Use gMC and not pMC everywhere
[u/mrichter/AliRoot.git] / STRUCT / AliPIPEv3.cxx
1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2 //                                                                           //
3 //  Beam pipe class                                                          //
4 //                                                                           //
5 //Begin_Html
6 /*
7 <img src="picts/AliPIPEClass.gif">
8 */
9 //End_Html
10 //                                                                           //
11 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
12
13 #include "AliPIPEv3.h"
14 #include "AliRun.h"
15 #include "AliMC.h"
16  
17 ClassImp(AliPIPEv3)
18  
19 //_____________________________________________________________________________
20 AliPIPEv3::AliPIPEv3()
21 {
22   //
23   // Default constructor for beam pipe
24   //
25 }
26  
27 //_____________________________________________________________________________
28 AliPIPEv3::AliPIPEv3(const char *name, const char *title)
29        : AliPIPE(name,title)
30 {
31   //
32   // Standard constructor for beam pipe
33   //
34 }
35  
36 //_____________________________________________________________________________
37 void AliPIPEv3::CreateGeometry()
38 {
39   //
40   // Create Beam Pipe geometry
41   //
42   //Begin_Html
43   /*
44     <img src="picts/AliPIPE.gif">
45   */
46   //End_Html
47   //Begin_Html
48   /*
49     <img src="picts/AliPIPETree.gif">
50   */
51   //End_Html
52
53   Float_t tpar[3], dzmo, zpos;
54   Float_t bepar[3], alpar[3],sspar[3],flange[3],vacpar[3];
55   Float_t bellow[3];
56 //  Float_t undul[3];
57 //  const Double_t z_flange = 150;
58 //for undulated structure
59   char cn18[][5]={"CN01","CN02","CN03","CN04","CN05","CN06","CN07","CN08"};
60   char cn48[][5]={"CN21","CN22","CN23","CN24","CN25","CN26","CN27","CN28"};
61 //  char undul[][5]={'BELO','UNDL'};
62   Float_t zundul;
63   Float_t rundul;
64   Float_t pitch;
65   Float_t thick;
66
67   
68   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1999;
69 //     the mother of all beam pipes
70
71   tpar[0] = 0.;
72   tpar[1] = 10.;
73   tpar[2] = 1400. / 2;
74   dzmo = tpar[2];
75   gMC->Gsvolu("QQMO", "TUBE", idtmed[2015], tpar, 3);
76
77 //      All beam pipe details as per the provisonal drawings given by Lars
78 //      Leistam on 31.5.99 
79     
80 //     Beryllium  beam pipe, length 56.6 cm, centered at vertex 
81   
82   bepar[0]=0.0;
83   bepar[1]=3.0;
84   bepar[2]=28.3;
85   zpos=0.0;
86   vacpar[0]=0.0;
87   vacpar[1]=2.9;
88   vacpar[2]=bepar[2];
89   //
90   gMC->Gsvolu("QQBE", "TUBE", idtmed[2004], bepar, 3);
91   gMC->Gsvolu("VAC1", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
92   gMC->Gspos("VAC1", 1, "QQBE", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
93   gMC->Gspos("QQBE", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
94   
95   // now beam pipes only in negative z-part for use in PMD.
