Points 2 cavern/pit and shielding blocks as installed.
[u/mrichter/AliRoot.git] / STRUCT / AliHALLv3.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 //  Experimental Hall                                                        //
21 //  This class contains the description of the experimental hall             //
22 //  and the shielding blocks.                                                // 
23 //  Author: Andreas Morsch                                                   //
24 //  andreas.morsch@cern.ch                                                   //
25 //                                                                           //
26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27
28 #include <TVirtualMC.h>
29
30 #include "AliConst.h"
31 #include "AliHALLv3.h"
32 #include "AliMagF.h"
33 #include "AliRun.h"
34 #include "AliLog.h"
35 #include <TGeoVolume.h>
36 #include <TGeoManager.h>
37 #include <TGeoMatrix.h>
38 #include <TGeoCompositeShape.h>
39 #include <TGeoBBox.h>
40 #include <TGeoTube.h>
41 #include <TGeoPgon.h>
42 #include <TGeoPcon.h>
43 #include <TGeoCone.h>
44 #include <TGeoTrd1.h>
45 #include <TGeoArb8.h>
46
47 ClassImp(AliHALL)
48  
49 //_____________________________________________________________________________
50 AliHALLv3::AliHALLv3()
51 {
52   //
53   // Default constructor for the experimental Hall
54   //
55 }
56  
57 //_____________________________________________________________________________
58 AliHALLv3::AliHALLv3(const char *name, const char *title)
59        : AliHALL(name,title)
60 {
61   //
62   // Standard constructor for the experimental Hall
63   //
64
65 }
66  
67 //_____________________________________________________________________________
68 void AliHALLv3::CreateGeometry()
69 {
70   //
71   // Create the geometry of the exprimental hall
72   //
73   Float_t r2, dy;
74   Float_t phid, phim, h, r;
75   Float_t w1, dh, am, bm, dl,cm, hm, dr, dx, xl;
76   Float_t hullen;
77   Float_t phi;
78
79   // The top volume
80   //
81   TGeoVolume* top = gGeoManager->GetVolume("ALIC");
82   TGeoVolumeAssembly* asHall = new TGeoVolumeAssembly("HALL");
83   
84   // Rotations
85   // rotation by 90 deg in the y-z plane
86   TGeoRotation* rot000 = new TGeoRotation("rot000",  90., 0.,  0.,  0., 90., 90.);  
87   TGeoRotation* rot001 = new TGeoRotation("rot001", 270., 0., 90., 90.,  0.,  0.);  
88
89   // Materials
90   TGeoMedium* kMedCC     = gGeoManager->GetMedium("HALL_CC_C2");
91   TGeoMedium* kMedST     = gGeoManager->GetMedium("HALL_STST_C2");
92   // Floor thickness 
93   Float_t dyFloor  =  190.;
94   // Floor width
95   Float_t dxFloor  = 1400.;
96   // Floor level 
97   Float_t  yFloor  = -801.;
98   // Pit centre
99   Float_t  zPit    = 2300.;
100   // Pit radius
101   Float_t  rPit    = 1140.;
102   // Hall end 
103   Float_t  zHall24 = 1700.;
104   Float_t  zHall26 = 1900.;
105     // Overlap between hall and pit radius
106   Float_t oPit = zHall24 - (zPit - rPit);
107   // Length of the L3 floor
108   Float_t dzL3 = 1700.;
109   // Start of hall roof in y
110   Float_t yHall = 500.;
111   // Radius of the hall roof
112   Float_t rHall = 1070.;
113   //
114   Float_t epsBig   = 100.;
115   Float_t epsSmall =   1.;
116   
117   
118
119   //
120   // RB24/26 Tunnel Floor 
121   r   = 220.;
122   h   = 140.;
123   phi = TMath::ACos(h / r);
124   xl  = r * TMath::Sin(phi);
125   dr  = 1600.;
126   dh  = dr * TMath::Cos(phi);
