New Cluster finding macro. Used by new AliITStest.C macro.
[u/mrichter/AliRoot.git] / STRUCT / AliPIPEv3.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 /*
17 $Log$
18 Revision 1.6  1999/10/06 19:57:07  fca
19 Correct materials in pipe
20
21 Revision 1.5  1999/09/29 09:24:30  fca
22 Introduction of the Copyright and cvs Log
23
24 */
25
26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
27 //                                                                           //
28 //  Beam pipe class                                                          //
29 //                                                                           //
30 //Begin_Html
31 /*
32 <img src="picts/AliPIPEClass.gif">
33 */
34 //End_Html
35 //                                                                           //
36 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
37
38 #include "AliPIPEv3.h"
39 #include "AliRun.h"
40  
41 ClassImp(AliPIPEv3)
42  
43 //_____________________________________________________________________________
44 AliPIPEv3::AliPIPEv3()
45 {
46   //
47   // Default constructor for beam pipe
48   //
49 }
50  
51 //_____________________________________________________________________________
52 AliPIPEv3::AliPIPEv3(const char *name, const char *title)
53        : AliPIPE(name,title)
54 {
55   //
56   // Standard constructor for beam pipe
57   //
58 }
59  
60 //_____________________________________________________________________________
61 void AliPIPEv3::CreateGeometry()
62 {
63   //
64   // Create Beam Pipe geometry
65   //
66   //Begin_Html
67   /*
68     <img src="picts/AliPIPE.gif">
69   */
70   //End_Html
71   //Begin_Html
72   /*
73     <img src="picts/AliPIPETree.gif">
74   */
75   //End_Html
76
77   Float_t tpar[3], dzmo, zpos;
78   Float_t bepar[3], alpar[3],sspar[3],flange[3],vacpar[3];
79   Float_t bellow[3];
80 //  Float_t undul[3];
81 //  const Double_t z_flange = 150;
82 //for undulated structure
83   char cn18[][5]={"CN01","CN02","CN03","CN04","CN05","CN06","CN07","CN08"};
84   char cn48[][5]={"CN21","CN22","CN23","CN24","CN25","CN26","CN27","CN28"};
85 //  char undul[][5]={'BELO','UNDL'};
86   Float_t zundul;
87   Float_t rundul;
88   Float_t pitch;
89   Float_t thick;
90
91   
92   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1999;
93 //     the mother of all beam pipes
94
95   tpar[0] = 0.;
96   tpar[1] = 10.;
97   tpar[2] = 1400. / 2;
98   dzmo = tpar[2];
99   gMC->Gsvolu("QQMO", "TUBE", idtmed[2015], tpar, 3);
100
101 //      All beam pipe details as per the provisonal drawings given by Lars
102 //      Leistam on 31.5.99 
103     
104 //     Beryllium  beam pipe, length 56.6 cm, centered at vertex 
105   
106   bepar[0]=0.0;
107   bepar[1]=3.0;
108   bepar[2]=28.3;
109   zpos=0.0;
110   vacpar[0]=0.0;
111   vacpar[1]=2.9;
112   vacpar[2]=bepar[2];
113   //
114   gMC->Gsvolu("QQBE", "TUBE", idtmed[2004], bepar, 3);
115   gMC->Gsvolu("VAC1", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
116   gMC->Gspos("VAC1", 1, "QQBE", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
117   gMC->Gspos("QQBE", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
118   
119   // now beam pipes only in negative z-part for use in PMD.