96  
97   // SS Flange 4 cm thick, 5.8 cm ID, 6.3 cm OD
98   flange[0]=0.0;
99   flange[1]=3.15;
100   flange[2]=2.0;
101   zpos = zpos -bepar[2] - flange[2];
102   vacpar[0]=0.0;
103   vacpar[1]=2.9;
104   vacpar[2]=flange[2];
105   //
106   gMC->Gsvolu("QFL1", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
107   gMC->Gsvolu("VAC2", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
108   gMC->Gspos("VAC2", 1, "QFL1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
109   gMC->Gspos("QFL1", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
110   
111   // Aluminium alloy beam pipe, 1mm thick, 230 cm long
112   alpar[0]=0.0;
113   alpar[1]=3.0;
114   alpar[2]=115.;
115   zpos = zpos - flange[2] - alpar[2];
116
117   vacpar[0]=0.0;
118   vacpar[1]=2.9;
119   vacpar[2]=alpar[2];
120   gMC->Gsvolu("QQAL", "TUBE", idtmed[2003], alpar, 3);
121   gMC->Gsvolu("VAC3", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
122   gMC->Gspos("VAC3", 1, "QQAL", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
123   gMC->Gspos("QQAL", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
124
125  
126   // SS tube 2.0 cm long, 0.8 mm thick, 5.96 cm OD
127
128   sspar[0]=0.0;
129   sspar[1]=2.98;
130   sspar[2]=1.0;
131   zpos = zpos - alpar[2] - sspar[2];
132
133   vacpar[0]=0.0;
134   vacpar[1]=2.9;
135   vacpar[2]=sspar[2];
136   gMC->Gsvolu("QSS1", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
137   gMC->Gsvolu("VAC4", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
138   gMC->Gspos("VAC4", 1, "QSS1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
139   gMC->Gspos("QSS1", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
140
141
142  // SS Flange 3 cm thick 7.4 cm OD, 5.8 cm ID
143    
144   flange[0]=0.0;
145   flange[1]=3.7;
146   flange[2]=1.5;
147   zpos = zpos - sspar[2] - flange[2];
148
149   vacpar[0]=0.0;
150   vacpar[1]=2.9;
151   vacpar[2]=flange[2];
152   gMC->Gsvolu("QFL2", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
153   gMC->Gsvolu("VAC5", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
154   gMC->Gspos("VAC5", 1, "QFL2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
155   gMC->Gspos("QFL2", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
156
157
158   // SS tube 4.0 cm long, 0.8 mm thick, 5.96 cm OD
159
160   sspar[0]=0.0;
161   sspar[1]=2.98;
162   sspar[2]=2.0;
163   zpos = zpos - flange[2] - sspar[2];
164
165   vacpar[0]=0.0;
166   vacpar[1]=2.9;
167   vacpar[2]=sspar[2];
168   gMC->Gsvolu("QSS2", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
169   gMC->Gsvolu("VAC6", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
170   gMC->Gspos("VAC6", 1, "QSS2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
171   gMC->Gspos("QSS2", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
172
173
174   // *************
175   // SS Bellow 8.4 cm long, 6.5 cm ID, 7.5 cm OD
176   // 0.8 mm thick material, 0.3 cm pitch.
177   // zundul=4.2, rundul=6.5, thick=0.08
178   // **************
179   pitch=0.3;
180   thick=0.08;
181   zundul=4.2;
182   rundul=6.5;
183   Undulation("BELO",pitch,thick,zundul,rundul,cn18);
184 //
185   bellow[2]=zundul;
186   zpos = zpos - sspar[2] - bellow[2];
187   gMC->Gspos("BELO", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
188
189   // SS tube 20.0 cm long, 0.8 mm thick, 5.96 cm OD
190
191   sspar[0]=0.0;
192   sspar[1]=2.98;
193   sspar[2]=10.0;
194   zpos = zpos - bellow[2] - sspar[2];
195
196   vacpar[0]=0.0;
197   vacpar[1]=2.9;
198   vacpar[2]=sspar[2];
199   gMC->Gsvolu("QSS3", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
200   gMC->Gsvolu("VAC7", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
201   gMC->Gspos("VAC7", 1, "QSS3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
202   gMC->Gspos("QSS3", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
203
204   // *************
205   // SS Bellow 8.4 cm long, 6.5 cm ID, 7.5 cm OD
206   // 0.8 mm thick material, 0.3 cm pitch.
207   // **************
208 //  
209   zpos = zpos - sspar[2] - bellow[2];
210   gMC->Gspos("BELO", 2, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
211
212   // SS tube 4.7 cm long, 0.8 mm thick, 
213
214   sspar[0]=0.0;
215   sspar[1]=2.98;
216   sspar[2]=4.7/2.;
217   zpos = zpos - bellow[2] - sspar[2];
218
219   vacpar[0]=0.0;
220   vacpar[1]=2.9;
221   vacpar[2]=sspar[2];
222   gMC->Gsvolu("QSS4", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
223   gMC->Gsvolu("VAC8", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
224   gMC->Gspos("VAC8", 1, "QSS4", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
225   gMC->Gspos("QSS4", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
226
227   // SS Flange 2.2 cm thick, ID=5.8 cm, OD=9.8 cm
228
229   flange[0]=0.0;
230   flange[1]=4.9;
231   flange[2]=1.1;
232   zpos = zpos - sspar[2] - flange[2];
233
234   vacpar[0]=0.0;
235   vacpar[1]=2.9;
236   vacpar[2]=flange[2];
237   gMC->Gsvolu("QFL3", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
238   gMC->Gsvolu("VAC9", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
239   gMC->Gspos("VAC9", 1, "QFL3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
240   gMC->Gspos("QFL3", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
241
242 //Total of 3150 mm from vertex on the negative side upto this point.
