T0/AliT0v2.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                 //
  20 // T0 ( T-zero) detector  version 0                        //
  21 //
  22 //Begin Html
  23 /*
  24 <img src="gif/AliT0v2Class.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 <TLorentzVector.h>
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TVirtualMC.h>
  40
  41 #include "AliMagF.h"
  42 #include "AliRun.h"
  43 #include "AliT0hit.h"
  44 #include "AliT0v2.h"
  45 #include "AliMC.h"
  46
  47 ClassImp(AliT0v2)
  48
  49
  50 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  51 // Standart constructor for T0 Detector version 2
  52 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53 AliT0v2::AliT0v2(const char *name, const char *title):
  54  AliT0(name,title)
  55 {
  56   fIdSens1 = 0;
  57 //  setBufferSize(128000);
  58 }
  59
  60
  61 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  62 // Create the geometry of T0 Detector version 2
  63 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  64 void AliT0v2::CreateGeometry()
  65 {
  66   /*
  67      <img src="gif/AliT0v2.gif">
  68   */
  69
  70   Int_t         *idtmed;
  71   Int_t         idrotm[999];
  72   Int_t         i, j;
  73   Float_t       x, y, z;
  74   Float_t       zRight;
  75   Float_t       zLeft;
  76   Float_t       phi[3];
  77   Float_t       theta;
  78   Double_t      angel;
  79
  80   Float_t       pstart[3]       = {4.5,  10.7,   5.3};
  81   Float_t       pinstart[3]     = {0.,    1.31,  5.25};
  82   Float_t       ppmt[3]         = {0.,    1.31,  3.5};
  83   Float_t       ptop[3]         = {0.,    1.3,   1.5};
  84 //  Float_t     preg[3]         = {0.,    1.3,   0.005};
  85   Float_t       preg[3]         = {0.,    0.875, 0.005};
  86   Float_t       pdes[3]         = {0.875, 1.3,   0.005};
  87
  88
  89   zRight = 75.;
  90   zLeft  = 350.;
  91   theta  = (180 / TMath::Pi()) * TMath::ATan(6.5 / zRight);
  92   angel  = 2 * TMath::Pi() / 12;
  93   idtmed = fIdtmed->GetArray();
  94
  95
  96   AliMatrix (idrotm[901], 90., 0., 90., 90., 180., 0.);
  97
  98   gMC->Gsvolu ("0RST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
  99   gMC->Gsvolu ("0LST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
 100   gMC->Gspos ("0RST", 1, "ALIC", 0., 0., -zRight, 0, "ONLY");
 101   gMC->Gspos ("0LST", 1, "ALIC", 0., 0., zLeft, idrotm[901], "ONLY");
 102
 103 //  12 unit: PMT + divider
 104   gMC->Gsvolu("0INS", "TUBE", idtmed[3], pinstart, 3);
 105   z = 0;
 106   for (i = 0; i < 12; i++)
 107   {
 108      x = 6.5 * TMath::Sin(i * angel);
 109      y = 6.5 * TMath::Cos(i * angel);
 110
 111      phi[0] = -30 * i;
 112      phi[1] = 90 - i * 30;
 113      phi[2] = 90 - i * 30;
 114      for (j = 0; j < 3; j++)
 115         if (phi[j] < 0)  phi[j] += 360;
 116
 117      AliMatrix (idrotm[902 + i], 90.,         phi[0],
 118                                  90. + theta, phi[1],
 119                                  theta,       phi[2]);
 120
 121      gMC->Gspos ("0INS", i + 1, "0RST", x, y, z, idrotm[902 + i], "ONLY");
 122      gMC->Gspos ("0INS", i + 13, "0LST", x, y, z, 0, "ONLY");
 123   }
 124
 125   gMC->Gsvolu ("0PMT", "TUBE", idtmed[1], ppmt, 3);
 126   x = y = 0;
 127   z = -pinstart[2] + ppmt[2];
 128   gMC->Gspos ("0PMT", 1, "0INS", x, y, z, 0, "ONLY");
 129
 130 // PMT
 131   // Entry window (glass)
 132   gMC->Gsvolu ("0TOP", "TUBE", idtmed[6], ptop, 3);
 133   z = -ppmt[2] + ptop[2];
 134   gMC->Gspos ("0TOP", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 135
 136   gMC->Gsvolu ("0REG", "TUBE", idtmed[6], preg, 3);
 137   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 138   gMC->Gspos ("0REG", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 139
 140   gMC->Gsvolu ("0DES", "TUBE", idtmed[6], pdes, 3);
 141   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 142   gMC->Gspos ("0DES", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 143 }
 144
 145
 146 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 147 // Definition of avaible T0 materials
 148 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 149 void AliT0v2::CreateMaterials()
 150 {
 151    Int_t isxfld   = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Integ();
 152    Float_t sxmgmx = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->Max();
 153
 154    Float_t a, z, d, radl, absl, buf[1];
 155    Int_t nbuf;
 156
 157 // Scintillator CH
 158    Float_t      ascin[2] = {1.01, 12.01};
 159    Float_t      zscin[2] = {1.,    6.};
 160    Float_t      wscin[2] = {1.,    1.};
 161    Float_t      denscin  = 1.03;
 162
 163 // PMT glass SiO2
 164    Float_t      aglass[2] = {28.0855, 15.9994};
 165    Float_t      zglass[2] = {14.,      8.};
 166    Float_t      wglass[2] = { 1.,      2.};
 167    Float_t      dglass    = 2.65;
 168
 169 // Ceramic   97.2% Al2O3 , 2.8% SiO2
 170    Float_t      acer[2], zcer[2];
 171    Float_t      wcer[2]    = { 0.972,     0.028};
 172    Float_t      aal2o3[2]  = {26.981539, 15.9994 };
 173    Float_t      zal2o3[2]  = {13.,        8.};
 174    Float_t      wal2o3[2]  = { 2.,        3.};
 175    Float_t      denscer    = 3.6;
 176
 177 // Brass 80% Cu, 20% Zn
 178    Float_t abrass[2] = {63.546, 65.39};
 179    Float_t zbrass[2] = {29.,    30.};
 180    Float_t wbrass[2] = { 0.8,    0.2};
 181    Float_t denbrass  = 8.96;
 182
 183 //Ribber C6H12S
 184    Float_t aribber[3] = {12.,  1., 32.};
 185    Float_t zribber[3] = { 6.,  1., 16.};
 186    Float_t wribber[3] = { 6., 12.,  1.};
 187    Float_t denribber  = 0.8;
 188
 189
 190    AliMaterial (0, "T0 Steel$", 55.850, 26., 7.87, 1.76, 999);
 191    AliMaterial (1, "T0 Vacuum$", 1.e-16, 1.e-16, 1.e-16, 1.e16, 999);
