMixture (4, "PMT glass   $", aglass, zglass, dglass, -2, wglass);
 247    char namate[21]="";
 248    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[3], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 249    acer[0] = a;
 250    zcer[0] = z;
 251    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[4], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 252    acer[1] = a;
 253    zcer[1] = z;
 254
 255    AliMixture (5, "Scintillator$",ascin,zscin,denscin,-2,wscin);
 256    AliMixture (6, "Brass    $", abrass, zbrass, denbrass, 2, wbrass);
 257    AliMixture (7, "Ribber $",aribber,zribber,denribber,-3,wribber);
 258    AliMixture (9, "Ceramic    $", acer, zcer, denscer, 2, wcer);
 259
 260    AliMedium (1, "START Air$", 2, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .1, 1., .003, .003);
 261    AliMedium (2, "Scintillator$", 5, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .01, 1., .003, .003);
 262    AliMedium (3, "Vacuum$", 1, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 263    AliMedium (4, "Ceramic$", 9, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 264    AliMedium (6, "Glass$", 4, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 265    AliMedium (8, "Steel$", 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .001, 1., .001, .001);
 266    AliMedium (9, "Ribber  $", 7, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 267    AliMedium(11, "Brass  $", 6, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 268
 269    gMC->SetCerenkov (idtmed[6], NUMENTRIES, ppckov, absor_qwarz, effic_all, rindex_qwarz);
 270    gMC->SetCerenkov (idtmed[1], NUMENTRIES, ppckov, absor_air, effic_all, rindex_air);
 271 }
 272
 273
 274 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 275 // Draw a shaded view of the Forward multiplicity detector version 2
 276 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 277 void AliSTARTv2::DrawModule()
 278 {
 279   //Set ALIC mother transparent
 280   gMC->Gsatt ("ALIC", "SEEN", 0);
 281
 282   //Set volumes visible
 283   gMC->Gsatt ("0STA", "SEEN", 0);
 284   gMC->Gsatt ("0PMT", "SEEN", 1);
 285   gMC->Gsatt ("0DIV", "SEEN", 1);
 286
 287   gMC->Gdopt ("hide", "on");
 288   gMC->Gdopt ("shad", "on");
 289   gMC->SetClipBox (".");
 290   gMC->SetClipBox ("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 291   gMC->DefaultRange();
 292   gMC->Gdraw ("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, 0.7, 0.7);
 293   gMC->Gdhead (1111, "T-Zero detector");
 294   gMC->Gdopt ("hide", "off");
 295 }
 296
 297
 298 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 299 // Initialises version 2 of the Forward Multiplicity Detector
 300 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 301 void AliSTARTv2::Init()
 302 {
 303 //Int_t *idtmed  = gAlice->Idtmed();
 304
 305   AliSTART::Init();
 306   fIdSens1 = gMC->VolId ("0REG");
 307
 308   printf ("*** START version 2 initialized ***\n");
 309 }
 310
 311
 312 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 313 // Called for every step in the START Detector
 314 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 315 void AliSTARTv2::StepManager()
 316 {
 317   Int_t                         id;
 318   Int_t                         copy;
 319 //  Int_t                               copy1;
 320   Float_t                       xyz[3];
 321   Float_t                       XYZ[3];
 322   Float_t                       hitPhoton[6];
 323   static Float_t                hits[7];
 324   static Float_t                edep;
 325   static Int_t                  vol[2];
 326   TLorentzVector                pos;
 327   TLorentzVector                mom;
 328
 329
 330   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
 331
 332 //  TGeant3  *g3 = (TGeant3*) gMC;
 333 //  g3->Gpcxyz();
 334
 335   TClonesArray  &lhits = *fHits;
 336
 337
 338 ///////////////////////////////////////////////
 339 // If particles is photon then ...
 340
 341   if (gMC->TrackPid() == 50000050)
 342   {
 343      id = gMC->CurrentVolID(copy);
 344
 345      // Check the sensetive volume
 346      if (id == fIdSens1)
 347      {
 348         if (gMC->IsTrackEntering())
 349         {
 350            gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 351            if (copy < 13)
 352              {
 353                vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 354                vol[1] = copy;
 355              }
 356            else
 357              {
 358                vol[0] = LEFT_ARRAY;
 359                vol[1] = copy - 12;
 360              }
 361
 362            gMC->TrackPosition(pos);
 363            gMC->TrackMomentum(mom);
 364            XYZ[0] = pos[0];
 365            XYZ[1] = pos[1];
 366            XYZ[2] = pos[2];
 367            gMC->Gmtod (XYZ, xyz, 1);
 368
 369            hitPhoton[0] = sqrt (xyz[0] * xyz[0] + xyz[1] * xyz[1]);
 370            hitPhoton[1] = mom[0];
 371            hitPhoton[2] = mom[1];
 372            hitPhoton[3] = mom[2];
 373            hitPhoton[4] = 1e9 * gMC->TrackTime();
 374            hitPhoton[5] = 1e9 * gMC->Etot();
 375
 376            AddHitPhoton (gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(), vol, hitPhoton);
 377         }
 378         gMC->StopTrack();
 379      }
 380      else
 381         if (id == gMC->VolId ("0DES"))  gMC->StopTrack();
 382   }
 383
 384 // end photon particalary
 385 ///////////////////////////////////////////////
 386
 387
 388 ///////////////////////////////////////////////
 389 // If particles is charge then ...
 390
 391   // Float_t charge = gMC->TrackCharge();
 392   //  if(TMath::Abs(charge) <= 0.) return;
 393   id = gMC->CurrentVolID(copy);
 394
 395
 396   //  printf("gMC->ckine->ipart %d",gMC->ckine->ipart);
 397   // Check the sensetive volume
 398   if(id==gMC->VolId("0TOP") ) {
 399     if(gMC->IsTrackEntering()) {
 400       gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 401       if (copy < 13)
 402         {
 403           vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 404           vol[1] = copy;
 405         }
 406       else
 407         {
 408           vol[0] = LEFT_ARRAY;
 409           vol[1] = copy - 12;
 410         }
 411
 412       gMC->TrackPosition(pos);
 413       hits[0] = pos[0];
 414       hits[1] = pos[1];
 415       hits[2] = pos[2];
 416       Float_t etot = gMC->Etot();
 417       hits[4] = etot;
 418       Int_t part = gMC->TrackPid();
 419       hits[5] = part;
 420       Float_t ttime = gMC->TrackTime();
 421       hits[6] = ttime*1e9;
 422       edep = 0;
 423     }
 424     if(gMC->IsTrackInside())    {
 425       Float_t de = gMC->Edep();
 426       edep = edep + de;
 427       //       printf ("E deposition %f\n",edep);
 428       //    for (i=0; i<=6; i++){
 429       //    printf(" HITS on START inside %f\n",hits[i]); }
 430     }
 431     if(gMC->IsTrackExiting())   {
 432       Float_t de = gMC->Edep();
 433       edep = edep + de;
 434       hits[3] = edep * 1e3;
 435
 436       //       for (i=0; i<=6; i++){
 437       //         printf(" HITS on START Exit %f\n",hits[i]); }
 438       //for (i=0; i<=1; i++) { printf("START vol %d\n",vol[i]);}
 439
 440       new(lhits[fNhits++]) AliSTARThit(fIshunt,gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(),vol,hits);
 441     }
 442   }
 443
 444 // end charge particles particalary
 445 ///////////////////////////////////////////////
 446
 447 }