TOF/AliTOFv4.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 1.2  1999/10/16 19:22:18  fca
  19 Corrected Rotation Matrix and CVS log
  20
  21 Revision 1.1  1999/10/15 15:35:20  fca
  22 New version for frame1099 with and without holes
  23
  24 */
  25
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27 //                                                                           //
  28 //  Time Of Flight: design of C.Williams                FCA                  //
  29 //  This class contains the functions for version 1 of the Time Of Flight    //
  30 //  detector.                                                                //
  31 //
  32 //  VERSION WITH 5 MODULES AND FLAT PLATES
  33 //
  34 //   WITH HOLES FOR PHOS AND HMPID inside the
  35 //   SPACE FRAME WITH HOLES
  36 //
  37 //   Authors:
  38 //
  39 //   Alessio Seganti
  40 //   Domenico Vicinanza
  41 //
  42 //   University of Salerno - Italy
  43 //
  44 //
  45 //Begin_Html
  46 /*
  47 <img src="picts/AliTOFv4Class.gif">
  48 */
  49 //End_Html
  50 //                                                                           //
  51 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52
  53 #include <stdlib.h>
  54
  55 #include "AliTOFv4.h"
  56 #include "AliRun.h"
  57 #include "AliConst.h"
  58
  59 ClassImp(AliTOFv4)
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 AliTOFv4::AliTOFv4()
  63 {
  64   //
  65   // Default constructor
  66   //
  67 }
  68
  69 //_____________________________________________________________________________
  70 AliTOFv4::AliTOFv4(const char *name, const char *title)
  71        : AliTOF(name,title)
  72 {
  73   //
  74   // Standard constructor
  75   //
  76 }
  77
  78 //_____________________________________________________________________________
  79 void AliTOFv4::CreateGeometry()
  80 {
  81   //
  82   // Create geometry for Time Of Flight version 0
  83   //
  84   //Begin_Html
  85   /*
  86     <img src="picts/AliTOFv4.gif">
  87   */
  88   //End_Html
  89   //
  90   // Creates common geometry
  91   //
  92   AliTOF::CreateGeometry();
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 void AliTOFv4::TOFpc(Float_t xtof, Float_t ytof, Float_t zlen1,
  97                      Float_t zlen2, Float_t zlen3, Float_t ztof0)
  98 {
  99   //
 100   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
 101   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
 102
 103   Int_t idrotm[100];
 104   Float_t  ycoor, zcoor;
 105   Float_t par[10];
 106   Float_t yFREON, xp, yp, zp;
 107
 108   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 109
 110   par[0] =  xtof / 2.;
 111   par[1] =  ytof / 2.;
 112   par[2] = zlen1 / 2.;
 113   gMC->Gsvolu("FTO1", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 114   par[2] = zlen2 / 2.;
 115   gMC->Gsvolu("FTO2", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 116   par[2] = zlen3 / 2.;
 117   gMC->Gsvolu("FTO3", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 118
 119
 120 // Positioning of modules
 121
 122    Float_t zcor1 = ztof0 - zlen1/2;
 123    Float_t zcor2 = ztof0 - zlen1 - zlen2/2.;
 124    Float_t zcor3 = 0.;
 125
 126    AliMatrix(idrotm[0], 90., 0., 0., 0., 90, -90.);
 127    AliMatrix(idrotm[1], 90., 180., 0., 0., 90, 90.);
 128    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO1", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 129    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO1", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 130    zcoor = (zlen1/2.);
 131    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO2", 0,  zcoor, 0, idrotm[0], "ONLY");
 132    zcoor = 0.;
 133    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO3", 0,  zcoor, 0, idrotm[0], "ONLY");
 134
 135    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO1", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 136    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO1", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 137    zcoor = -zlen2/2.;
 138    gMC->Gspos("FTO2", 0, "BTO2", 0,  zcoor, 0, idrotm[0], "ONLY");
 139
 140    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO1", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 141
 142 // Subtraction the distance to TOF module boundaries
 143
 144   Float_t db = 7.;
 145   Float_t xFLT, yFLT, zFLT1, zFLT2, zFLT3;
 146
 147   xFLT = xtof -(.5 +.5)*2;
 148   yFLT = ytof;
 149   zFLT1 = zlen1 - db;
 150   zFLT2 = zlen2 - db;
 151   zFLT3 = zlen3 - db;
 152
 153
 154
 155 // freon gaps in MRPC chamber
 156   yFREON = .11; //cm
 157
 158 // Sizes of MRPC pads
 159
 160   xp = 3.0;
 161   yp = 12.3*0.05; // 5% X0 of glass
 162   zp = 3.0;
 163
 164 //  Subtraction of dead boundaries in X=2 cm and Z=7/2 cm
 165
 166 cout <<"************************* TOF geometry **************************"<<endl;
 167
 168   Int_t nz1, nz2, nz3, nx; //- numbers of pixels
 169   nx = Int_t (xFLT/xp);
 170
 171   printf("Number of pixel along x axis = %i",nx);
 172
 173   par[0] = xFLT/2;
 174   par[1] = yFLT/2;
 175   par[2] = (zFLT1 / 2.);
 176   nz1 = Int_t (par[2]*2/zp);
 177   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 178   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 179   printf("Number of pixel along z axis (module 1) = %i",nz1);
 180
 181   par[2] = (zFLT2 / 2.);
 182   nz2 = Int_t (par[2]*2/zp);
 183   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 184   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 185   printf("Number of pixel along z axis (module 2) = %i",nz2);
 186
 187   par[2] = (zFLT3 / 2.);
