removed separate histograms for Calib and physics data
[u/mrichter/AliRoot.git] / T0 / AliT0v2.cxx
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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 }