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 1.3  1999/11/01 20:41:58  fca
  19 Added protections against using the wrong version of FRAME
  20
  21 Revision 1.2  1999/10/16 19:21:57  fca
  22 Corrected Rotation Matrix and CVS logAliTOFv4.cxx
  23
  24 Revision 1.1  1999/10/15 15:35:20  fca
  25 New version for frame1099 with and without holes
  26
  27 */
  28
  29 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  30 //                                                                           //
  31 //  Time Of Flight: design of C.Williams                                //
  32 //  This class contains the functions for version 1 of the Time Of Flight    //
  33 //  detector.                                                                //
  34 //
  35 //  VERSION WITH 5 MODULES AND FLAT PLATES
  36 //
  37 //   WITH HOLES FOR PHOS AND HMPID
  38 //   INSIDE THE FULL COVERAGE SPACE FRAME
  39 //
  40 //
  41 //   Authors:
  42 //
  43 //   Alessio Seganti
  44 //   Domenico Vicinanza
  45 //
  46 //   University of Salerno - Italy
  47 //
  48 //Begin_Html
  49 /*
  50 <img src="picts/AliTOFv6Class.gif">
  51 */
  52 //End_Html
  53 //                                                                           //
  54 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  55
  56 #include <iostream.h>
  57 #include <stdlib.h>
  58
  59 #include "AliTOFv6.h"
  60 #include "AliRun.h"
  61 #include "AliConst.h"
  62
  63 ClassImp(AliTOFv6)
  64
  65 //_____________________________________________________________________________
  66 AliTOFv6::AliTOFv6()
  67 {
  68   //
  69   // Default constructor
  70   //
  71 }
  72
  73 //_____________________________________________________________________________
  74 AliTOFv6::AliTOFv6(const char *name, const char *title)
  75        : AliTOF(name,title)
  76 {
  77   //
  78   // Standard constructor
  79   //
  80 }
  81
  82 //_____________________________________________________________________________
  83 void AliTOFv6::CreateGeometry()
  84 {
  85   //
  86   // Create geometry for Time Of Flight version 0
  87   //
  88   //Begin_Html
  89   /*
  90     <img src="picts/AliTOFv6.gif">
  91   */
  92   //End_Html
  93   //
  94   // Creates common geometry
  95   //
  96   AliTOF::CreateGeometry();
  97 }
  98
  99 //_____________________________________________________________________________
 100 void AliTOFv6::TOFpc(Float_t xtof, Float_t ytof, Float_t zlen1,
 101                      Float_t zlen2, Float_t zlen3, Float_t ztof0)
 102 {
 103   //
 104   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
 105   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
 106
 107   Float_t ycoor;
 108   Float_t par[10];
 109   Int_t idrotm[100];
 110
 111   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 112
 113
 114   par[0] =  xtof / 2.;
 115   par[1] =  ytof / 2.;
 116   par[2] = zlen1 / 2.;
 117   gMC->Gsvolu("FTO1", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 118   par[2] = zlen2 / 2.;
 119   gMC->Gsvolu("FTO2", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 120   par[2] = zlen3 / 2.;
 121   gMC->Gsvolu("FTO3", "BOX ", idtmed[506], par, 3);
 122
 123
 124 // Positioning of modules
 125
 126    Float_t zcor1 = ztof0 - zlen1/2;
 127    Float_t zcor2 = ztof0 - zlen1 - zlen2/2.;
 128    Float_t zcor3 = 0.;
 129
 130    AliMatrix(idrotm[0], 90., 0., 0., 0., 90, -90.);
 131    AliMatrix(idrotm[1], 90., 180., 0., 0., 90, 90.);
 132    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO1", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 133    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO1", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 134    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO2", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 135    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO2", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 136    gMC->Gspos("FTO1", 1, "BTO3", 0,  zcor1, 0, idrotm[0], "ONLY");
 137    gMC->Gspos("FTO1", 2, "BTO3", 0, -zcor1, 0, idrotm[1], "ONLY");
 138
 139    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO1", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 140    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO1", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 141    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO2", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 142    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO2", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 143    gMC->Gspos("FTO2", 1, "BTO3", 0,  zcor2, 0, idrotm[0], "ONLY");
