TOF/AliTOFv6.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 19:21:57  fca
  19 Corrected Rotation Matrix and CVS logAliTOFv4.cxx
  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                                //
  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
  35 //   INSIDE THE FULL COVERAGE SPACE FRAME
  36 //
  37 //
  38 //   Authors:
  39 //
  40 //   Alessio Seganti
  41 //   Domenico Vicinanza
  42 //
  43 //   University of Salerno - Italy
  44 //
  45 //Begin_Html
  46 /*
  47 <img src="picts/AliTOFv6Class.gif">
  48 */
  49 //End_Html
  50 //                                                                           //
  51 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52
  53 #include <stdlib.h>
  54
  55 #include "AliTOFv6.h"
  56 #include "AliRun.h"
  57 #include "AliConst.h"
  58
  59 ClassImp(AliTOFv6)
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 AliTOFv6::AliTOFv6()
  63 {
  64   //
  65   // Default constructor
  66   //
  67 }
  68
  69 //_____________________________________________________________________________
  70 AliTOFv6::AliTOFv6(const char *name, const char *title)
  71        : AliTOF(name,title)
  72 {
  73   //
  74   // Standard constructor
  75   //
  76 }
  77
  78 //_____________________________________________________________________________
  79 void AliTOFv6::CreateGeometry()
  80 {
  81   //
  82   // Create geometry for Time Of Flight version 0
  83   //
  84   //Begin_Html
  85   /*
  86     <img src="picts/AliTOFv6.gif">
  87   */
  88   //End_Html
  89   //
  90   // Creates common geometry
  91   //
  92   AliTOF::CreateGeometry();
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 void AliTOFv6::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   Float_t ycoor;
 104   Float_t par[10];
 105   Int_t idrotm[100];
 106
 107   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 108
 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    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO2", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 131    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO2", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 132    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO3", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 133    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO3", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "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    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO2", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 138    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO2", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 139    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO3", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 140    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO3", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 141
 142    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO1", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 143    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO2", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 144    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO3", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 145
 146 // Subtraction the distance to TOF module boundaries
 147
 148   Float_t db = 7.;
 149   Float_t xFLT, yFLT, zFLT1, zFLT2, zFLT3;
 150
 151   xFLT = xtof -(.5 +.5)*2;
 152   yFLT = ytof;
 153   zFLT1 = zlen1 - db;
 154   zFLT2 = zlen2 - db;
 155   zFLT3 = zlen3 - db;
 156
 157   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
 158   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
 159
 160   Float_t yFREON, xp, yp, zp;
 161
 162 // fron gaps in MRPC chamber
 163   yFREON = .11; //cm
 164
 165 // Sizes of MRPC pads
 166
 167   xp = 3.0;
 168   yp = 12.3*0.05; // 5% X0 of glass
 169   zp = 3.0;
 170
 171 //  Subtraction of dead boundaries in X=2 cm and Z=7/2 cm
 172
 173 cout <<"************************* TOF geometry **************************"<<endl;
 174
 175   Int_t nz1, nz2, nz3, nx; //- numbers of pixels
 176   nx = Int_t (xFLT/xp);
 177
 178   printf("Number of pixel along x axis = %i",nx);
 179
 180   par[0] = xFLT/2;
 181   par[1] = yFLT/2;
 182   par[2] = (zFLT1 / 2.);
 183   nz1 = Int_t (par[2]*2/zp);
 184   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 185   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 186   printf("Number of pixel along z axis (module 1) = %i",nz1);
 187
 188   par[2] = (zFLT2 / 2.);
 189   nz2 = Int_t (par[2]*2/zp);
 190   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 191   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 192   printf("Number of pixel along z axis (module 2) = %i",nz2);
 193
 194   par[2] = (zFLT3 / 2.);
 195   nz3 = Int_t (par[2]*2/zp);
 196   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 197   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 198   printf("Number of pixel along z axis (module 3) = %i",nz3);
 199
 200 ////////// Layers before detector ////////////////////
 201
 202 // Alluminium layer in front 1.0 mm thick at the beginning
 203   par[0] = -1;
 204   par[1] = 0.1;
 205   par[2] = -1;
 206   ycoor = -yFLT/2 + par[1];
