TOF/AliTOFv5.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 1.1  1999/10/15 15:35:20  fca
  19 New version for frame1099 with and without holes
  20
  21 */
  22
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24 //                                                                           //
  25 //  Time Of Flight: design of C.Williams                FCA                  //
  26 //  This class contains the functions for version 1 of the Time Of Flight    //
  27 //  detector.                                                                //
  28 //
  29 //  VERSION WITH 5 MODULES AND FLAT PLATES
  30 //
  31 //   WITH HOLES FOR PHOS AND HMPID
  32 //   INSIDE A FULL COVERAGE SPACE FRAME
  33 //
  34 //
  35 //   Authors:
  36 //
  37 //   Alessio Seganti
  38 //   Domenico Vicinanza
  39 //
  40 //   University of Salerno - Italy
  41 //
  42 //
  43 //Begin_Html
  44 /*
  45 <img src="picts/AliTOFv5Class.gif">
  46 */
  47 //End_Html
  48 //                                                                           //
  49 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  50
  51 #include "AliTOFv5.h"
  52 #include "AliRun.h"
  53 #include "AliConst.h"
  54
  55 ClassImp(AliTOFv5)
  56
  57 //_____________________________________________________________________________
  58 AliTOFv5::AliTOFv5()
  59 {
  60   //
  61   // Default constructor
  62   //
  63 }
  64
  65 //_____________________________________________________________________________
  66 AliTOFv5::AliTOFv5(const char *name, const char *title)
  67        : AliTOF(name,title)
  68 {
  69   //
  70   // Standard constructor
  71   //
  72 }
  73
  74 //_____________________________________________________________________________
  75 void AliTOFv5::CreateGeometry()
  76 {
  77   //
  78   // Create geometry for Time Of Flight version 0
  79   //
  80   //Begin_Html
  81   /*
  82     <img src="picts/AliTOFv5.gif">
  83   */
  84   //End_Html
  85   //
  86   // Creates common geometry
  87   //
  88   AliTOF::CreateGeometry();
  89 }
  90
  91 //_____________________________________________________________________________
  92 void AliTOFv5::TOFpc(Float_t xtof, Float_t ytof, Float_t zlen1,
  93                      Float_t zlen2, Float_t zlen3, Float_t ztof0)
  94 {
  95   //
  96   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
  97   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
  98
  99   Float_t  ycoor;
 100   Float_t par[10];
 101   Int_t idrotm[100];
 102
 103   Float_t yFREON, xp, yp, zp;
 104
 105   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 106
 107
 108   par[0] =  xtof / 2.;
 109   par[1] =  ytof / 2.;
 110   par[2] = zlen1 / 2.;
 111   gMC->Gsvolu("FTO1", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 112   par[2] = zlen2 / 2.;
 113   gMC->Gsvolu("FTO2", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 114   par[2] = zlen3 / 2.;
 115   gMC->Gsvolu("FTO3", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 116
 117
 118 // Position of modules
 119   Float_t zcor1 = ztof0 - zlen1/2;
 120   Float_t zcor2 = ztof0 - zlen1 - zlen2/2.;
 121   Float_t zcor3 = 0.;
 122
 123    AliMatrix(idrotm[0], 90., 0., 0., 0., 90, -90.);
 124    AliMatrix(idrotm[1], 90., 180., 0., 0., 90, 90.);
 125    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO1", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 126    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO1", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 127    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO2", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 128    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO2", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 129    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO3", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 130    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO3", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 131
 132    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO1", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 133    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO1", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 134    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO2", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 135    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO2", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 136
 137    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO1", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 138
 139 // Subtraction the distance to TOF module boundaries
 140
 141   Float_t db = 7.;
 142   Float_t xFLT, yFLT, zFLT1, zFLT2, zFLT3;
 143
 144
 145   xFLT = xtof -(.5 +.5)*2;
 146   yFLT = ytof;
 147   zFLT1 = zlen1 - db;
 148   zFLT2 = zlen2 - db;
 149   zFLT3 = zlen3 - db;
 150
 151
 152 // fron gaps in MRPC chamber
 153   yFREON = .11; //cm
 154
 155 // Sizes of MRPC pads
 156
 157   xp = 3.0;
 158   yp = 12.3*0.05; // 5% X0 of glass
 159   zp = 3.0;
 160
 161 //  Subtraction of dead boundaries in X=2 cm and Z=7/2 cm
 162
 163 cout <<"************************* TOF geometry **************************"<<endl;
 164
 165   Int_t nz1, nz2, nz3, nx; //- numbers of pixels
 166   nx = Int_t (xFLT/xp);
 167
 168   printf("Number of pixel along x axis = %i",nx);
 169
 170   par[0] = xFLT/2;
 171   par[1] = yFLT/2;
 172   par[2] = (zFLT1 / 2.);