243
244 // SS tube 20.0 cm long, 0.15 cm thick, 5.8 cm ID, to support vac. pump
245
246   sspar[0]=0.0;
247   sspar[1]=3.05;
248   sspar[2]=10.0;
249   zpos = zpos - flange[2] - sspar[2];
250
251   vacpar[0]=0.0;
252   vacpar[1]=2.9;
253   vacpar[2]=sspar[2];
254   gMC->Gsvolu("QSS5", "TUBE", idtmed[2018], sspar, 3);
255   gMC->Gsvolu("VA10", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
256   gMC->Gspos("VA10", 1, "QSS5", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
257   gMC->Gspos("QSS5", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
258
259 // 
260   // last item, undulated SS beam pipe, pitch=0.25, length= 342.0 cm
261   // material thickness 0.015 cm, ID=6.0 cm,
262   // zundul=171.0, thick=0.015, rundul=3.0
263   pitch=0.25;
264   thick=0.015;
265   zundul=171;
266   rundul=3.0;
267   Undulation("UNDL",pitch,thick,zundul,rundul,cn48);
268   //
269   zpos = zpos - sspar[2] - zundul;
270   gMC->Gspos("UNDL", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
271 //
272   gMC->Gspos("QQMO", 1, "ALIC", 0., 0., 0.1, 0, "ONLY");
273
274 //      total of 6770 mm length upto this point, end of undulated beam
275 //      pipe section.
276
277 //      SS flange 22*2 mm thick
278
279
280   flange[0]=0.0;
281   flange[1]=6.3;
282   flange[2]=2.2;
283   zpos = zpos  - zundul - flange[2];
284
285   vacpar[0]=0.0;
286   vacpar[1]=2.9;
287   vacpar[2]=flange[2];
288   gMC->Gsvolu("QFL4", "TUBE", idtmed[2018], flange, 3);
289   gMC->Gsvolu("VC11", "TUBE", idtmed[2015], vacpar, 3);
290   gMC->Gspos("VC11", 1, "QFL4", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
291   gMC->Gspos("QFL4", 1, "QQMO", 0., 0., zpos, 0, "ONLY");
292
293 }
294
295 //_____________________________________________________________________________
296 void AliPIPEv3::DrawModule()
297 {  
298   //
299   // Draw a shaded view of the Beam Pipe
300   //
301
302   // Set everything unseen
303   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
304   // 
305   // Set ALIC mother transparent
306   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
307   //
308   // Set the volumes visible
309   gMC->Gsatt("QQMO","seen",1);
310   gMC->Gsatt("QQBE","seen",1);
311   gMC->Gsatt("QFL1","seen",1);
312   gMC->Gsatt("QQAL","seen",1);
313   gMC->Gsatt("QSS1","seen",1);
314   gMC->Gsatt("QFL2","seen",1);
315   gMC->Gsatt("QSS2","seen",1);
316   gMC->Gsatt("QSS3","seen",1);
317   gMC->Gsatt("QSS4","seen",1);
318   gMC->Gsatt("QFL3","seen",1);
319   gMC->Gsatt("QSS5","seen",1);
320   gMC->Gsatt("BELO","seen",1);
321   gMC->Gsatt("UNDL","seen",1);
322   //
323   gMC->Gdopt("hide", "on");
324   gMC->Gdopt("shad", "on");
325   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
326   gMC->SetClipBox(".");
327   gMC->SetClipBox("*", 0, 3000, -3000, 3000, -6000, 6000);
328   gMC->DefaultRange();
329   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 3, 5, .04, .04);
330   gMC->Gdhead(1111, "Beam Pipe");