127   dl  = dr * TMath::Sin(phi);
128   if (gAlice->GetModule("ZDC") == 0) {
129     //     No ZDC 
130     hullen = 370.;
131   } else {
132     
133     //     ZDC is present 
134     hullen = 6520.;
135   }
136
137   TGeoVolume* voHUFL = new TGeoVolume("HUFL",
138                                       new TGeoTrd1(xl +dl, xl, hullen, dh / 2.),
139                                       kMedCC);
140   r2 = hullen + zHall26;
141
142   asHall->AddNode(voHUFL, 1, new TGeoCombiTrans(70., -100. - dh / 2., -r2, rot000));
143   //
144   // RB24/26 wall 
145   
146   phid     = phi * 57.296;
147   TGeoVolume* voHUWA = new TGeoVolume("HUWA",
148                                       new TGeoTubeSeg(r, r+dr, hullen, phid - 90., 270. - phid),
149                                       kMedCC);
150   asHall->AddNode(voHUWA, 1, new TGeoTranslation(70., 40., -zHall26 - hullen ));
151   //
152   //  Hall floor 
153   //  RB26 side
154   phid      = 16.197;
155   Float_t dzFloor26 = zHall26 - dzL3/2.;
156   TGeoBBox* shHHF1 = new TGeoBBox(dxFloor/2. + 470., dyFloor/2., dzFloor26/2.);
157   shHHF1->SetName("shHHF1");
158   TGeoVolume* voHHF1 = new TGeoVolume("HHF1", shHHF1, kMedCC);
159   asHall->AddNode(voHHF1, 2, new TGeoTranslation(0., yFloor, -(dzL3/2. + dzFloor26/2.)));
160   // RB24 side
161   Float_t dzFloor24 = zHall24 - dzL3/2.;
162   TGeoBBox* shHHF41 = new TGeoBBox(dxFloor/2. + 470., dyFloor/2., dzFloor24/2.);
163   shHHF41->SetName("shHHF41");
164   TGeoTube* shHHF42 = new TGeoTube(0., rPit + epsBig, dyFloor/2.);
165   shHHF42->SetName("shHHF42");
166   TGeoCombiTrans* trHHF42 = new TGeoCombiTrans("trHHF42", 0., 0., dzFloor24/2. + rPit - oPit, rot000);
167   trHHF42->RegisterYourself();
168   
169   TGeoCompositeShape*  shHHF4 = new TGeoCompositeShape("HHF4", "shHHF41+shHHF42:trHHF42");
170   TGeoVolume* voHHF4 = new TGeoVolume("HHF4", shHHF4, kMedCC);
171   asHall->AddNode(voHHF4, 1, new TGeoTranslation(0., yFloor,  dzL3/2. + dzFloor24/2.));
172
173
174   //
175   //  Hall side walls 
176   Float_t trH1   = (1273.78 - dyFloor)/ 2.;
177   Float_t trBL1  = 207.3;
178   Float_t trTL1  =  50.;
179   Float_t trALP1 = TMath::ATan((trBL1 - trTL1) / 2. / trH1) * kRaddeg;
180   dx = 1.5 * trBL1 - 0.5 * trTL1 + dxFloor/2. + dyFloor * TMath::Tan(phid * kDegrad);
181   TGeoVolume* voHHW11 = new TGeoVolume("HHW11",
182                                        new TGeoTrap(dzFloor26/2., 0., 0., 
183                                                     trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
184                                        kMedCC);
185   TGeoVolume* voHHW12 = new TGeoVolume("HHW12",
186                                        new TGeoTrap(dzFloor24/2., 0., 0., 
187                                                     trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
188                                        kMedCC);
189  
190   dy = yFloor + dyFloor/2. + trH1;
191   
192   asHall->AddNode(voHHW12, 1, new TGeoTranslation( dx, dy,  (dzL3/2. + dzFloor24/2.)));
193   asHall->AddNode(voHHW12, 2, new TGeoCombiTrans (-dx, dy,  (dzL3/2. + dzFloor24/2.), rot001));
194   asHall->AddNode(voHHW11, 3, new TGeoTranslation( dx, dy, -(dzL3/2. + dzFloor26/2.)));
195   asHall->AddNode(voHHW11, 4, new TGeoCombiTrans (-dx, dy, -(dzL3/2. + dzFloor26/2.), rot001));
196
197   Float_t boDY =  (yHall - (yFloor + dyFloor/2.) - 2. * trH1)/ 2.;
198   Float_t dzHall = zHall26 + zHall24;