120  
121   // SS Flange 4 cm thick, 5.8 cm ID, 6.3 cm OD
122   flange[0]=0.0;
123   flange[1]=3.15;
124   flange[2]=2.0;
125   zpos = zpos -bepar[2] - flange[2];
126   vacpar[0]=0.0;
127   vacpar[1]=2.9;
128   vacpar[2]=flange[2];
129   //
130   gMC->Gsvolu("QFL1", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
131   gMC->Gsvolu("VAC2", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
132   gMC->Gspos("VAC2", 1, "QFL1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
133   gMC->Gspos("QFL1", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
134   
135   // Aluminium alloy beam pipe, 1mm thick, 230 cm long
136   alpar[0]=0.0;
137   alpar[1]=3.0;
138   alpar[2]=115.;
139   zpos = zpos - flange[2] - alpar[2];
140
141   vacpar[0]=0.0;
142   vacpar[1]=2.9;
143   vacpar[2]=alpar[2];
144   gMC->Gsvolu("QQAL", "TUBE", idtmed[2003], alpar, 3);
145   gMC->Gsvolu("VAC3", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
146   gMC->Gspos("VAC3", 1, "QQAL", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
147   gMC->Gspos("QQAL", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
148
149  
150   // SS tube 2.0 cm long, 0.8 mm thick, 5.96 cm OD
151
152   sspar[0]=0.0;
153   sspar[1]=2.98;
154   sspar[2]=1.0;
155   zpos = zpos - alpar[2] - sspar[2];
156
157   vacpar[0]=0.0;
158   vacpar[1]=2.9;
159   vacpar[2]=sspar[2];
160   gMC->Gsvolu("QSS1", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
161   gMC->Gsvolu("VAC4", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
162   gMC->Gspos("VAC4", 1, "QSS1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
163   gMC->Gspos("QSS1", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
164
165
166  // SS Flange 3 cm thick 7.4 cm OD, 5.8 cm ID
167    
168   flange[0]=0.0;
169   flange[1]=3.7;
170   flange[2]=1.5;
171   zpos = zpos - sspar[2] - flange[2];
172
173   vacpar[0]=0.0;
174   vacpar[1]=2.9;
175   vacpar[2]=flange[2];
176   gMC->Gsvolu("QFL2", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
177   gMC->Gsvolu("VAC5", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
178   gMC->Gspos("VAC5", 1, "QFL2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
179   gMC->Gspos("QFL2", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
180
181
182   // SS tube 4.0 cm long, 0.8 mm thick, 5.96 cm OD
183
184   sspar[0]=0.0;
185   sspar[1]=2.98;
186   sspar[2]=2.0;
187   zpos = zpos - flange[2] - sspar[2];
188
189   vacpar[0]=0.0;
190   vacpar[1]=2.9;
191   vacpar[2]=sspar[2];
192   gMC->Gsvolu("QSS2", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
193   gMC->Gsvolu("VAC6", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
194   gMC->Gspos("VAC6", 1, "QSS2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
195   gMC->Gspos("QSS2", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
196
197
198   // *************
199   // SS Bellow 8.4 cm long, 6.5 cm ID, 7.5 cm OD
200   // 0.8 mm thick material, 0.3 cm pitch.
201   // zundul=4.2, rundul=6.5, thick=0.08
202   // **************
203   pitch=0.3;
204   thick=0.08;
205   zundul=4.2;
206   rundul=6.5;
207   Undulation("BELO",pitch,thick,zundul,rundul,cn18);
208 //
209   bellow[2]=zundul;
210   zpos = zpos - sspar[2] - bellow[2];
211   gMC->Gspos("BELO", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
212
213   // SS tube 20.0 cm long, 0.8 mm thick, 5.96 cm OD
214
215   sspar[0]=0.0;
216   sspar[1]=2.98;
217   sspar[2]=10.0;
218   zpos = zpos - bellow[2] - sspar[2];
219
220   vacpar[0]=0.0;
221   vacpar[1]=2.9;
222   vacpar[2]=sspar[2];
223   gMC->Gsvolu("QSS3", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
224   gMC->Gsvolu("VAC7", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
225   gMC->Gspos("VAC7", 1, "QSS3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
226   gMC->Gspos("QSS3", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
227
228   // *************
229   // SS Bellow 8.4 cm long, 6.5 cm ID, 7.5 cm OD
230   // 0.8 mm thick material, 0.3 cm pitch.