 188   nz3 = Int_t (par[2]*2/zp);
 189   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 190   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 191   printf("Number of pixel along z axis (module 3) = %i",nz3);
 192
 193 ////////// Layers before detector ////////////////////
 194
 195 // Alluminium layer in front 1.0 mm thick at the beginning
 196   par[0] = -1;
 197   par[1] = 0.1;
 198   par[2] = -1;
 199   ycoor = -yFLT/2 + par[1];
 200   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 201   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 202   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 203   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 204   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 205   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 206
 207 // Honeycomb layer (1cm of special polyethilene)
 208   ycoor = ycoor + par[1];
 209   par[0] = -1;
 210   par[1] = 0.5;
 211   par[2] = -1;
 212   ycoor = ycoor + par[1];
 213   gMC->Gsvolu("FPL1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 214   gMC->Gspos("FPL1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 215   gMC->Gsvolu("FPL2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 216   gMC->Gspos("FPL2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 217   gMC->Gsvolu("FPL3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 218   gMC->Gspos("FPL3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 219
 220 ///////////////// Detector itself //////////////////////
 221
 222   const Float_t SpaceBefore=2.; // Space Beetween detector &  Front Panel
 223
 224   par[0] = -1;
 225   par[1] = yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 226   par[2] = -1;
 227   ycoor = -yFLT/2 + SpaceBefore;
 228   gMC->Gsvolu("FLD1", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 229   gMC->Gspos("FLD1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 230   gMC->Gsvolu("FLD2", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 231   gMC->Gspos("FLD2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 232   gMC->Gsvolu("FLD3", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 233   gMC->Gspos("FLD3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 234
 235   gMC->Gsdvn("FLZ1", "FLD1", nz1, 3); //pixel size xp=zp=3
 236   gMC->Gsdvn("FLZ2", "FLD2", nz2, 3);
 237   gMC->Gsdvn("FLZ3", "FLD3", nz3, 3);
 238   gMC->Gsdvn("FLX1", "FLZ1", nx, 1);
 239   gMC->Gsdvn("FLX2", "FLZ2", nx, 1);
 240   gMC->Gsdvn("FLX3", "FLZ3", nx, 1);
 241
 242 // MRPC pixel itself
 243   par[0] = -1;//xp/2;
 244   par[1] = -1;//yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 245   par[2] = -1;//zp/2;
 246   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[514], par, 3);// Glass
 247   gMC->Gspos("FPA0", 1, "FLX1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 248   gMC->Gspos("FPA0", 2, "FLX2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 249   gMC->Gspos("FPA0", 3, "FLX3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 250
 251 // Freon gas sencitive vol.ume
 252   par[0] = -1;
 253   par[1] = yFREON/2;
 254   par[2] = -1;
 255   gMC->Gsvolu("FPAD", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 256   gMC->Gspos("FPAD", 0, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 257
 258 ////////// Layers after detector ////////////////////
 259
 260   const Float_t SpaceAfter = 6.; //Space beetween detector & Back Panel
 261
 262 // Honeycomb layer after (3cm)
 263   par[0] = -1;
 264   par[1] = 0.6;
 265   par[2] = -1;
 266   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter - par[1];
 267   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 268   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 269   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 270   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 271   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 272   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 273
 274 // Electronics (Cu) after
 275   par[0] = -1;
 276   par[1] = 1.43*0.05 / 2.; // 5% of X0
 277   par[2] = -1;
 278   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter +par[1];
 279   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 280   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 281   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 282   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 283   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 284   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 285
 286 // Cooling water after
 287   ycoor = ycoor+par[1];
 288   par[0] = -1;
 289   par[1] = 36.1*0.02 / 2.; // 2% of X0
 290   par[2] = -1;
 291   ycoor = ycoor+par[1];
 292   gMC->Gsvolu("FWA1", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 293   gMC->Gspos("FWA1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 294   gMC->Gsvolu("FWA2", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 295   gMC->Gspos("FWA2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 296   gMC->Gsvolu("FWA3", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 297   gMC->Gspos("FWA3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 298
 299 //back plate honycomb (2cm)
 300   par[0] = -1;
 301   par[1] = 1.;
 302   par[2] = -1;
 303   ycoor = yFLT/2 - par[1];
 304   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 305   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 306   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 307   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 308   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 309   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 310 }
