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 1.4  1999/11/05 22:39:06  fca
  19 New hits structure
  20
  21 Revision 1.3  1999/11/01 20:41:58  fca
  22 Added protections against using the wrong version of FRAME
  23
  24 Revision 1.2  1999/10/16 19:21:57  fca
  25 Corrected Rotation Matrix and CVS logAliTOFv4.cxx
  26
  27 Revision 1.1  1999/10/15 15:35:20  fca
  28 New version for frame1099 with and without holes
  29
  30 */
  31
  32 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  33 //                                                                           //
  34 //  Time Of Flight: design of C.Williams                FCA                  //
  35 //  This class contains the functions for version 1 of the Time Of Flight    //
  36 //  detector.                                                                //
  37 //
  38 //  VERSION WITH 5 MODULES AND FLAT PLATES
  39 //
  40 //   WITH HOLES FOR PHOS AND HMPID
  41 //   INSIDE A FULL COVERAGE SPACE FRAME
  42 //
  43 //
  44 //   Authors:
  45 //
  46 //   Alessio Seganti
  47 //   Domenico Vicinanza
  48 //
  49 //   University of Salerno - Italy
  50 //
  51 //
  52 //Begin_Html
  53 /*
  54 <img src="picts/AliTOFv5Class.gif">
  55 */
  56 //End_Html
  57 //                                                                           //
  58 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  59
  60 #include <iostream.h>
  61 #include <stdlib.h>
  62
  63 #include "AliTOFv5.h"
  64 #include "AliRun.h"
  65 #include "AliConst.h"
  66
  67 ClassImp(AliTOFv5)
  68
  69 //_____________________________________________________________________________
  70 AliTOFv5::AliTOFv5()
  71 {
  72   //
  73   // Default constructor
  74   //
  75 }
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliTOFv5::AliTOFv5(const char *name, const char *title)
  79        : AliTOF(name,title)
  80 {
  81   //
  82   // Standard constructor
  83   //
  84   //
  85   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
  86   // put TOF
  87   AliModule* FRAME=gAlice->GetModule("FRAME");
  88   if(!FRAME) {
  89     Error("Ctor","TOF needs FRAME to be present\n");
  90     exit(1);
  91   } else
  92     if(FRAME->IsVersion()!=1) {
  93       Error("Ctor","FRAME version 1 needed with this version of TOF\n");
  94       exit(1);
  95     }
  96
  97 }
  98
  99 //_____________________________________________________________________________
 100 void AliTOFv5::CreateGeometry()
 101 {
 102   //
 103   // Create geometry for Time Of Flight version 0
 104   //
 105   //Begin_Html
 106   /*
 107     <img src="picts/AliTOFv5.gif">
 108   */
 109   //End_Html
 110   //
 111   // Creates common geometry
 112   //
 113   AliTOF::CreateGeometry();
 114 }
 115
 116 //_____________________________________________________________________________
 117 void AliTOFv5::TOFpc(Float_t xtof, Float_t ytof, Float_t zlen1,
 118                      Float_t zlen2, Float_t zlen3, Float_t ztof0)
 119 {
 120   //
 121   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
 122   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
 123
 124   Float_t  ycoor;
 125   Float_t par[10];
 126   Int_t idrotm[100];
 127
 128   Float_t yFREON, xp, yp, zp;
 129
 130   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 131
 132
 133   par[0] =  xtof / 2.;
 134   par[1] =  ytof / 2.;
 135   par[2] = zlen1 / 2.;
 136   gMC->Gsvolu("FTO1", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 137   par[2] = zlen2 / 2.;
 138   gMC->Gsvolu("FTO2", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 139   par[2] = zlen3 / 2.;
 140   gMC->Gsvolu("FTO3", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 141
 142
 143 // Position of modules
 144   Float_t zcor1 = ztof0 - zlen1/2;
 145   Float_t zcor2 = ztof0 - zlen1 - zlen2/2.;
 146   Float_t zcor3 = 0.;
 147
 148    AliMatrix(idrotm[0], 90., 0., 0., 0., 90, -90.);
 149    AliMatrix(idrotm[1], 90., 180., 0., 0., 90, 90.);
 150    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO1", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 151    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO1", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 152    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO2", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 153    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO2", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 154    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO3", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 155    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO3", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 156
 157    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO1", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 158    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO1", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 159    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO2", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 160    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO2", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 161
 162    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO1", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 163
 164 // Subtraction the distance to TOF module boundaries
 165
 166   Float_t db = 7.;
 167   Float_t xFLT, yFLT, zFLT1, zFLT2, zFLT3;
 168
 169
 170   xFLT = xtof -(.5 +.5)*2;
 171   yFLT = ytof;
 172   zFLT1 = zlen1 - db;
 173   zFLT2 = zlen2 - db;
 174   zFLT3 = zlen3 - db;
 175
 176
 177 // fron gaps in MRPC chamber
 178   yFREON = .11; //cm
 179
 180 // Sizes of MRPC pads
 181
 182   xp = 3.0;
 183   yp = 12.3*0.05; // 5% X0 of glass
 184   zp = 3.0;
 185
 186 //  Subtraction of dead boundaries in X=2 cm and Z=7/2 cm
 187