231   // **************
232 //  
233   zpos = zpos - sspar[2] - bellow[2];
234   gMC->Gspos("BELO", 2, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
235
236   // SS tube 4.7 cm long, 0.8 mm thick, 
237
238   sspar[0]=0.0;
239   sspar[1]=2.98;
240   sspar[2]=4.7/2.;
241   zpos = zpos - bellow[2] - sspar[2];
242
243   vacpar[0]=0.0;
244   vacpar[1]=2.9;
245   vacpar[2]=sspar[2];
246   gMC->Gsvolu("QSS4", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
247   gMC->Gsvolu("VAC8", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
248   gMC->Gspos("VAC8", 1, "QSS4", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
249   gMC->Gspos("QSS4", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
250
251   // SS Flange 2.2 cm thick, ID=5.8 cm, OD=9.8 cm
252
253   flange[0]=0.0;
254   flange[1]=4.9;
255   flange[2]=1.1;
256   zpos = zpos - sspar[2] - flange[2];
257
258   vacpar[0]=0.0;
259   vacpar[1]=2.9;
260   vacpar[2]=flange[2];
261   gMC->Gsvolu("QFL3", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
262   gMC->Gsvolu("VAC9", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
263   gMC->Gspos("VAC9", 1, "QFL3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
264   gMC->Gspos("QFL3", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
265
266 //Total of 3150 mm from vertex on the negative side upto this point.
267
268 // SS tube 20.0 cm long, 0.15 cm thick, 5.8 cm ID, to support vac. pump
269
270   sspar[0]=0.0;
271   sspar[1]=3.05;
272   sspar[2]=10.0;
273   zpos = zpos - flange[2] - sspar[2];
274
275   vacpar[0]=0.0;
276   vacpar[1]=2.9;
277   vacpar[2]=sspar[2];
278   gMC->Gsvolu("QSS5", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
279   gMC->Gsvolu("VA10", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
280   gMC->Gspos("VA10", 1, "QSS5", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
281   gMC->Gspos("QSS5", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
282
283 // 
284   // last item, undulated SS beam pipe, pitch=0.25, length= 342.0 cm
285   // material thickness 0.015 cm, ID=6.0 cm,
286   // zundul=171.0, thick=0.015, rundul=3.0
287   pitch=0.25;
288   thick=0.015;
289   zundul=171;
290   rundul=3.0;
291   Undulation("UNDL",pitch,thick,zundul,rundul,cn48);
292   //
293   zpos = zpos - sspar[2] - zundul;
294   gMC->Gspos("UNDL", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
295 //
296   gMC->Gspos("QQMO", 1, "ALIC", 0., 0., 0.1, 0, "ONLY");
297
298 //      total of 6770 mm length upto this point, end of undulated beam
299 //      pipe section.
300
301 //      SS flange 22*2 mm thick
302
303
304   flange[0]=0.0;
305   flange[1]=6.3;
306   flange[2]=2.2;
307   zpos = zpos  - zundul - flange[2];
308
309   vacpar[0]=0.0;
310   vacpar[1]=2.9;
311   vacpar[2]=flange[2];
312   gMC->Gsvolu("QFL4", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
313   gMC->Gsvolu("VC11", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
314   gMC->Gspos("VC11", 1, "QFL4", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
315   gMC->Gspos("QFL4", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
316
317 }
318
319 //_____________________________________________________________________________
320 void AliPIPEv3::DrawModule()
321 {  
322   //
323   // Draw a shaded view of the Beam Pipe
324   //
325
326   // Set everything unseen
327   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
328   // 
329   // Set ALIC mother transparent
330   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
331   //
332   // Set the volumes visible
333   gMC->Gsatt("QQMO","seen",1);
334   gMC->Gsatt("QQBE","seen",1);
335   gMC->Gsatt("QFL1","seen",1);
336   gMC->Gsatt("QQAL","seen",1);
337   gMC->Gsatt("QSS1","seen",1);
338   gMC->Gsatt("QFL2","seen",1);
339   gMC->Gsatt("QSS2","seen",1);
340   gMC->Gsatt("QSS3","seen",1);
341   gMC->Gsatt("QSS4","seen",1);
342   gMC->Gsatt("QFL3","seen",1);
343   gMC->Gsatt("QSS5","seen",1);
344   gMC->Gsatt("BELO","seen",1);
345   gMC->Gsatt("UNDL","seen",1);
346   //
347   gMC->Gdopt("hide", "on");
348   gMC->Gdopt("shad", "on");
349   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
350   gMC->SetClipBox(".");
351   gMC->SetClipBox("*", 0, 3000, -3000, 3000, -6000, 6000);
352   gMC->DefaultRange();
353   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 3, 5, .04, .04);
354   gMC->Gdhead(1111, "Beam Pipe");
355   gMC->Gdman(16, 6, "MAN");
356   gMC->Gdopt("hide","off");
357 }
358
359 //_____________________________________________________________________________
360 void AliPIPEv3::CreateMaterials()
361 {
362   //
363   // Create materials for beam pipe
364   //
365
366   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ();
367   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
368   
369   Float_t asteel[4] = { 55.847,51.9961,58.6934,28.0855 };
370   Float_t zsteel[4] = { 26.,24.,28.,14. };
371   Float_t wsteel[4] = { .715,.18,.1,.005 };
372   
373   Float_t epsil, stmin, tmaxfd, deemax, stemax;
374   
375   //     STEEL 
376   
377   
378   // --- Define the various materials for GEANT --- 
379   AliMaterial(5, "BERILLIUM$", 9.01, 4., 1.848, 35.3, 36.7);
380   AliMaterial(4, "ALUMINIUM$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 18.5);
381   AliMaterial(16, "VACUUM$ ", 1e-16, 1e-16, 1e-16, 1e16, 1e16);
382   AliMaterial(15, "AIR$      ", 14.61, 7.3, .001205, 30423.24, 67500);
383   AliMixture(19, "STAINLESS STEEL$", asteel, zsteel, 7.88, 4, wsteel);
384   
385   // **************** 
386   //     Defines tracking media parameters. 