 311
 312 //_____________________________________________________________________________
 313 void AliTOFv4::DrawModule()
 314 {
 315   //
 316   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 1
 317   //
 318   // Set everything unseen
 319   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 320   //
 321   // Set ALIC mother transparent
 322   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 323   //
 324   // Set the volumes visible
 325   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 326   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",1);
 327   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",1);
 328   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",1);
 329   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",1);
 330   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",1);
 331   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",1);
 332   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",1);
 333   gMC->Gsatt("FDT1","SEEN",1);
 334   gMC->Gsatt("FDT2","SEEN",1);
 335   gMC->Gsatt("FDT3","SEEN",1);
 336   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",1);
 337   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",1);
 338   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",1);
 339   gMC->Gsatt("FPL1","SEEN",1);
 340   gMC->Gsatt("FPL2","SEEN",1);
 341   gMC->Gsatt("FPL3","SEEN",1);
 342   gMC->Gsatt("FLD1","SEEN",1);
 343   gMC->Gsatt("FLD2","SEEN",1);
 344   gMC->Gsatt("FLD3","SEEN",1);
 345   gMC->Gsatt("FLZ1","SEEN",1);
 346   gMC->Gsatt("FLZ2","SEEN",1);
 347   gMC->Gsatt("FLZ3","SEEN",1);
 348   gMC->Gsatt("FLX1","SEEN",1);
 349   gMC->Gsatt("FLX2","SEEN",1);
 350   gMC->Gsatt("FLX3","SEEN",1);
 351   gMC->Gsatt("FPA0","SEEN",1);
 352   //
 353   gMC->Gdopt("hide", "on");
 354   gMC->Gdopt("shad", "on");
 355   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 356   gMC->SetClipBox(".");
 357   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 358   gMC->DefaultRange();
 359   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .02, .02);
 360   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 361   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 362   gMC->Gdopt("hide","off");
 363 }
 364
 365 //_____________________________________________________________________________
 366 void AliTOFv4::CreateMaterials()
 367 {
 368   //
 369   // Define materials for the Time Of Flight
 370   //
 371   AliTOF::CreateMaterials();
 372 }
 373
 374 //_____________________________________________________________________________
 375 void AliTOFv4::Init()
 376 {
 377   //
 378   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 379   //
 380   printf("**************************************"
 381          "  TOF  "
 382          "**************************************\n");
 383   printf("\n     Version 4 of TOF initialing, "
 384          "with openings for PHOS and RICH\n\n");
 385
 386   AliTOF::Init();
 387
 388   //
 389   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
 390   // put TOF
 391   AliModule* FRAME=gAlice->GetModule("FRAME");
 392   if(!FRAME) {
 393     Error("Ctor","TOF needs FRAME to be present\n");
 394     exit(1);
 395   } else
 396     if(FRAME->IsVersion()!=0) {
 397       Error("Ctor","FRAME version 0 needed with this version of TOF\n");
 398       exit(1);
 399     }
 400
 401   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 402   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 403   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 404   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 405   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 406   printf("**************************************"
 407          "  TOF  "
 408          "**************************************\n");
 409 }
 410
 411 //_____________________________________________________________________________
 412 void AliTOFv4::StepManager()
 413 {
 414   //
 415   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 416   //
 417   TLorentzVector mom, pos;
 418   Float_t hits[8];
 419   Int_t vol[3];
 420   Int_t copy, id, i;
 421   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 422   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 423      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 424      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 425     TClonesArray &lhits = *fHits;
 426     //
 427     // Record only charged tracks at entrance
 428     gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 429     vol[2]=copy;
 430     gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 431     vol[1]=copy;
 432     id=gMC->CurrentVolOffID(8,copy);
 433     vol[0]=copy;
 434     if(id==fIdFTO3) {
 435       vol[0]+=22;
 436       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 437       if(id==fIdFLT3) vol[1]+=6;
 438     } else if (id==fIdFTO2) {
 439       vol[0]+=20;
 440       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 441       if(id==fIdFLT2) vol[1]+=8;
 442     } else {
 443       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 444       if(id==fIdFLT1) vol[1]+=14;
 445     }
 446     gMC->TrackPosition(pos);
 447     gMC->TrackMomentum(mom);
 448     //
 449     Double_t ptot=mom.Rho();
 450     Double_t norm=1/ptot;
 451     for(i=0;i<3;++i) {
 452       hits[i]=pos[i];
 453       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 454     }
 455     hits[6]=ptot;
 456     hits[7]=pos[3];
 457     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 458   }
 459 }
 460