 173   nz1 = Int_t (par[2]*2/zp);
 174   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 175   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 176   printf("Number of pixel along z axis (module 1) = %i",nz1);
 177
 178   par[2] = (zFLT2 / 2.);
 179   nz2 = Int_t (par[2]*2/zp);
 180   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 181   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 182   printf("Number of pixel along z axis (module 2) = %i",nz2);
 183
 184   par[2] = (zFLT3 / 2.);
 185   nz3 = Int_t (par[2]*2/zp);
 186   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 187   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 188   printf("Number of pixel along z axis (module 3) = %i",nz3);
 189
 190 ////////// Layers before detector ////////////////////
 191
 192 // Alluminium layer in front 1.0 mm thick at the beginning
 193   par[0] = -1;
 194   par[1] = 0.1;
 195   par[2] = -1;
 196   ycoor = -yFLT/2 + par[1];
 197   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 198   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 199   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 200   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 201   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 202   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 203
 204 // Honeycomb layer (1cm of special polyethilene)
 205   ycoor = ycoor + par[1];
 206   par[0] = -1;
 207   par[1] = 1. / 2;
 208   par[2] = -1;
 209   ycoor = ycoor + par[1];
 210   gMC->Gsvolu("FPL1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 211   gMC->Gspos("FPL1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 212   gMC->Gsvolu("FPL2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 213   gMC->Gspos("FPL2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 214   gMC->Gsvolu("FPL3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 215   gMC->Gspos("FPL3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 216
 217 ///////////////// Detector itself //////////////////////
 218
 219   const Float_t SpaceBefore=2.;
 220
 221   par[0] = -1;
 222   par[1] = yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 223   par[2] = -1;
 224   ycoor = -yFLT/2 + SpaceBefore;
 225   gMC->Gsvolu("FLD1", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 226   gMC->Gspos("FLD1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 227   gMC->Gsvolu("FLD2", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 228   gMC->Gspos("FLD2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 229   gMC->Gsvolu("FLD3", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 230   gMC->Gspos("FLD3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 231
 232   gMC->Gsdvn("FLZ1", "FLD1", nz1, 3); //pixel size xp=zp=3
 233   gMC->Gsdvn("FLZ2", "FLD2", nz2, 3);
 234   gMC->Gsdvn("FLZ3", "FLD3", nz3, 3);
 235   gMC->Gsdvn("FLX1", "FLZ1", nx, 1);
 236   gMC->Gsdvn("FLX2", "FLZ2", nx, 1);
 237   gMC->Gsdvn("FLX3", "FLZ3", nx, 1);
 238
 239 // MRPC pixel itself
 240   par[0] = -1;//xp/2;
 241   par[1] = -1;//yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 242   par[2] = -1;//zp/2;
 243   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[514], par, 3);// Glass
 244   gMC->Gspos("FPA0", 1, "FLX1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 245   gMC->Gspos("FPA0", 2, "FLX2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 246   gMC->Gspos("FPA0", 3, "FLX3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 247
 248 // Freon gas sencitive vol.ume
 249   par[0] = -1;
 250   par[1] = yFREON/2;
 251   par[2] = -1;
 252   gMC->Gsvolu("FPAD", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 253   gMC->Gspos("FPAD", 0, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 254
 255 ////////// Layers after detector ////////////////////
 256
 257   const Float_t SpaceAfter=6.;
 258
 259 // Honeycomb layer after (3cm)
 260   par[0] = -1;
 261   par[1] = 0.6;
 262   par[2] = -1;
 263   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter - par[1];
 264   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 265   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 266   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 267   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 268   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 269   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 270
 271 // Electronics (Cu) after
 272   par[0] = -1;
 273   par[1] = 1.43*0.05 / 2.; // 5% of X0
 274   par[2] = -1;
 275   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter +par[1];
 276   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 277   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 278   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 279   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 280   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 281   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 282
 283 // Cooling water after
 284   ycoor = ycoor+par[1];
 285   par[0] = -1;
 286   par[1] = 36.1*0.02 / 2.; // 2% of X0
 287   par[2] = -1;
 288   ycoor = ycoor+par[1];
 289   gMC->Gsvolu("FWA1", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 290   gMC->Gspos("FWA1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 291   gMC->Gsvolu("FWA2", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 292   gMC->Gspos("FWA2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 293   gMC->Gsvolu("FWA3", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 294   gMC->Gspos("FWA3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 295
