T0/AliT0v2.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  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 <TGeometry.h>
  38 #include <TLorentzVector.h>
  39 #include <TMath.h>
  40 #include <TNode.h>
  41 #include <TTUBE.h>
  42 #include <TVirtualMC.h>
  43
  44 #include "AliMagF.h"
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliT0hit.h"
  47 #include "AliT0v2.h"
  48 #include "AliMC.h"
  49 //#include "AliT0hitPhoton.h"
  50 //#include "TGeant3.h"
  51
  52 ClassImp(AliT0v2)
  53
  54
  55 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  56 // Standart constructor for T0 Detector version 2
  57 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  58 AliT0v2::AliT0v2(const char *name, const char *title):
  59  AliT0(name,title)
  60 {
  61   fIdSens1 = 0;
  62 //  setBufferSize(128000);
  63 }
  64
  65
  66 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  67 // Create the geometry of T0 Detector version 2
  68 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
  69 void AliT0v2::CreateGeometry()
  70 {
  71   /*
  72      <img src="gif/AliT0v2.gif">
  73   */
  74
  75   Int_t         *idtmed;
  76   Int_t         idrotm[999];
  77   Int_t         i, j;
  78   Float_t       x, y, z;
  79   Float_t       zRight;
  80   Float_t       zLeft;
  81   Float_t       phi[3];
  82   Float_t       theta;
  83   Double_t      angel;
  84
  85   Float_t       pstart[3]       = {4.5,  10.7,   5.3};
  86   Float_t       pinstart[3]     = {0.,    1.31,  5.25};
  87   Float_t       ppmt[3]         = {0.,    1.31,  3.5};
  88   Float_t       ptop[3]         = {0.,    1.3,   1.5};
  89 //  Float_t     preg[3]         = {0.,    1.3,   0.005};
  90   Float_t       preg[3]         = {0.,    0.875, 0.005};
  91   Float_t       pdes[3]         = {0.875, 1.3,   0.005};
  92
  93
  94   zRight = 75.;
  95   zLeft  = 350.;
  96   theta  = (180 / TMath::Pi()) * TMath::ATan(6.5 / zRight);
  97   angel  = 2 * TMath::Pi() / 12;
  98   idtmed = fIdtmed->GetArray();
  99
 100
 101   AliMatrix (idrotm[901], 90., 0., 90., 90., 180., 0.);
 102
 103   gMC->Gsvolu ("0RST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
 104   gMC->Gsvolu ("0LST", "TUBE", idtmed[3], pstart, 3);
 105   gMC->Gspos ("0RST", 1, "ALIC", 0., 0., -zRight, 0, "ONLY");
 106   gMC->Gspos ("0LST", 1, "ALIC", 0., 0., zLeft, idrotm[901], "ONLY");
 107
 108 //  12 unit: PMT + divider
 109   gMC->Gsvolu("0INS", "TUBE", idtmed[3], pinstart, 3);
 110   z = 0;
 111   for (i = 0; i < 12; i++)
 112   {
 113      x = 6.5 * TMath::Sin(i * angel);
 114      y = 6.5 * TMath::Cos(i * angel);
 115
 116      phi[0] = -30 * i;
 117      phi[1] = 90 - i * 30;
 118      phi[2] = 90 - i * 30;
 119      for (j = 0; j < 3; j++)
 120         if (phi[j] < 0)  phi[j] += 360;
 121
 122      AliMatrix (idrotm[902 + i], 90.,         phi[0],
 123                                  90. + theta, phi[1],
 124                                  theta,       phi[2]);
 125
 126      gMC->Gspos ("0INS", i + 1, "0RST", x, y, z, idrotm[902 + i], "ONLY");
 127      gMC->Gspos ("0INS", i + 13, "0LST", x, y, z, 0, "ONLY");
 128   }
 129
 130   gMC->Gsvolu ("0PMT", "TUBE", idtmed[1], ppmt, 3);
 131   x = y = 0;
 132   z = -pinstart[2] + ppmt[2];
 133   gMC->Gspos ("0PMT", 1, "0INS", x, y, z, 0, "ONLY");
 134
 135 // PMT
 136   // Entry window (glass)
 137   gMC->Gsvolu ("0TOP", "TUBE", idtmed[6], ptop, 3);
 138   z = -ppmt[2] + ptop[2];
 139   gMC->Gspos ("0TOP", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 140
 141   gMC->Gsvolu ("0REG", "TUBE", idtmed[6], preg, 3);
 142   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 143   gMC->Gspos ("0REG", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 144
 145   gMC->Gsvolu ("0DES", "TUBE", idtmed[6], pdes, 3);
 146   z = -ppmt[2] + 2 * ptop[2] + preg[2];
 147   gMC->Gspos ("0DES", 1, "0PMT", 0, 0, z, 0, "ONLY");
 148 }
 149
 150
 151 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 152 // Definition of avaible T0 materials