387   //     Les valeurs sont commentees pour laisser le defaut 
388   //     a GEANT (version 3-21, page CONS200), f.m. 
389   epsil  = .001;  // Tracking precision, 
390   stemax = -1.;   // Maximum displacement for multiple scat 
391   tmaxfd = -20.;  // Maximum angle due to field deflection 
392   deemax = -.3;   // Maximum fractional energy loss, DLS 
393   stmin  = -.8;
394   
395   //    Air 
396   
397   AliMedium(15, "AIR_L3_US", 15, 0, isxfld, sxmgmx, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
398   
399   //    Beryllium 
400   
401   AliMedium(5, "BE_L3_US", 5, 0, isxfld, sxmgmx, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
402
403   
404     //    Aluminium 
405   
406   AliMedium(4, "AL_L3_US", 4, 0, isxfld, sxmgmx, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
407
408   //   Vacuum
409
410   AliMedium(16, "VA_L3_US", 16, 0, isxfld, sxmgmx, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
411   
412   //    Steel 
413   
414   AliMedium(19, "ST_L3_US", 19, 0, isxfld, sxmgmx, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
415 }
416 //
417 void AliPIPEv3::Undulation(char *undul, Float_t pitch, Float_t thick,
418                         Float_t zundul, Float_t rundul, char (*cone)[5])
419 {
420   //
421   // RUNDUL   : Internal radius of the undulated chamber
422   // THICK    : material thickness
423   // PITCH    : one-QUARTER wave of undulation (cm)
424   // ZUNDUL   : half length (cm)
425   //
426   // The undulated structure is desgned as a superposition of eight CONES
427   // of suitable sizes, where the inner/outer radius of the cone increases,
428   // then decreases, each half of the wave is assumed to be a semicircle,
429   // which allows to calculate the thickness and the radii of the cone, by
430   // dividing the semicircle into 4 parts of equal arc length.
431   // Thus apear the constants 0.293 and 0.707.