199
200   TGeoVolume* voHBW1 = new TGeoVolume("HBW1", new TGeoBBox(50., boDY, dzHall / 2.), kMedCC);
201
202   asHall->AddNode(voHBW1, 1,  new TGeoTranslation( 1120., yHall - boDY, (zHall24-zHall26)/2.));
203   asHall->AddNode(voHBW1, 2,  new TGeoTranslation(-1120., yHall - boDY, (zHall24-zHall26)/2.));
204
205   //
206   // Slanted wall close to L3 magnet 
207   phim =  45.;
208   hm   = 790.;
209   am   = hm * TMath::Tan(phim / 2. * kDegrad);
210   bm   = (hm + 76.) / hm * am;
211   cm   = bm * 2. / TMath::Sqrt(2.);
212   trH1   =  (1273.78 - cm) / 2.;
213   trBL1  =  235. - cm * TMath::Tan(phid * kDegrad) / 2.;
214   trTL1  =   50.;
215   trALP1 = TMath::ATan((trBL1 - trTL1) / 2. / trH1) * kRaddeg;
216
217   w1 = trBL1;
218   dx = cm * TMath::Tan(phid * kDegrad) + dxFloor/2. + trBL1 * 1.5 - trTL1 * .5;
219
220   TGeoVolume* voHHW2 = new TGeoVolume("HHW2",
221                                       new TGeoTrap(dzL3/2., 0., 0., 
222                                                    trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
223                                       kMedCC);
224
225   r2 = cm + yFloor - dyFloor/2. + trH1;
226
227   asHall->AddNode(voHHW2, 1, new TGeoTranslation(dx, r2, 0.));
228   asHall->AddNode(voHHW2, 2, new TGeoCombiTrans(-dx, r2, 0., rot001));
229
230   trH1   = cm / 2.;
231   trBL1  = w1 + cm / 2.;
232   trTL1  = w1;
233   trALP1 = TMath::ATan(.5) * kRaddeg;
234   dx = 1170. - trBL1 * .5 - trTL1 * .5;
235
236   TGeoVolume* voHHW3 = new TGeoVolume("HHW3",
237                                       new TGeoTrap(dzL3/2., 0., 0., 
238                                                    trH1, trBL1, trTL1, trALP1, trH1, trBL1, trTL1, trALP1),
239                                       kMedCC);
240
241   r2 = trH1 - 896.;
242   asHall->AddNode(voHHW3, 1, new TGeoTranslation( dx, r2, 0.));
243   asHall->AddNode(voHHW3, 2, new TGeoCombiTrans (-dx, r2, 0., rot001));
244   //
245   // Floor L3
246   Float_t dyFloorL3  = 76.;
247   Float_t dx1FloorL3 = rHall + epsBig - 2. * trBL1;
248   Float_t dx2FloorL3 = dx1FloorL3 + TMath::Tan(phim * kDegrad) * dyFloorL3;
249   
250   
251   TGeoVolume* voHHF2 = new TGeoVolume("HHF2", 
252                                       new TGeoTrd1(dx1FloorL3, dx2FloorL3, dzL3/2., dyFloorL3/2.), 
253                                       kMedCC);
254
255   asHall->AddNode(voHHF2, 1, new TGeoCombiTrans(0., yFloor - dyFloor / 2. + dyFloorL3 / 2.,0., rot000));
256   //
257   // Tunnel roof and pit
258   // Roof
259   TGeoTubeSeg* shHHC11 = new TGeoTubeSeg(rHall, rHall + 100., dzHall / 2., 0., 180.);
260   shHHC11->SetName("shHHC11");
261   // Pit 
262   TGeoTube*    shHHC12 = new TGeoTube(rPit, rPit + 100., 1000.);
263   shHHC12->SetName("shHHC12");
264   // Pit inside
265   TGeoTube*    shHHC13 = new TGeoTube(   0, rPit - epsSmall, 1000.);
266   shHHC13->SetName("shHHC13");
267   // Roof inside
268   TGeoTubeSeg* shHHC14 = new TGeoTubeSeg(0., rHall, dzHall / 2. + epsBig, 0., 180.);
269   shHHC14->SetName("shHHC14");
270
271   TGeoCombiTrans* trHHC = new TGeoCombiTrans("trHHC", 0., 1000., dzHall/2. + rPit - oPit, rot000);
272   trHHC->RegisterYourself();
273   TGeoCompositeShape*  shHHC1 = new TGeoCompositeShape("HHC1", "shHHC11+shHHC12:trHHC-(shHHC14+shHHC13:trHHC)");
274   TGeoVolume* voHHC1 = new TGeoVolume("HHC1", shHHC1, kMedCC);
275
276   asHall->AddNode(voHHC1, 1, new TGeoTranslation(0., yHall, -(zHall26-zHall24)/2.));