 153 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 154 void AliT0v2::CreateMaterials()
 155 {
 156    Int_t isxfld   = gAlice->Field()->Integ();
 157    Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
 158
 159    Float_t a, z, d, radl, absl, buf[1];
 160    Int_t nbuf;
 161
 162 // Scintillator CH
 163    Float_t      ascin[2] = {1.01, 12.01};
 164    Float_t      zscin[2] = {1.,    6.};
 165    Float_t      wscin[2] = {1.,    1.};
 166    Float_t      denscin  = 1.03;
 167
 168 // PMT glass SiO2
 169    Float_t      aglass[2] = {28.0855, 15.9994};
 170    Float_t      zglass[2] = {14.,      8.};
 171    Float_t      wglass[2] = { 1.,      2.};
 172    Float_t      dglass    = 2.65;
 173
 174 // Ceramic   97.2% Al2O3 , 2.8% SiO2
 175    Float_t      acer[2], zcer[2];
 176    Float_t      wcer[2]    = { 0.972,     0.028};
 177    Float_t      aal2o3[2]  = {26.981539, 15.9994 };
 178    Float_t      zal2o3[2]  = {13.,        8.};
 179    Float_t      wal2o3[2]  = { 2.,        3.};
 180    Float_t      denscer    = 3.6;
 181
 182 // Brass 80% Cu, 20% Zn
 183    Float_t abrass[2] = {63.546, 65.39};
 184    Float_t zbrass[2] = {29.,    30.};
 185    Float_t wbrass[2] = { 0.8,    0.2};
 186    Float_t denbrass  = 8.96;
 187
 188 //Ribber C6H12S
 189    Float_t aribber[3] = {12.,  1., 32.};
 190    Float_t zribber[3] = { 6.,  1., 16.};
 191    Float_t wribber[3] = { 6., 12.,  1.};
 192    Float_t denribber  = 0.8;
 193
 194
 195    AliMaterial (0, "T0 Steel$", 55.850, 26., 7.87, 1.76, 999);
 196    AliMaterial (1, "T0 Vacuum$", 1.e-16, 1.e-16, 1.e-16, 1.e16, 999);
 197    AliMaterial (2, "T0 Air$", 14.61, 7.3, .001205, 30423., 999);
 198
 199    AliMixture (3, "Al2O3   $", aal2o3, zal2o3, denscer, -2, wal2o3);
 200    AliMixture (4, "PMT glass   $", aglass, zglass, dglass, -2, wglass);
 201    char namate[21]="";
 202    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[3], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 203    acer[0] = a;
 204    zcer[0] = z;
 205    gMC->Gfmate ((*fIdmate)[4], namate, a, z, d, radl, absl, buf, nbuf);
 206    acer[1] = a;
 207    zcer[1] = z;
 208
 209    AliMixture (5, "Scintillator$",ascin,zscin,denscin,-2,wscin);
 210    AliMixture (6, "Brass    $", abrass, zbrass, denbrass, 2, wbrass);
 211    AliMixture (7, "Ribber $",aribber,zribber,denribber,-3,wribber);
 212    AliMixture (9, "Ceramic    $", acer, zcer, denscer, 2, wcer);
 213
 214    AliMedium (1, "T0 Air$", 2, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .1, 1., .003, .003);
 215    AliMedium (2, "Scintillator$", 5, 1, isxfld, sxmgmx, 10., .01, 1., .003, .003);
 216    AliMedium (3, "Vacuum$", 1, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 217    AliMedium (4, "Ceramic$", 9, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 218    AliMedium (6, "Glass$", 4, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 219    AliMedium (8, "Steel$", 0, 0, isxfld, sxmgmx, 1., .001, 1., .001, .001);
 220    AliMedium (9, "Ribber  $", 7, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 221    AliMedium(11, "Brass  $", 6, 0, isxfld, sxmgmx, 10., .01, .1, .003, .003);
 222 }
 223
 224
 225 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 226 // Draw a shaded view of the Forward multiplicity detector version 2
 227 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 228 void AliT0v2::DrawModule() const
 229 {
 230   //Set ALIC mother transparent
 231   gMC->Gsatt ("ALIC", "SEEN", 0);
 232
 233   //Set volumes visible
 234   gMC->Gsatt ("0STA", "SEEN", 0);
 235   gMC->Gsatt ("0PMT", "SEEN", 1);
 236   gMC->Gsatt ("0DIV", "SEEN", 1);
 237
 238   gMC->Gdopt ("hide", "on");
 239   gMC->Gdopt ("shad", "on");
 240   gMC->SetClipBox (".");
 241   gMC->SetClipBox ("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 242   gMC->DefaultRange();
 243   gMC->Gdraw ("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, 0.7, 0.7);
 244   gMC->Gdhead (1111, "T-Zero detector");
 245   gMC->Gdopt ("hide", "off");
 246 }
 247
 248 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 249 // Definition of optical properties for the Forward Multiplicity Detector