 144    gMC->Gspos("FTO2", 2, "BTO3", 0, -zcor2, 0, idrotm[1], "ONLY");
 145
 146    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO1", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 147    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO2", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 148    gMC->Gspos("FTO3", 0, "BTO3", 0, zcor3,  0, idrotm[0], "ONLY");
 149
 150 // Subtraction the distance to TOF module boundaries
 151
 152   Float_t db = 7.;
 153   Float_t xFLT, yFLT, zFLT1, zFLT2, zFLT3;
 154
 155   xFLT = xtof -(.5 +.5)*2;
 156   yFLT = ytof;
 157   zFLT1 = zlen1 - db;
 158   zFLT2 = zlen2 - db;
 159   zFLT3 = zlen3 - db;
 160
 161   // Definition of the Time Of Fligh Resistive Plate Chambers
 162   // xFLT, yFLT, zFLT - sizes of TOF modules (large)
 163
 164   Float_t yFREON, xp, yp, zp;
 165
 166 // fron gaps in MRPC chamber
 167   yFREON = .11; //cm
 168
 169 // Sizes of MRPC pads
 170
 171   xp = 3.0;
 172   yp = 12.3*0.05; // 5% X0 of glass
 173   zp = 3.0;
 174
 175 //  Subtraction of dead boundaries in X=2 cm and Z=7/2 cm
 176
 177 cout <<"************************* TOF geometry **************************"<<endl;
 178
 179   Int_t nz1, nz2, nz3, nx; //- numbers of pixels
 180   nx = Int_t (xFLT/xp);
 181
 182   printf("Number of pixel along x axis = %i",nx);
 183
 184   par[0] = xFLT/2;
 185   par[1] = yFLT/2;
 186   par[2] = (zFLT1 / 2.);
 187   nz1 = Int_t (par[2]*2/zp);
 188   gMC->Gsvolu("FLT1", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 189   gMC->Gspos("FLT1", 0, "FTO1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 190   printf("Number of pixel along z axis (module 1) = %i",nz1);
 191
 192   par[2] = (zFLT2 / 2.);
 193   nz2 = Int_t (par[2]*2/zp);
 194   gMC->Gsvolu("FLT2", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 195   gMC->Gspos("FLT2", 0, "FTO2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 196   printf("Number of pixel along z axis (module 2) = %i",nz2);
 197
 198   par[2] = (zFLT3 / 2.);
 199   nz3 = Int_t (par[2]*2/zp);
 200   gMC->Gsvolu("FLT3", "BOX ", idtmed[506], par, 3); // CO2
 201   gMC->Gspos("FLT3", 0, "FTO3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 202   printf("Number of pixel along z axis (module 3) = %i",nz3);
 203
 204 ////////// Layers before detector ////////////////////
 205
 206 // Alluminium layer in front 1.0 mm thick at the beginning
 207   par[0] = -1;
 208   par[1] = 0.1;
 209   par[2] = -1;
 210   ycoor = -yFLT/2 + par[1];
 211   gMC->Gsvolu("FMY1", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 212   gMC->Gspos("FMY1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 213   gMC->Gsvolu("FMY2", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 214   gMC->Gspos("FMY2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 215   gMC->Gsvolu("FMY3", "BOX ", idtmed[508], par, 3); // Alluminium
 216   gMC->Gspos("FMY3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 217
 218 // Honeycomb layer (1cm of special polyethilene)
 219   ycoor = ycoor + par[1];
 220   par[0] = -1;
 221   par[1] = 0.5;
 222   par[2] = -1;
 223   ycoor = ycoor + par[1];
 224   gMC->Gsvolu("FPL1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 225   gMC->Gspos("FPL1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 226   gMC->Gsvolu("FPL2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 227   gMC->Gspos("FPL2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 228   gMC->Gsvolu("FPL3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 229   gMC->Gspos("FPL3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 230
 231 ///////////////// Detector itself //////////////////////
 232
 233   const Float_t SpaceBefore = 2.;
 234
 235   par[0] = -1;
 236   par[1] = yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 237   par[2] = -1;
 238   ycoor = -yFLT/2 + SpaceBefore;
 239   gMC->Gsvolu("FLD1", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 240   gMC->Gspos("FLD1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 241   gMC->Gsvolu("FLD2", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 242   gMC->Gspos("FLD2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 243   gMC->Gsvolu("FLD3", "BOX ", idtmed[514], par, 3); // Glass