 192    AliMaterial (2, "T0 Air$", 14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 193
 194    AliMixture (3, "Al2O3   $", aal2o3, zal2o3, denscer, -2, wal2o3);
 195    AliMixture (4, "PMT glass   $", aglass, zglass, dglass, -2, wglass);
 196    char namate[21]="";
 197    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[3], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 198    acer[0] = a;
 199    zcer[0] = z;
 200    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[4], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 201    acer[1] = a;
 202    zcer[1] = z;
 203
 204    AliMixture (5, "Scintillator$",ascin,zscin,denscin,-2,wscin);
 205    AliMixture (6, "Brass    $", abrass, zbrass, denbrass, 2, wbrass);
 206    AliMixture (7, "Ribber $",aribber,zribber,denribber,-3,wribber);
 207    AliMixture (9, "Ceramic    $", acer, zcer, denscer, 2, wcer);
 208
 209    AliMedium (1, "T0 Air$", 2, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .1, 1., .003, .003);
 210    AliMedium (2, "Scintillator$", 5, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .01, 1., .003, .003);
 211    AliMedium (3, "Vacuum$", 1, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 212    AliMedium (4, "Ceramic$", 9, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 213    AliMedium (6, "Glass$", 4, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 214    AliMedium (8, "Steel$", 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .001, 1., .001, .001);
 215    AliMedium (9, "Ribber  $", 7, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 216    AliMedium(11, "Brass  $", 6, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 217 }
 218
 219
 220
 221 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 222 // Definition of optical properties for the Forward Multiplicity Detector
 223 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 224 void AliT0v2::DefineOpticalProperties()
 225 {
 226 // Optical properties definition.
 227 // Definition Cherenkov parameters
 228   const Int_t NUMENTRIES = 32;
 229
 230   Float_t ppckov[NUMENTRIES] =
 231             { 2.034E-9, 2.068E-9, 2.103E-9, 2.139E-9,
 232               2.177E-9, 2.216E-9, 2.256E-9, 2.298E-9,
 233               2.341E-9, 2.386E-9, 2.433E-9, 2.481E-9,
 234               2.532E-9, 2.585E-9, 2.640E-9, 2.697E-9,
 235               2.757E-9, 2.820E-9, 2.885E-9, 2.954E-9,
 236               3.026E-9, 3.102E-9, 3.181E-9, 3.265E-9,
 237               3.353E-9, 3.446E-9, 3.545E-9, 3.649E-9,
 238               3.760E-9, 3.877E-9, 4.002E-9, 4.136E-9 };
 239
 240   Float_t rindex_qwarz[NUMENTRIES] =
 241             { 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 242               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 243               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 244               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 245               1.458, 1.458, 1.458, 1.458 };
 246
 247   Float_t rindex_air[NUMENTRIES] =
 248             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 249               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 250               1., 1., 1., 1. };
 251
 252   Float_t effic_all[NUMENTRIES] =
 253             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 254               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 255               1., 1., 1., 1. };
 256
 257   Float_t absor_qwarz[NUMENTRIES] =
 258             { 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 259               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 260               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 261               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 262               2000., 2000., 2000., 2000. };
 263
 264   Float_t absor_air[NUMENTRIES] =
 265             { 200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 266               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 267               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 268               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 269               200., 200., 200., 200. };
 270
 271   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
 272
 273    gMC->SetCerenkov (idtmed[6], NUMENTRIES, ppckov, absor_qwarz, effic_all, rindex_qwarz);
 274    gMC->SetCerenkov (idtmed[1], NUMENTRIES, ppckov, absor_air, effic_all, rindex_air);
 275 }
 276
 277 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 278 // Initialises version 2 of the Forward Multiplicity Detector
 279 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 280 void AliT0v2::Init()
 281 {
 282   AliT0::Init();
 283   fIdSens1 = gMC->VolId ("0REG");
 284   printf ("*** T0 version 2 initialized ***\n");
 285 }
 286
 287
 288 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 289 // Called for every step in the T0 Detector
 290 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 291 void AliT0v2::StepManager()
 292 {
 293   Int_t                         id;
 294   Int_t                         copy;
 295 //  Int_t                               copy1;
 296   Float_t                       xyz[3];
 297   Float_t                       XYZ[3];
 298   Float_t                       hitPhoton[6];
 299   static Float_t                hits[7];
 300   static Float_t                edep;
 301   static Int_t                  vol[2];
 302   TLorentzVector                pos;
 303   TLorentzVector                mom;
 304
 305
 306   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
 307
 308 //  TGeant3  *g3 = (TGeant3*) gMC;
 309 //  g3->Gpcxyz();
 310
 311   TClonesArray  &lhits = *fHits;
 312
 313
 314 ///////////////////////////////////////////////
 315 // If particles is photon then ...