 207   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 208   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 209   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 210   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 211   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 212   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 213
 214 // Honeycomb layer (1cm of special polyethilene)
 215   ycoor = ycoor + par[1];
 216   par[0] = -1;
 217   par[1] = 0.5;
 218   par[2] = -1;
 219   ycoor = ycoor + par[1];
 220   gMC->Gsvolu("FPL1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 221   gMC->Gspos("FPL1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 222   gMC->Gsvolu("FPL2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 223   gMC->Gspos("FPL2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 224   gMC->Gsvolu("FPL3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 225   gMC->Gspos("FPL3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 226
 227 ///////////////// Detector itself //////////////////////
 228
 229   const Float_t SpaceBefore = 2.;
 230
 231   par[0] = -1;
 232   par[1] = yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 233   par[2] = -1;
 234   ycoor = -yFLT/2 + SpaceBefore;
 235   gMC->Gsvolu("FLD1", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 236   gMC->Gspos("FLD1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 237   gMC->Gsvolu("FLD2", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 238   gMC->Gspos("FLD2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 239   gMC->Gsvolu("FLD3", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 240   gMC->Gspos("FLD3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 241
 242   gMC->Gsdvn("FLZ1", "FLD1", nz1, 3); //pixel size xp=zp=3
 243   gMC->Gsdvn("FLZ2", "FLD2", nz2, 3);
 244   gMC->Gsdvn("FLZ3", "FLD3", nz3, 3);
 245   gMC->Gsdvn("FLX1", "FLZ1", nx, 1);
 246   gMC->Gsdvn("FLX2", "FLZ2", nx, 1);
 247   gMC->Gsdvn("FLX3", "FLZ3", nx, 1);
 248
 249 // MRPC pixel itself
 250   par[0] = -1;//xp/2;
 251   par[1] = -1;//yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 252   par[2] = -1;//zp/2;
 253   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[514], par, 3);// Glass
 254   gMC->Gspos("FPA0", 1, "FLX1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 255   gMC->Gspos("FPA0", 2, "FLX2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 256   gMC->Gspos("FPA0", 3, "FLX3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 257
 258 // Freon gas sencitive vol.ume
 259   par[0] = -1;
 260   par[1] = yFREON/2;
 261   par[2] = -1;
 262   gMC->Gsvolu("FPAD", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 263   gMC->Gspos("FPAD", 0, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 264
 265 ////////// Layers after detector ////////////////////
 266
 267   const Float_t SpaceAfter=6.;
 268
 269 // Honeycomb layer after (3cm)
 270   par[0] = -1;
 271   par[1] = 0.6;
 272   par[2] = -1;
 273   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter - par[1];
 274   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 275   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 276   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 277   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 278   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 279   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 280
 281 // Electronics (Cu) after
 282   par[0] = -1;
 283   par[1] = 1.43*0.05 / 2.; // 5% of X0
 284   par[2] = -1;
 285   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter +par[1];
 286   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 287   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 288   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 289   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 290   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 291   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 292
 293 // Cooling water after
 294   ycoor = ycoor+par[1];
 295   par[0] = -1;
 296   par[1] = 36.1*0.02 / 2.; // 2% of X0
 297   par[2] = -1;
 298   ycoor = ycoor+par[1];
 299   gMC->Gsvolu("FWA1", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 300   gMC->Gspos("FWA1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 301   gMC->Gsvolu("FWA2", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 302   gMC->Gspos("FWA2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 303   gMC->Gsvolu("FWA3", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 304   gMC->Gspos("FWA3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 305
 306 //back plate honycomb (2cm)
 307   par[0] = -1;
 308   par[1] = 2 / 2.;
 309   par[2] = -1;
 310   ycoor = yFLT/2 - par[1];
 311   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 312   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 313   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 314   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 315   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 316   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 317
 318
 319 }
 320
 321 //_____________________________________________________________________________
 322 void AliTOFv6::DrawModule()
 323 {
 324   //
 325   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 1
 326   //