 250 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 251 void AliT0v2::DefineOpticalProperties()
 252 {
 253 // Optical properties definition.
 254 // Definition Cherenkov parameters
 255   const Int_t NUMENTRIES = 32;
 256
 257   Float_t ppckov[NUMENTRIES] =
 258             { 2.034E-9, 2.068E-9, 2.103E-9, 2.139E-9,
 259               2.177E-9, 2.216E-9, 2.256E-9, 2.298E-9,
 260               2.341E-9, 2.386E-9, 2.433E-9, 2.481E-9,
 261               2.532E-9, 2.585E-9, 2.640E-9, 2.697E-9,
 262               2.757E-9, 2.820E-9, 2.885E-9, 2.954E-9,
 263               3.026E-9, 3.102E-9, 3.181E-9, 3.265E-9,
 264               3.353E-9, 3.446E-9, 3.545E-9, 3.649E-9,
 265               3.760E-9, 3.877E-9, 4.002E-9, 4.136E-9 };
 266
 267   Float_t rindex_qwarz[NUMENTRIES] =
 268             { 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 269               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 270               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 271               1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458, 1.458,
 272               1.458, 1.458, 1.458, 1.458 };
 273
 274   Float_t rindex_air[NUMENTRIES] =
 275             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 276               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 277               1., 1., 1., 1. };
 278
 279   Float_t effic_all[NUMENTRIES] =
 280             { 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 281               1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.,
 282               1., 1., 1., 1. };
 283
 284   Float_t absor_qwarz[NUMENTRIES] =
 285             { 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 286               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 287               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 288               2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000., 2000.,
 289               2000., 2000., 2000., 2000. };
 290
 291   Float_t absor_air[NUMENTRIES] =
 292             { 200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 293               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 294               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 295               200., 200., 200., 200., 200., 200., 200.,
 296               200., 200., 200., 200. };
 297
 298   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
 299
 300    gMC->SetCerenkov (idtmed[6], NUMENTRIES, ppckov, absor_qwarz, effic_all, rindex_qwarz);
 301    gMC->SetCerenkov (idtmed[1], NUMENTRIES, ppckov, absor_air, effic_all, rindex_air);
 302 }
 303
 304 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 305 // Initialises version 2 of the Forward Multiplicity Detector
 306 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 307 void AliT0v2::Init()
 308 {
 309   AliT0::Init();
 310   fIdSens1 = gMC->VolId ("0REG");
 311   printf ("*** T0 version 2 initialized ***\n");
 312 }
 313
 314
 315 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 316 // Called for every step in the T0 Detector
 317 //////////////////////////////////////////////////////////////////////
 318 void AliT0v2::StepManager()
 319 {
 320   Int_t                         id;
 321   Int_t                         copy;
 322 //  Int_t                               copy1;
 323   Float_t                       xyz[3];
 324   Float_t                       XYZ[3];
 325   Float_t                       hitPhoton[6];
 326   static Float_t                hits[7];
 327   static Float_t                edep;
 328   static Int_t                  vol[2];
 329   TLorentzVector                pos;
 330   TLorentzVector                mom;
 331
 332
 333   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
 334
 335 //  TGeant3  *g3 = (TGeant3*) gMC;
 336 //  g3->Gpcxyz();
 337
 338   TClonesArray  &lhits = *fHits;
 339
 340
 341 ///////////////////////////////////////////////
 342 // If particles is photon then ...