277
278
279   //
280   // Pit wall ground level
281   TGeoTube* shHHCPW1 = new TGeoTube(rPit, rPit + 100., 1206./2.);
282   shHHCPW1->SetName("shHHCPW1");
283   TGeoCombiTrans* trHHCPW1 = new TGeoCombiTrans("trHHCPW1", 0., 0., 0., rot000);
284   trHHCPW1->RegisterYourself();
285
286   TGeoBBox* shHHCPW2 = new TGeoBBox(rPit + 100., 1206./ 2. + 20., rPit + 100.);
287   shHHCPW2->SetName("shHHCPW2");
288
289   
290   TGeoTranslation* trHHCPW2 = new TGeoTranslation("trHHCPW2", 0., 0., -(rPit + 100.) - oPit);
291   trHHCPW2->RegisterYourself();
292
293   TGeoCompositeShape*  shHHCPW = new TGeoCompositeShape("HHCPW", "shHHCPW1:trHHCPW1-shHHCPW2:trHHCPW2");
294   TGeoVolume* voHHCPW = new TGeoVolume("HHCPW", shHHCPW, kMedCC);
295   dy = yFloor + 1206. / 2. + dyFloor/2.;
296   asHall->AddNode(voHHCPW, 1, new TGeoTranslation(0., dy, 2300.));
297   // 
298   // Foundations of the Muon Spectrometer
299   // Drawing ALIP2A_0110
300   //
301   TGeoVolumeAssembly* asFMS = new TGeoVolumeAssembly("asFMS");
302   Float_t zFil = -1465.86 - 60.;
303   // Muon Filter Foundation
304   // Pillars
305   dy = 263.54/2.;
306   Float_t ys = yFloor + dyFloor / 2.;
307   TGeoVolume* voFmsMfPil = new TGeoVolume("FmsMfPil", new TGeoBBox( 50., dy, 165.), kMedCC);
308   ys += dy;
309   asFMS->AddNode(voFmsMfPil, 1, new TGeoTranslation(-330. + 50., ys, zFil + 165. - 90.));
310   asFMS->AddNode(voFmsMfPil, 2, new TGeoTranslation( 330. - 50., ys, zFil + 165  - 90.));
311   //
312   // Transverse bars
313   ys += dy;
314   dy = 126.46/2.;
315   ys += dy;
316   TGeoVolume* voFmsMfTb1 = new TGeoVolume("FmsMfTb1", new TGeoBBox(330., dy,  90.), kMedCC);
317   asFMS->AddNode(voFmsMfTb1, 1, new TGeoTranslation(0., ys, zFil));
318   ys += dy;
319   dy = 41.14/2.;
320   ys += dy;
321   TGeoVolume* voFmsMfTb2 = new TGeoVolume("FmsMfTb2", new TGeoBBox(330., dy,  60.), kMedCC);
322   asFMS->AddNode(voFmsMfTb2, 1, new TGeoTranslation(0., ys, zFil));
323   //
324   // Dipole foundation
325   ys = yFloor + dyFloor / 2.;
326   dy = 263.54/2;
327   ys += dy;
328   TGeoVolume* voFmsDf1 = new TGeoVolume("FmsDf1", new TGeoBBox(370., dy,  448.0 / 2.), kMedCC);
329   asFMS->AddNode(voFmsDf1, 1, new TGeoTranslation(0., ys, zFil + 240. + 224.));
330   TGeoVolume* voFmsDf2 = new TGeoVolume("FmsDf2", new TGeoBBox(370., (263.54 + 110.)/2.,  112.0 / 2.), kMedCC);
331   asFMS->AddNode(voFmsDf2, 1, new TGeoTranslation(0., ys - 110./2., zFil + 688. + 56.));
332
333   //
334   // Shielding in front of L3 magnet in PX24 and UX25
335   // Drawing ALIP2I__0016
336   //
337
338   TGeoVolumeAssembly* asShRb24 = new TGeoVolumeAssembly("ShRb24");
339   //
340   // Side walls 
341   // start 7450 from IP
342   TGeoVolume* voShRb24Sw = new TGeoVolume("ShRb24Sw", new TGeoBBox(80., 420., 520.), kMedCC);
343   asShRb24->AddNode(voShRb24Sw, 1, new TGeoTranslation(+315, -420. + 140., 0.));
344   asShRb24->AddNode(voShRb24Sw, 2, new TGeoTranslation(-315, -420. + 140., 0.));
345   //
346   // Roof
347   TGeoVolume* voShRb24Ro = new TGeoVolume("ShRb24Ro", new TGeoBBox(395., 80., 520.), kMedCC);
348   asShRb24->AddNode(voShRb24Ro, 1, new TGeoTranslation(0., +80. + 140., 0.));
349   //
350   // Plug
351   TGeoBBox* shShRb24Pl1 = new TGeoBBox(235., 140., 40.);
352   shShRb24Pl1->SetName("ShRb24Pl1");
353   //
354   // Opening for beam pipe
355   TGeoBBox* shShRb24Pl2 = new TGeoBBox(15., 20., 60.);
356   shShRb24Pl2->SetName("ShRb24Pl2");