 296 //back plate honycomb (2cm)
 297   par[0] = -1;
 298   par[1] = 2 / 2.;
 299   par[2] = -1;
 300   ycoor = yFLT/2 - par[1];
 301   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 302   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 303   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 304   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 305   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 306   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");}
 307
 308 //_____________________________________________________________________________
 309 void AliTOFv5::DrawModule()
 310 {
 311   //
 312   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 1
 313   //
 314   // Set everything unseen
 315   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 316   //
 317   // Set ALIC mother transparent
 318   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 319   //
 320   // Set the volumes visible
 321   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 322   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",1);
 323   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",1);
 324   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",1);
 325   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",1);
 326   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",1);
 327   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",1);
 328   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",1);
 329   gMC->Gsatt("FDT1","SEEN",1);
 330   gMC->Gsatt("FDT2","SEEN",1);
 331   gMC->Gsatt("FDT3","SEEN",1);
 332   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",1);
 333   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",1);
 334   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",1);
 335   gMC->Gsatt("FPL1","SEEN",1);
 336   gMC->Gsatt("FPL2","SEEN",1);
 337   gMC->Gsatt("FPL3","SEEN",1);
 338   gMC->Gsatt("FLD1","SEEN",1);
 339   gMC->Gsatt("FLD2","SEEN",1);
 340   gMC->Gsatt("FLD3","SEEN",1);
 341   gMC->Gsatt("FLZ1","SEEN",1);
 342   gMC->Gsatt("FLZ2","SEEN",1);
 343   gMC->Gsatt("FLZ3","SEEN",1);
 344   gMC->Gsatt("FLX1","SEEN",1);
 345   gMC->Gsatt("FLX2","SEEN",1);
 346   gMC->Gsatt("FLX3","SEEN",1);
 347   gMC->Gsatt("FPA0","SEEN",1);
 348   //
 349   gMC->Gdopt("hide", "on");
 350   gMC->Gdopt("shad", "on");
 351   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 352   gMC->SetClipBox(".");
 353   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 354   gMC->DefaultRange();
 355   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .02, .02);
 356   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 357   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 358   gMC->Gdopt("hide","off");
 359 }
 360
 361 //_____________________________________________________________________________
 362 void AliTOFv5::CreateMaterials()
 363 {
 364   //
 365   // Define materials for the Time Of Flight
 366   //
 367   AliTOF::CreateMaterials();
 368 }
 369
 370 //_____________________________________________________________________________
 371 void AliTOFv5::Init()
 372 {
 373   //
 374   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 375   //
 376   AliTOF::Init();
 377   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 378   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 379   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 380   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 381   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 382 }
 383
 384 //_____________________________________________________________________________
 385 void AliTOFv5::StepManager()
 386 {
 387   //
 388   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 389   //
 390   TLorentzVector mom, pos;
 391   Float_t hits[8];
 392   Int_t vol[3];
 393   Int_t copy, id, i;
 394   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 395   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 396      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 397      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 398     TClonesArray &lhits = *fHits;
 399     //
 400     // Record only charged tracks at entrance
 401     gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 402     vol[2]=copy;
 403     gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 404     vol[1]=copy;
 405     id=gMC->CurrentVolOffID(8,copy);
 406     vol[0]=copy;
 407     if(id==fIdFTO3) {
 408       vol[0]+=22;
 409       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 410       if(id==fIdFLT3) vol[1]+=6;
 411     } else if (id==fIdFTO2) {
 412       vol[0]+=20;
 413       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 414       if(id==fIdFLT2) vol[1]+=8;
 415     } else {
 416       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 417       if(id==fIdFLT1) vol[1]+=14;
 418     }
 419     gMC->TrackPosition(pos);
 420     gMC->TrackMomentum(mom);
 421     //
 422     Double_t ptot=mom.Rho();
 423     Double_t norm=1/ptot;
 424     for(i=0;i<3;++i) {
 425       hits[i]=pos[i];
 426       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 427     }
 428     hits[6]=ptot;
 429     hits[7]=pos[3];
 430     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 431   }
 432 }
 433