 327   // Set everything unseen
 328   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 329   //
 330   // Set ALIC mother transparent
 331   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 332   //
 333   // Set the volumes visible
 334   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 335   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",1);
 336   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",1);
 337   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",1);
 338   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",1);
 339   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",1);
 340   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",1);
 341   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",1);
 342   gMC->Gsatt("FDT1","SEEN",1);
 343   gMC->Gsatt("FDT2","SEEN",1);
 344   gMC->Gsatt("FDT3","SEEN",1);
 345   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",1);
 346   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",1);
 347   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",1);
 348   gMC->Gsatt("FPL1","SEEN",1);
 349   gMC->Gsatt("FPL2","SEEN",1);
 350   gMC->Gsatt("FPL3","SEEN",1);
 351   gMC->Gsatt("FLD1","SEEN",1);
 352   gMC->Gsatt("FLD2","SEEN",1);
 353   gMC->Gsatt("FLD3","SEEN",1);
 354   gMC->Gsatt("FLZ1","SEEN",1);
 355   gMC->Gsatt("FLZ2","SEEN",1);
 356   gMC->Gsatt("FLZ3","SEEN",1);
 357   gMC->Gsatt("FLX1","SEEN",1);
 358   gMC->Gsatt("FLX2","SEEN",1);
 359   gMC->Gsatt("FLX3","SEEN",1);
 360   gMC->Gsatt("FPA0","SEEN",1);
 361   //
 362   gMC->Gdopt("hide", "on");
 363   gMC->Gdopt("shad", "on");
 364   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 365   gMC->SetClipBox(".");
 366   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 367   gMC->DefaultRange();
 368   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .02, .02);
 369   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 370   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 371   gMC->Gdopt("hide","off");
 372 }
 373
 374 //_____________________________________________________________________________
 375 void AliTOFv6::CreateMaterials()
 376 {
 377   //
 378   // Define materials for the Time Of Flight
 379   //
 380   AliTOF::CreateMaterials();
 381 }
 382
 383 //_____________________________________________________________________________
 384 void AliTOFv6::Init()
 385 {
 386   //
 387   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 388   //
 389   printf("**************************************"
 390          "  TOF  "
 391          "**************************************\n");
 392   printf("\n     Version 6 of TOF initialing, "
 393          "symmetric TOF\n\n");
 394
 395   AliTOF::Init();
 396
 397   //
 398   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
 399   // put TOF
 400   AliModule* FRAME=gAlice->GetModule("FRAME");
 401   if(!FRAME) {
 402     Error("Ctor","TOF needs FRAME to be present\n");
 403     exit(1);
 404   } else
 405     if(FRAME->IsVersion()!=1) {
 406       Error("Ctor","FRAME version 1 needed with this version of TOF\n");
 407       exit(1);
 408     }
 409
 410   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 411   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 412   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 413   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 414   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 415
 416   printf("**************************************"
 417          "  TOF  "
 418          "**************************************\n");
 419 }
 420
 421 //_____________________________________________________________________________
 422 void AliTOFv6::StepManager()
 423 {
 424   //
 425   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 426   //
 427   TLorentzVector mom, pos;
 428   Float_t hits[8];
 429   Int_t vol[3];
 430   Int_t copy, id, i;
 431   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 432   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 433      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 434      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 435     TClonesArray &lhits = *fHits;
 436     //
 437     // Record only charged tracks at entrance
 438     gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
 439     vol[2]=copy;
 440     gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 441     vol[1]=copy;
 442     id=gMC->CurrentVolOffID(8,copy);
 443     vol[0]=copy;
 444     if(id==fIdFTO3) {
 445       vol[0]+=22;
 446       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 447       if(id==fIdFLT3) vol[1]+=6;
 448     } else if (id==fIdFTO2) {
 449       vol[0]+=20;
 450       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 451       if(id==fIdFLT2) vol[1]+=8;
 452     } else {
 453       id=gMC->CurrentVolOffID(5,copy);
 454       if(id==fIdFLT1) vol[1]+=14;
 455     }
 456     gMC->TrackPosition(pos);
 457     gMC->TrackMomentum(mom);
 458     //
 459     Double_t ptot=mom.Rho();
 460     Double_t norm=1/ptot;
 461     for(i=0;i<3;++i) {
 462       hits[i]=pos[i];
 463       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 464     }
 465     hits[6]=ptot;
 466     hits[7]=pos[3];
 467     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 468   }
 469 }
 470