357   //
358   // Opening for tubes
359   TGeoBBox* shShRb24Pl3 = new TGeoBBox(20., 60., 60.);
360   shShRb24Pl3->SetName("ShRb24Pl3");
361
362   TGeoTranslation* trPl3 = new TGeoTranslation("trPl3", +235. -90., 80., 0.);
363   trPl3->RegisterYourself();
364   TGeoCompositeShape*  shRb24Pl = new TGeoCompositeShape("Rb24Pl", "ShRb24Pl1-(ShRb24Pl2+ShRb24Pl3:trPl3)");
365   TGeoVolume* voRb24Pl = new TGeoVolume("Rb24Pl", shRb24Pl, kMedCC);
366   asShRb24->AddNode(voRb24Pl, 1, new TGeoTranslation(0., 0., 520. - 40.));
367
368   //
369   // Concrete platform and shielding PX24
370   // Drawing LHCJUX 250014
371   //
372   TGeoVolumeAssembly* asShPx24 = new TGeoVolumeAssembly("ShPx24");
373   // Platform
374   TGeoVolume* voShPx24Pl = new TGeoVolume("ShPx24Pl", new TGeoBBox(1613.5/2., 120./2., 1205./2.), kMedCC);
375   asShPx24->AddNode(voShPx24Pl, 1, new TGeoTranslation(55., -140. - 60., 0.));
376   // Pillars
377   TGeoVolume* voShPx24Pi = new TGeoVolume("ShPx24Pi", new TGeoBBox(160./2., 440./2., 40/2.), kMedCC);
378   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 1, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260.,  1205./2. - 20.));
379   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 2, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260.,  1205./2. - 20.));
380   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 3, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260., -1205./2. + 20. + 120.));
381   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 4, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260., -1205./2. + 20. + 120.));
382   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 5, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 480.));
383   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 6, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 480.));
384   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 7, new TGeoTranslation(-180. - 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 800.));
385   asShPx24->AddNode(voShPx24Pi, 8, new TGeoTranslation(+290. + 80., -220. -260., -1205./2. - 20. + 800.));
386   // Side Walls 
387   TGeoVolume* voShPx24Sw = new TGeoVolume("ShPx24Sw", new TGeoBBox(160./2., 280./2., 1205./2.), kMedCC);
388   asShPx24->AddNode(voShPx24Sw, 1, new TGeoTranslation(-180, 0., 0.));
389   asShPx24->AddNode(voShPx24Sw, 2, new TGeoTranslation(+290, 0., 0.));
390   // Roof
391   TGeoVolume* voShPx24Ro = new TGeoVolume("ShPx24Ro", new TGeoBBox(630./2., 160./2., 1205./2.), kMedCC);
392   asShPx24->AddNode(voShPx24Ro, 1, new TGeoTranslation(55., 80.+ 140., 0.));
393   asHall->AddNode(asShRb24, 1, new TGeoTranslation(0., 0., +745. + 520.));
394   asHall->AddNode(asShPx24, 1, new TGeoTranslation(0., 0., +745. + 1040. + 1205./ 2.));
395   // Stainless Steel Plug 80 cm thick
396   TGeoBBox* shShPx24Pl1 = new TGeoBBox(155., 140., 40.);
397   shShPx24Pl1->SetName("ShPx24Pl1");
398   // Opening for beam pipe
399   TGeoBBox* shShPx24Pl2 = new TGeoBBox(15., 20., 60.);
400   shShPx24Pl2->SetName("ShPx24Pl2");
401   TGeoCompositeShape*  shPx24Pl = new TGeoCompositeShape("Px24Pl", "ShPx24Pl1-ShPx24Pl2");
402   TGeoVolume* voPx24Pl = new TGeoVolume("Px24Pl", shPx24Pl, kMedST);
403   asShPx24->AddNode(voPx24Pl, 1, new TGeoTranslation(55., 0., -1205./2. + 40.));
404   asHall->AddNode(asFMS, 1, new TGeoTranslation(0.,  0., 0.));
405   
406   //
407   top->AddNode(asHall, 1, gGeoIdentity);
408   
409 }