331   gMC->Gdman(16, 6, "MAN");
332   gMC->Gdopt("hide","off");
333 }
334
335 //_____________________________________________________________________________
336 void AliPIPEv3::CreateMaterials()
337 {
338   //
339   // Create materials for beam pipe
340   //
341
342   Int_t   ISXFLD = gAlice->Field()->Integ();
343   Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
344   
345   Float_t asteel[4] = { 55.847,51.9961,58.6934,28.0855 };
346   Float_t zsteel[4] = { 26.,24.,28.,14. };
347   Float_t wsteel[4] = { .715,.18,.1,.005 };
348   
349   Float_t epsil, stmin, tmaxfd, deemax, stemax;
350   
351   //     STEEL 
352   
353   
354   // --- Define the various materials for GEANT --- 
355   AliMaterial(5, "BERILLIUM$", 9.01, 4., 1.848, 35.3, 36.7);
356   AliMaterial(4, "ALUMINIUM$", 26.98, 13., 2.7, 8.9, 18.5);
357   AliMaterial(16, "VACUUM$ ", 1e-16, 1e-16, 1e-16, 1e16, 1e16);
358   AliMaterial(15, "AIR$      ", 14.61, 7.3, .001205, 30423.24, 67500);
359   AliMixture(19, "STAINLESS STEEL$", asteel, zsteel, 7.88, 4, wsteel);
360   
361   // **************** 
362   //     Defines tracking media parameters. 
363   //     Les valeurs sont commentees pour laisser le defaut 
364   //     a GEANT (version 3-21, page CONS200), f.m. 
365   epsil  = .001;  // Tracking precision, 
366   stemax = -1.;   // Maximum displacement for multiple scat 
367   tmaxfd = -20.;  // Maximum angle due to field deflection 
368   deemax = -.3;   // Maximum fractional energy loss, DLS 
369   stmin  = -.8;
370   
371   //    Air 
372   
373   AliMedium(15, "AIR_L3_US", 15, 0, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
374   
375   //    Beryllium 
376   
377   AliMedium(5, "BE_L3_US", 5, 0, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
378
379   
380     //    Aluminium 
381   
382   AliMedium(4, "AL_L3_US", 4, 0, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
383
384   //   Vacuum
385
386   AliMedium(16, "VA_L3_US", 16, 0, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
387   
388   //    Steel 
389   
390   AliMedium(19, "ST_L3_US", 19, 0, ISXFLD, SXMGMX, tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
391 }
392 //
393 void AliPIPEv3::Undulation(char *undul, Float_t pitch, Float_t thick,
394                         Float_t zundul, Float_t rundul, char (*cone)[5])
395 {
396   //
397   // RUNDUL   : Internal radius of the undulated chamber
398   // THICK    : material thickness
399   // PITCH    : one-QUARTER wave of undulation (cm)
400   // ZUNDUL   : half length (cm)
401   //
402   // The undulated structure is desgned as a superposition of eight CONES
403   // of suitable sizes, where the inner/outer radius of the cone increases,
404   // then decreases, each half of the wave is assumed to be a semicircle,
405   // which allows to calculate the thickness and the radii of the cone, by
406   // dividing the semicircle into 4 parts of equal arc length.
407   // Thus apear the constants 0.293 and 0.707.
