Added protections against using the wrong version of FRAME
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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