 188 cout <<"************************* TOF geometry **************************"<<endl;
 189
 190   Int_t nz1, nz2, nz3, nx; //- numbers of pixels
 191   nx = Int_t (xFLT/xp);
 192
 193   printf("Number of pixel along x axis = %i",nx);
 194
 195   par[0] = xFLT/2;
 196   par[1] = yFLT/2;
 197   par[2] = (zFLT1 / 2.);
 198   nz1 = Int_t (par[2]*2/zp);
 199   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 200   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 201   printf("Number of pixel along z axis (module 1) = %i",nz1);
 202
 203   par[2] = (zFLT2 / 2.);
 204   nz2 = Int_t (par[2]*2/zp);
 205   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 206   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 207   printf("Number of pixel along z axis (module 2) = %i",nz2);
 208
 209   par[2] = (zFLT3 / 2.);
 210   nz3 = Int_t (par[2]*2/zp);
 211   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 212   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 213   printf("Number of pixel along z axis (module 3) = %i",nz3);
 214
 215 ////////// Layers before detector ////////////////////
 216
 217 // Alluminium layer in front 1.0 mm thick at the beginning
 218   par[0] = -1;
 219   par[1] = 0.1;
 220   par[2] = -1;
 221   ycoor = -yFLT/2 + par[1];
 222   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 223   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 224   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 225   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 226   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 227   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 228
 229 // Honeycomb layer (1cm of special polyethilene)
 230   ycoor = ycoor + par[1];
 231   par[0] = -1;
 232   par[1] = 1. / 2;
 233   par[2] = -1;
 234   ycoor = ycoor + par[1];
 235   gMC->Gsvolu("FPL1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 236   gMC->Gspos("FPL1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 237   gMC->Gsvolu("FPL2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 238   gMC->Gspos("FPL2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 239   gMC->Gsvolu("FPL3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 240   gMC->Gspos("FPL3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 241
 242 ///////////////// Detector itself //////////////////////
 243
 244   const Float_t SpaceBefore=2.;
 245
 246   par[0] = -1;
 247   par[1] = yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 248   par[2] = -1;
 249   ycoor = -yFLT/2 + SpaceBefore;
 250   gMC->Gsvolu("FLD1", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 251   gMC->Gspos("FLD1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 252   gMC->Gsvolu("FLD2", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 253   gMC->Gspos("FLD2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 254   gMC->Gsvolu("FLD3", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 255   gMC->Gspos("FLD3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 256
 257   gMC->Gsdvn("FLZ1", "FLD1", nz1, 3); //pixel size xp=zp=3
 258   gMC->Gsdvn("FLZ2", "FLD2", nz2, 3);
 259   gMC->Gsdvn("FLZ3", "FLD3", nz3, 3);
 260   gMC->Gsdvn("FLX1", "FLZ1", nx, 1);
 261   gMC->Gsdvn("FLX2", "FLZ2", nx, 1);
 262   gMC->Gsdvn("FLX3", "FLZ3", nx, 1);
 263
 264 // MRPC pixel itself
 265   par[0] = -1;//xp/2;
 266   par[1] = -1;//yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 267   par[2] = -1;//zp/2;
 268   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[514], par, 3);// Glass
 269   gMC->Gspos("FPA0", 1, "FLX1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 270   gMC->Gspos("FPA0", 2, "FLX2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 271   gMC->Gspos("FPA0", 3, "FLX3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 272
 273 // Freon gas sencitive vol.ume
 274   par[0] = -1;
 275   par[1] = yFREON/2;
 276   par[2] = -1;
 277   gMC->Gsvolu("FPAD", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 278   gMC->Gspos("FPAD", 0, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 279
 280 ////////// Layers after detector ////////////////////
 281
 282   const Float_t SpaceAfter=6.;
 283
 284 // Honeycomb layer after (3cm)
 285   par[0] = -1;
 286   par[1] = 0.6;
 287   par[2] = -1;
 288   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter - par[1];
 289   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 290   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 291   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 292   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 293   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 294   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 295
 296 // Electronics (Cu) after
 297   par[0] = -1;
 298   par[1] = 1.43*0.05 / 2.; // 5% of X0
 299   par[2] = -1;
 300   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter +par[1];
 301   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 302   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 303   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 304   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 305   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 306   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 307
 308 // Cooling water after
 309   ycoor = ycoor+par[1];
 310   par[0] = -1;
 311   par[1] = 36.1*0.02 / 2.; // 2% of X0
 312   par[2] = -1;
 313   ycoor = ycoor+par[1];
 314   gMC->Gsvolu("FWA1", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 315   gMC->Gspos("FWA1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 316   gMC->Gsvolu("FWA2", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 317   gMC->Gspos("FWA2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 318   gMC->Gsvolu("FWA3", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 319   gMC->Gspos("FWA3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 320