408   //
409
410   const Float_t const1 = .293;
411   const Float_t const2 = .707;
412
413   // Local variables
414   Int_t j, nwave;
415   Float_t dcone1[5], dcone2[5], dcone3[5], dcone4[5], dcone5[5],
416     dcone6[5], dcone7[5], dcone8[5];
417   Float_t xc, yc, zc, dundul[3];
418   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1999;
419
420   // Function Body
421
422   dcone1[0] = const1 * pitch / 2;
423   dcone1[1] = rundul;
424   dcone1[2] = dcone1[1] + thick;
425   dcone1[3] = dcone1[1] + const2 * pitch;
426   dcone1[4] = dcone1[3] + thick;
427
428   dcone2[0] = const2 * pitch / 2;
429   dcone2[1] = dcone1[3];
430   dcone2[2] = dcone1[4];
431   dcone2[3] = dcone2[1] + const1 * pitch;
432   dcone2[4] = dcone2[3] + thick;
433
434   dcone3[0] = dcone2[0];
435   dcone3[1] = dcone2[3];
436   dcone3[2] = dcone2[4];
437   dcone3[3] = dcone2[1];
438   dcone3[4] = dcone2[2];
439
440   dcone4[0] = dcone1[0];
441   dcone4[1] = dcone1[3];
442   dcone4[2] = dcone1[4];
443   dcone4[3] = dcone1[1];
444   dcone4[4] = dcone1[2];
445
446   dcone5[0] = dcone1[0];
447   dcone5[1] = dcone1[1] - thick;
448   dcone5[2] = dcone1[1];
449   dcone5[3] = dcone5[1] - const2 * pitch;
450   dcone5[4] = dcone5[3] + thick;
451
452   dcone6[0] = dcone2[0];
453   dcone6[1] = dcone5[3];
454   dcone6[2] = dcone5[4];
455   dcone6[3] = dcone6[1] - const1 * pitch;
456   dcone6[4] = dcone6[3] + thick;
457   dcone7[0] = dcone6[0];
458   dcone7[1] = dcone6[3];
459   dcone7[2] = dcone6[4];
460   dcone7[3] = dcone5[3];
461   dcone7[4] = dcone5[4];
462
463   dcone8[0] = dcone5[0];
464   dcone8[1] = dcone7[3];
465   dcone8[2] = dcone7[4];
466   dcone8[3] = dcone5[1];
467   dcone8[4] = dcone5[2];
468
469   gMC->Gsvolu(cone[0], "CONE", idtmed[2015], dcone1, 5);
470   gMC->Gsvolu(cone[1], "CONE", idtmed[2015], dcone2, 5);
471   gMC->Gsvolu(cone[2], "CONE", idtmed[2015], dcone3, 5);
472   gMC->Gsvolu(cone[3], "CONE", idtmed[2015], dcone4, 5);
473   gMC->Gsvolu(cone[4], "CONE", idtmed[2015], dcone5, 5);
474   gMC->Gsvolu(cone[5], "CONE", idtmed[2015], dcone6, 5);
475   gMC->Gsvolu(cone[6], "CONE", idtmed[2015], dcone7, 5);
476   gMC->Gsvolu(cone[7], "CONE", idtmed[2015], dcone8, 5);
477   gMC->Gsatt(cone[0], "SEEN", 0);
478   gMC->Gsatt(cone[1], "SEEN", 0);
479   gMC->Gsatt(cone[2], "SEEN", 0);
480   gMC->Gsatt(cone[3], "SEEN", 0);
481   gMC->Gsatt(cone[4], "SEEN", 0);
482   gMC->Gsatt(cone[5], "SEEN", 0);
483   gMC->Gsatt(cone[6], "SEEN", 0);
484   gMC->Gsatt(cone[7], "SEEN", 0);
485
486   // DEFINE AN IMAGINARY TUBE VOLUME FOR UNDULATED CHAMBER, FILL WITH VACUUM
487
488   nwave = Int_t (zundul / (pitch * 2) + .1);
489   dundul[2] = pitch * 2 * nwave;
490   dundul[1] = rundul + pitch + thick * 2;
491   //
492   dundul[0] = 1e-4;
493   gMC->Gsvolu(undul, "TUBE", idtmed[2015], dundul, 3);
494
495   xc = 0;
496   yc = 0;
497   zc = -dundul[2] + dcone1[0];
498   for (j = 1; j <= nwave; ++j) {
499     gMC->Gspos(cone[0], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
500     zc = zc + dcone1[0] + dcone2[0];
501     gMC->Gspos(cone[1], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
502     zc = zc + dcone2[0] + dcone3[0];
503     gMC->Gspos(cone[2], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
504     zc = zc + dcone3[0] + dcone4[0];
505     gMC->Gspos(cone[3], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
506     zc = zc + dcone4[0] + dcone5[0];
507     gMC->Gspos(cone[4], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
508     zc = zc + dcone5[0] + dcone6[0];
509     gMC->Gspos(cone[5], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
510     zc = zc + dcone6[0] + dcone7[0];
511     gMC->Gspos(cone[6], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
512     zc = zc + dcone7[0] + dcone8[0];
513     gMC->Gspos(cone[7], j, undul, xc, yc, zc, 0, "ONLY");
514     zc = zc + dcone8[0] + dcone1[0];
515   }
516 }