reconstruction from RAWData added
[u/mrichter/AliRoot.git] / START / AliSTARTv2.cxx
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2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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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 }