432   //
433
434   const Float_t kConst1 = .293;
435   const Float_t kConst2 = .707;
436
437   // Local variables
438   Int_t j, nwave;
439   Float_t dcone1[5], dcone2[5], dcone3[5], dcone4[5], dcone5[5],
440     dcone6[5], dcone7[5], dcone8[5];
441   Float_t xc, yc, zc, dundul[3];
442   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1999;
443
444   // Function Body
445
446   dcone1[0] = kConst1 * pitch / 2;
447   dcone1[1] = rundul;
448   dcone1[2] = dcone1[1] + thick;
449   dcone1[3] = dcone1[1] + kConst2 * pitch;
450   dcone1[4] = dcone1[3] + thick;
451
452   dcone2[0] = kConst2 * pitch / 2;
453   dcone2[1] = dcone1[3];
454   dcone2[2] = dcone1[4];
455   dcone2[3] = dcone2[1] + kConst1 * pitch;
456   dcone2[4] = dcone2[3] + thick;
457
458   dcone3[0] = dcone2[0];
459   dcone3[1] = dcone2[3];
460   dcone3[2] = dcone2[4];
461   dcone3[3] = dcone2[1];
462   dcone3[4] = dcone2[2];
463
464   dcone4[0] = dcone1[0];
465   dcone4[1] = dcone1[3];
466   dcone4[2] = dcone1[4];
467   dcone4[3] = dcone1[1];
468   dcone4[4] = dcone1[2];
469
470   dcone5[0] = dcone1[0];
471   dcone5[1] = dcone1[1] - thick;
472   dcone5[2] = dcone1[1];
473   dcone5[3] = dcone5[1] - kConst2 * pitch;
474   dcone5[4] = dcone5[3] + thick;
475
476   dcone6[0] = dcone2[0];
477   dcone6[1] = dcone5[3];
478   dcone6[2] = dcone5[4];
479   dcone6[3] = dcone6[1] - kConst1 * pitch;
480   dcone6[4] = dcone6[3] + thick;
481   dcone7[0] = dcone6[0];
482   dcone7[1] = dcone6[3];
483   dcone7[2] = dcone6[4];
484   dcone7[3] = dcone5[3];
485   dcone7[4] = dcone5[4];
486
487   dcone8[0] = dcone5[0];
488   dcone8[1] = dcone7[3];
489   dcone8[2] = dcone7[4];
490   dcone8[3] = dcone5[1];
491   dcone8[4] = dcone5[2];
492
493   gMC->Gsvolu(cone[0], "CONE", idtmed[2018], dcone1, 5);
494   gMC->Gsvolu(cone[1], "CONE", idtmed[2018], dcone2, 5);
495   gMC->Gsvolu(cone[2], "CONE", idtmed[2018], dcone3, 5);
496   gMC->Gsvolu(cone[3], "CONE", idtmed[2018], dcone4, 5);
497   gMC->Gsvolu(cone[4], "CONE", idtmed[2018], dcone5, 5);
498   gMC->Gsvolu(cone[5], "CONE", idtmed[2018], dcone6, 5);
499   gMC->Gsvolu(cone[6], "CONE", idtmed[2018], dcone7, 5);
500   gMC->Gsvolu(cone[7], "CONE", idtmed[2018], dcone8, 5);
501   gMC->Gsatt(cone[0], "SEEN", 0);
502   gMC->Gsatt(cone[1], "SEEN", 0);
503   gMC->Gsatt(cone[2], "SEEN", 0);
504   gMC->Gsatt(cone[3], "SEEN", 0);
505   gMC->Gsatt(cone[4], "SEEN", 0);
506   gMC->Gsatt(cone[5], "SEEN", 0);
507   gMC->Gsatt(cone[6], "SEEN", 0);
508   gMC->Gsatt(cone[7], "SEEN", 0);
509
510   // DEFINE AN IMAGINARY TUBE VOLUME FOR UNDULATED CHAMBER, FILL WITH VACUUM
511
512   nwave = Int_t (zundul / (pitch * 2) + .1);
513   dundul[2] = pitch * 2 * nwave;
514   dundul[1] = rundul + pitch + thick * 2;
515   //
516   dundul[0] = 1e-4;
517   gMC->Gsvolu(undul, "TUBE", idtmed[2015], dundul, 3);
518
519   xc = 0;
520   yc = 0;
521   zc = -dundul[2] + dcone1[0];
522   for (j = 1; j <= nwave; ++j) {
523     gMC->Gspos(cone[0], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
524     zc = zc + dcone1[0] + dcone2[0];
525     gMC->Gspos(cone[1], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
526     zc = zc + dcone2[0] + dcone3[0];
527     gMC->Gspos(cone[2], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
528     zc = zc + dcone3[0] + dcone4[0];
529     gMC->Gspos(cone[3], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
530     zc = zc + dcone4[0] + dcone5[0];
531     gMC->Gspos(cone[4], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
532     zc = zc + dcone5[0] + dcone6[0];
533     gMC->Gspos(cone[5], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
534     zc = zc + dcone6[0] + dcone7[0];
535     gMC->Gspos(cone[6], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
536     zc = zc + dcone7[0] + dcone8[0];
537     gMC->Gspos(cone[7], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
538     zc = zc + dcone8[0] + dcone1[0];
539   }
540 }