 244   gMC->Gspos("FLD3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 245
 246   gMC->Gsdvn("FLZ1", "FLD1", nz1, 3); //pixel size xp=zp=3
 247   gMC->Gsdvn("FLZ2", "FLD2", nz2, 3);
 248   gMC->Gsdvn("FLZ3", "FLD3", nz3, 3);
 249   gMC->Gsdvn("FLX1", "FLZ1", nx, 1);
 250   gMC->Gsdvn("FLX2", "FLZ2", nx, 1);
 251   gMC->Gsdvn("FLX3", "FLZ3", nx, 1);
 252
 253 // MRPC pixel itself
 254   par[0] = -1;//xp/2;
 255   par[1] = -1;//yp/2; // 5 %X0 thick of glass
 256   par[2] = -1;//zp/2;
 257   gMC->Gsvolu("FPA0", "BOX ", idtmed[514], par, 3);// Glass
 258   gMC->Gspos("FPA0", 1, "FLX1", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 259   gMC->Gspos("FPA0", 2, "FLX2", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 260   gMC->Gspos("FPA0", 3, "FLX3", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 261
 262 // Freon gas sencitive vol.ume
 263   par[0] = -1;
 264   par[1] = yFREON/2;
 265   par[2] = -1;
 266   gMC->Gsvolu("FPAD", "BOX ", idtmed[513], par, 3);// Freon
 267   gMC->Gspos("FPAD", 0, "FPA0", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 268
 269 ////////// Layers after detector ////////////////////
 270
 271   const Float_t SpaceAfter=6.;
 272
 273 // Honeycomb layer after (3cm)
 274   par[0] = -1;
 275   par[1] = 0.6;
 276   par[2] = -1;
 277   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter - par[1];
 278   gMC->Gsvolu("FPE1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 279   gMC->Gspos("FPE1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 280   gMC->Gsvolu("FPE2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 281   gMC->Gspos("FPE2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 282   gMC->Gsvolu("FPE3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 283   gMC->Gspos("FPE3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 284
 285 // Electronics (Cu) after
 286   par[0] = -1;
 287   par[1] = 1.43*0.05 / 2.; // 5% of X0
 288   par[2] = -1;
 289   ycoor = -yFLT/2 + SpaceAfter +par[1];
 290   gMC->Gsvolu("FEC1", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 291   gMC->Gspos("FEC1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 292   gMC->Gsvolu("FEC2", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 293   gMC->Gspos("FEC2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 294   gMC->Gsvolu("FEC3", "BOX ", idtmed[501], par, 3); // Cu
 295   gMC->Gspos("FEC3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 296
 297 // Cooling water after
 298   ycoor = ycoor+par[1];
 299   par[0] = -1;
 300   par[1] = 36.1*0.02 / 2.; // 2% of X0
 301   par[2] = -1;
 302   ycoor = ycoor+par[1];
 303   gMC->Gsvolu("FWA1", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 304   gMC->Gspos("FWA1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 305   gMC->Gsvolu("FWA2", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 306   gMC->Gspos("FWA2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 307   gMC->Gsvolu("FWA3", "BOX ", idtmed[515], par, 3); // Water
 308   gMC->Gspos("FWA3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 309
 310 //back plate honycomb (2cm)
 311   par[0] = -1;
 312   par[1] = 2 / 2.;
 313   par[2] = -1;
 314   ycoor = yFLT/2 - par[1];
 315   gMC->Gsvolu("FEG1", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 316   gMC->Gspos("FEG1", 0, "FLT1", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 317   gMC->Gsvolu("FEG2", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 318   gMC->Gspos("FEG2", 0, "FLT2", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 319   gMC->Gsvolu("FEG3", "BOX ", idtmed[503], par, 3); // Hony
 320   gMC->Gspos("FEG3", 0, "FLT3", 0., ycoor, 0., 0, "ONLY");
 321
 322
 323 }
 324
 325 //_____________________________________________________________________________
 326 void AliTOFv6::DrawModule()
 327 {
 328   //
 329   // Draw a shaded view of the Time Of Flight version 1
 330   //
 331   // Set everything unseen
 332   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 333   //
 334   // Set ALIC mother transparent
 335   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 336   //
 337   // Set the volumes visible
 338   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 339   gMC->Gsatt("FBAR","SEEN",1);
 340   gMC->Gsatt("FTO1","SEEN",1);
 341   gMC->Gsatt("FTO2","SEEN",1);
 342   gMC->Gsatt("FTO3","SEEN",1);
 343   gMC->Gsatt("FBT1","SEEN",1);