 316
 317   if (gMC->TrackPid() == 50000050)
 318   {
 319      id = gMC->CurrentVolID(copy);
 320
 321      // Check the sensetive volume
 322      if (id == fIdSens1)
 323      {
 324         if (gMC->IsTrackEntering())
 325         {
 326            gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 327            if (copy < 13)
 328              {
 329                vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 330                vol[1] = copy;
 331              }
 332            else
 333              {
 334                vol[0] = LEFT_ARRAY;
 335                vol[1] = copy - 12;
 336              }
 337
 338            gMC->TrackPosition(pos);
 339            gMC->TrackMomentum(mom);
 340            XYZ[0] = pos[0];
 341            XYZ[1] = pos[1];
 342            XYZ[2] = pos[2];
 343            gMC->Gmtod (XYZ, xyz, 1);
 344
 345            hitPhoton[0] = sqrt (xyz[0] * xyz[0] + xyz[1] * xyz[1]);
 346            hitPhoton[1] = mom[0];
 347            hitPhoton[2] = mom[1];
 348            hitPhoton[3] = mom[2];
 349            hitPhoton[4] = 1e9 * gMC->TrackTime();
 350            hitPhoton[5] = 1e9 * gMC->Etot();
 351
 352            AddHitPhoton (gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(), vol, hitPhoton);
 353         }
 354         gMC->StopTrack();
 355      }
 356      else
 357         if (id == gMC->VolId ("0DES"))  gMC->StopTrack();
 358   }
 359
 360 // end photon particalary
 361 ///////////////////////////////////////////////
 362
 363
 364 ///////////////////////////////////////////////
 365 // If particles is charge then ...
 366
 367   // Float_t charge = gMC->TrackCharge();
 368   //  if(TMath::Abs(charge) <= 0.) return;
 369   id = gMC->CurrentVolID(copy);
 370
 371
 372   //  printf("gMC->ckine->ipart %d",gMC->ckine->ipart);
 373   // Check the sensetive volume
 374   if(id==gMC->VolId("0TOP") ) {
 375     if(gMC->IsTrackEntering()) {
 376       gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 377       if (copy < 13)
 378         {
 379           vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 380           vol[1] = copy;
 381         }
 382       else
 383         {
 384           vol[0] = LEFT_ARRAY;
 385           vol[1] = copy - 12;
 386         }
 387
 388       gMC->TrackPosition(pos);
 389       hits[0] = pos[0];
 390       hits[1] = pos[1];
 391       hits[2] = pos[2];
 392       Float_t etot = gMC->Etot();
 393       hits[4] = etot;
 394       Int_t part = gMC->TrackPid();
 395       hits[5] = part;
 396       Float_t ttime = gMC->TrackTime();
 397       hits[6] = ttime*1e9;
 398       edep = 0;
 399     }
 400     if(gMC->IsTrackInside())    {
 401       Float_t de = gMC->Edep();
 402       edep = edep + de;
 403       //       printf ("E deposition %f\n",edep);
 404       //    for (i=0; i<=6; i++){
 405       //    printf(" HITS on T0 inside %f\n",hits[i]); }
 406     }
 407     if(gMC->IsTrackExiting())   {
 408       Float_t de = gMC->Edep();
 409       edep = edep + de;
 410       hits[3] = edep * 1e3;
 411
 412       //       for (i=0; i<=6; i++){
 413       //         printf(" HITS on T0 Exit %f\n",hits[i]); }
 414       //for (i=0; i<=1; i++) { printf("T0 vol %d\n",vol[i]);}
 415
 416       new(lhits[fNhits++]) AliT0hit(fIshunt,gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(),vol,hits);
 417     }
 418   }
 419
 420 // end charge particles particalary
 421 ///////////////////////////////////////////////
 422
 423 }