 343
 344   if (gMC->TrackPid() == 50000050)
 345   {
 346      id = gMC->CurrentVolID(copy);
 347
 348      // Check the sensetive volume
 349      if (id == fIdSens1)
 350      {
 351         if (gMC->IsTrackEntering())
 352         {
 353            gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 354            if (copy < 13)
 355              {
 356                vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 357                vol[1] = copy;
 358              }
 359            else
 360              {
 361                vol[0] = LEFT_ARRAY;
 362                vol[1] = copy - 12;
 363              }
 364
 365            gMC->TrackPosition(pos);
 366            gMC->TrackMomentum(mom);
 367            XYZ[0] = pos[0];
 368            XYZ[1] = pos[1];
 369            XYZ[2] = pos[2];
 370            gMC->Gmtod (XYZ, xyz, 1);
 371
 372            hitPhoton[0] = sqrt (xyz[0] * xyz[0] + xyz[1] * xyz[1]);
 373            hitPhoton[1] = mom[0];
 374            hitPhoton[2] = mom[1];
 375            hitPhoton[3] = mom[2];
 376            hitPhoton[4] = 1e9 * gMC->TrackTime();
 377            hitPhoton[5] = 1e9 * gMC->Etot();
 378
 379            AddHitPhoton (gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(), vol, hitPhoton);
 380         }
 381         gMC->StopTrack();
 382      }
 383      else
 384         if (id == gMC->VolId ("0DES"))  gMC->StopTrack();
 385   }
 386
 387 // end photon particalary
 388 ///////////////////////////////////////////////
 389
 390
 391 ///////////////////////////////////////////////
 392 // If particles is charge then ...
 393
 394   // Float_t charge = gMC->TrackCharge();
 395   //  if(TMath::Abs(charge) <= 0.) return;
 396   id = gMC->CurrentVolID(copy);
 397
 398
 399   //  printf("gMC->ckine->ipart %d",gMC->ckine->ipart);
 400   // Check the sensetive volume
 401   if(id==gMC->VolId("0TOP") ) {
 402     if(gMC->IsTrackEntering()) {
 403       gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 404       if (copy < 13)
 405         {
 406           vol[0] = RIGHT_ARRAY;
 407           vol[1] = copy;
 408         }
 409       else
 410         {
 411           vol[0] = LEFT_ARRAY;
 412           vol[1] = copy - 12;
 413         }
 414
 415       gMC->TrackPosition(pos);
 416       hits[0] = pos[0];
 417       hits[1] = pos[1];
 418       hits[2] = pos[2];
 419       Float_t etot = gMC->Etot();
 420       hits[4] = etot;
 421       Int_t part = gMC->TrackPid();
 422       hits[5] = part;
 423       Float_t ttime = gMC->TrackTime();
 424       hits[6] = ttime*1e9;
 425       edep = 0;
 426     }
 427     if(gMC->IsTrackInside())    {
 428       Float_t de = gMC->Edep();
 429       edep = edep + de;
 430       //       printf ("E deposition %f\n",edep);
 431       //    for (i=0; i<=6; i++){
 432       //    printf(" HITS on T0 inside %f\n",hits[i]); }
 433     }
 434     if(gMC->IsTrackExiting())   {
 435       Float_t de = gMC->Edep();
 436       edep = edep + de;
 437       hits[3] = edep * 1e3;
 438
 439       //       for (i=0; i<=6; i++){
 440       //         printf(" HITS on T0 Exit %f\n",hits[i]); }
 441       //for (i=0; i<=1; i++) { printf("T0 vol %d\n",vol[i]);}
 442
 443       new(lhits[fNhits++]) AliT0hit(fIshunt,gAlice->GetMCApp()->GetCurrentTrackNumber(),vol,hits);
 444     }
 445   }
 446
 447 // end charge particles particalary
 448 ///////////////////////////////////////////////
 449
 450 }