 321 //back plate honycomb (2cm)
 322   par[0] = -1;
 323   par[1] = 2 / 2.;
 324   par[2] = -1;
 325   ycoor = yFLT/2 - par[1];
 326   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 327   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 328   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 329   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 330   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 331   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");}
 332
 333 //_____________________________________________________________________________
 334 void AliTOFv5::DrawModule()
 335 {
 336   //
 337   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 1
 338   //
 339   // Set everything unseen
 340   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 341   //
 342   // Set ALIC mother transparent
 343   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 344   //
 345   // Set the volumes visible
 346   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 347   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",1);
 348   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",1);
 349   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",1);
 350   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",1);
 351   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",1);
 352   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",1);
 353   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",1);
 354   gMC->Gsatt("FDT1","SEEN",1);
 355   gMC->Gsatt("FDT2","SEEN",1);
 356   gMC->Gsatt("FDT3","SEEN",1);
 357   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",1);
 358   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",1);
 359   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",1);
 360   gMC->Gsatt("FPL1","SEEN",1);
 361   gMC->Gsatt("FPL2","SEEN",1);
 362   gMC->Gsatt("FPL3","SEEN",1);
 363   gMC->Gsatt("FLD1","SEEN",1);
 364   gMC->Gsatt("FLD2","SEEN",1);
 365   gMC->Gsatt("FLD3","SEEN",1);
 366   gMC->Gsatt("FLZ1","SEEN",1);
 367   gMC->Gsatt("FLZ2","SEEN",1);
 368   gMC->Gsatt("FLZ3","SEEN",1);
 369   gMC->Gsatt("FLX1","SEEN",1);
 370   gMC->Gsatt("FLX2","SEEN",1);
 371   gMC->Gsatt("FLX3","SEEN",1);
 372   gMC->Gsatt("FPA0","SEEN",1);
 373   //
 374   gMC->Gdopt("hide", "on");
 375   gMC->Gdopt("shad", "on");
 376   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 377   gMC->SetClipBox(".");
 378   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 379   gMC->DefaultRange();
 380   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .02, .02);
 381   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 382   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 383   gMC->Gdopt("hide","off");
 384 }
 385
 386 //_____________________________________________________________________________
 387 void AliTOFv5::CreateMaterials()
 388 {
 389   //
 390   // Define materials for the Time Of Flight
 391   //
 392   AliTOF::CreateMaterials();
 393 }
 394
 395 //_____________________________________________________________________________
 396 void AliTOFv5::Init()
 397 {
 398   //
 399   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 400   //
 401   printf("**************************************"
 402          "  TOF  "
 403          "**************************************\n");
 404   printf("\n     Version 5 of TOF initialing, "
 405          "with openings for PHOS and RICH in symmetric frame\n\n");
 406
 407   AliTOF::Init();
 408
 409   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 410   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 411   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 412   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 413   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 414
 415   printf("**************************************"
 416          "  TOF  "
 417          "**************************************\n");
 418 }
 419
 420 //_____________________________________________________________________________
 421 void AliTOFv5::StepManager()
 422 {
 423   //
 424   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 425   //
 426   TLorentzVector mom, pos;
 427   Float_t hits[8],rho,z,phi,phid;
 428   Int_t sector, plate, pad_x, pad_z;
 429   Int_t copy, pad_x_id, pad_z_id, i;
 430   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 431   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 432      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 433      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 434     TClonesArray &lhits = *fHits;
 435
 436
 437     //_________getting information about hit volumes_____________
 438
 439     pad_z_id=gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 440     pad_z=copy;
 441
 442     pad_x_id=gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 443     pad_x=copy;
 444
 445    gMC->TrackPosition(pos);
 446    gMC->TrackMomentum(mom);
 447
 448    rho = sqrt(pos[0]*pos[0]+pos[1]*pos[1]);
 449    phi = TMath::ACos(pos[0]/rho);
 450    Float_t as = TMath::ASin(pos[1]/rho);
 451    if (as<0) phi = 2*3.141592654-phi;
 452
 453    z = pos[2];
 454
 455    if (z<=62. && z>=-62)  plate = 3;
 456    if (z<=216. && z>62.)   plate = 4;
 457    if (z>=-216. && z<-62.) plate = 2;
 458    if (z>216.)  plate = 5;
 459    if (z<-216.) plate = 1;
 460
 461    phid = phi*kRaddeg;
 462    sector = Int_t (phid/20.);
 463    sector++;
 464
 465     Double_t ptot=mom.Rho();
 466     Double_t norm=1/ptot;
 467     for(i=0;i<3;++i) {
 468       hits[i]=pos[i];
 469       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 470     }
 471     hits[6]=ptot;
 472     hits[7]=pos[3];
 473     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),sector,plate,pad_x,pad_z,hits);
 474   }
 475 }