 344   gMC->Gsatt("FBT2","SEEN",1);
 345   gMC->Gsatt("FBT3","SEEN",1);
 346   gMC->Gsatt("FDT1","SEEN",1);
 347   gMC->Gsatt("FDT2","SEEN",1);
 348   gMC->Gsatt("FDT3","SEEN",1);
 349   gMC->Gsatt("FLT1","SEEN",1);
 350   gMC->Gsatt("FLT2","SEEN",1);
 351   gMC->Gsatt("FLT3","SEEN",1);
 352   gMC->Gsatt("FPL1","SEEN",1);
 353   gMC->Gsatt("FPL2","SEEN",1);
 354   gMC->Gsatt("FPL3","SEEN",1);
 355   gMC->Gsatt("FLD1","SEEN",1);
 356   gMC->Gsatt("FLD2","SEEN",1);
 357   gMC->Gsatt("FLD3","SEEN",1);
 358   gMC->Gsatt("FLZ1","SEEN",1);
 359   gMC->Gsatt("FLZ2","SEEN",1);
 360   gMC->Gsatt("FLZ3","SEEN",1);
 361   gMC->Gsatt("FLX1","SEEN",1);
 362   gMC->Gsatt("FLX2","SEEN",1);
 363   gMC->Gsatt("FLX3","SEEN",1);
 364   gMC->Gsatt("FPA0","SEEN",1);
 365   //
 366   gMC->Gdopt("hide", "on");
 367   gMC->Gdopt("shad", "on");
 368   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 369   gMC->SetClipBox(".");
 370   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 371   gMC->DefaultRange();
 372   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .02, .02);
 373   gMC->Gdhead(1111, "Time Of Flight");
 374   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 375   gMC->Gdopt("hide","off");
 376 }
 377
 378 //_____________________________________________________________________________
 379 void AliTOFv6::CreateMaterials()
 380 {
 381   //
 382   // Define materials for the Time Of Flight
 383   //
 384   AliTOF::CreateMaterials();
 385 }
 386
 387 //_____________________________________________________________________________
 388 void AliTOFv6::Init()
 389 {
 390   //
 391   // Initialise the detector after the geometry has been defined
 392   //
 393   printf("**************************************"
 394          "  TOF  "
 395          "**************************************\n");
 396   printf("\n     Version 6 of TOF initialing, "
 397          "symmetric TOF\n\n");
 398
 399   AliTOF::Init();
 400
 401   //
 402   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
 403   // put TOF
 404   AliModule* FRAME=gAlice->GetModule("FRAME");
 405   if(!FRAME) {
 406     Error("Ctor","TOF needs FRAME to be present\n");
 407     exit(1);
 408   } else
 409     if(FRAME->IsVersion()!=1) {
 410       Error("Ctor","FRAME version 1 needed with this version of TOF\n");
 411       exit(1);
 412     }
 413
 414   fIdFTO2=gMC->VolId("FTO2");
 415   fIdFTO3=gMC->VolId("FTO3");
 416   fIdFLT1=gMC->VolId("FLT1");
 417   fIdFLT2=gMC->VolId("FLT2");
 418   fIdFLT3=gMC->VolId("FLT3");
 419
 420   printf("**************************************"
 421          "  TOF  "
 422          "**************************************\n");
 423 }
 424
 425 //_____________________________________________________________________________
 426 void AliTOFv6::StepManager()
 427 {
 428   //
 429   // Procedure called at each step in the Time Of Flight
 430   //
 431   TLorentzVector mom, pos;
 432   Float_t hits[8],rho,z,phi,phid;
 433   Int_t sector, plate, pad_x, pad_z;
 434   Int_t copy, pad_x_id, pad_z_id, i;
 435   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-499;
 436   if(gMC->GetMedium()==idtmed[514-1] &&
 437      gMC->IsTrackEntering() && gMC->TrackCharge()
 438      && gMC->CurrentVolID(copy)==fIdSens) {
 439     TClonesArray &lhits = *fHits;
 440
 441
 442     //_________getting information about hit volumes_____________
 443
 444     pad_z_id=gMC->CurrentVolOffID(3,copy);
 445     pad_z=copy;
 446
 447     pad_x_id=gMC->CurrentVolOffID(2,copy);
 448     pad_x=copy;
 449
 450    gMC->TrackPosition(pos);
 451    gMC->TrackMomentum(mom);
 452
 453    rho = sqrt(pos[0]*pos[0]+pos[1]*pos[1]);
 454    phi = TMath::ACos(pos[0]/rho);
 455    Float_t as = TMath::ASin(pos[1]/rho);
 456    if (as<0) phi = 2*3.141592654-phi;
 457
 458    z = pos[2];
 459
 460    if (z<=62. && z>=-62)  plate = 3;
 461    if (z<=216. && z>62.)   plate = 4;
 462    if (z>=-216. && z<-62.) plate = 2;
 463    if (z>216.)  plate = 5;
 464    if (z<-216.) plate = 1;
 465
 466    phid = phi*kRaddeg;
 467    sector = Int_t (phid/20.);
 468    sector++;
 469
 470     Double_t ptot=mom.Rho();
 471     Double_t norm=1/ptot;
 472     for(i=0;i<3;++i) {
 473       hits[i]=pos[i];
 474       hits[i+3]=mom[i]*norm;
 475     }
 476     hits[6]=ptot;
 477     hits[7]=pos[3];
 478     new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),sector,plate,pad_x,pad_z,hits);
 479   }
 480 }