TPC/AliTPCv2.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                           //
   3 //  Time Projection Chamber version 2 -- detailed TPC and slow simulation    //
   4 //                                                                           //
   5 //Begin_Html
   6 /*
   7 <img src="gif/AliTPCv2Class.gif">
   8 */
   9 //End_Html
  10 //                                                                           //
  11 //                                                                           //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #include <TMath.h>
  15 #include <TGeometry.h>
  16 #include "AliTPCv2.h"
  17 #include "AliRun.h"
  18 #include <iostream.h>
  19 #include <fstream.h>
  20
  21 #include "AliMC.h"
  22 #include "AliConst.h"
  23 #include <stdlib.h>
  24
  25 #include "AliTPCParam.h"
  26 #include "AliTPCD.h"
  27
  28 ClassImp(AliTPCv2)
  29
  30 //_____________________________________________________________________________
  31 AliTPCv2::AliTPCv2(const char *name, const char *title) :
  32   AliTPC(name, title)
  33 {
  34   //
  35   // Standard constructor for Time Projection Chamber version 2
  36   //
  37   fIdSens1=0;
  38   fIdSens2=0;
  39   SetBufferSize(128000);
  40 }
  41
  42 //_____________________________________________________________________________
  43 void AliTPCv2::CreateGeometry()
  44 {
  45   //
  46   // Create the geometry of Time Projection Chamber version 2
  47   //
  48   //Begin_Html
  49   /*
  50     <img src="gif/AliTPCv2.gif">
  51   */
  52   //End_Html
  53   //Begin_Html
  54   /*
  55     <img src="gif/AliTPCv2Tree.gif">
  56   */
  57   //End_Html
  58
  59   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
  60
  61   Int_t *idtmed = gAlice->Idtmed();
  62
  63   AliTPCParam * fTPCParam = &(fDigParam->GetParam());
  64
  65   Float_t tana;
  66   Int_t isll;
  67   Float_t rlsl, wlsl, rssl, rlsu, wssl, wlsu, rssu, wssu;
  68   Int_t i;
  69   Float_t alpha, x, y, z, sec_thick;
  70
  71   Float_t r1, r2, x1, z0, z1, x2, theta1, theta2, theta3, dm[21];
  72   Int_t il, iu;
  73   Float_t z_side, zz;
  74   Int_t idrotm[100];
  75
  76   Float_t x0l, x0u;
  77   Int_t idr;
  78   Float_t thl, opl;
  79   Int_t ils, iss;
  80   Float_t thu, opu;
  81   Int_t ifl1 = 0, ifl2 = 0;
  82   Float_t phi1, phi2, phi3;
  83
  84   // ---------------------------------------------------
  85   //        sector specification check
  86   // ---------------------------------------------------
  87   if (fSecAL >= 0) {
  88     ifl1 = 0;
  89
  90     for (i = 0; i < 6; ++i) {
  91       if (fSecLows[i] > 0 && fSecLows[i] <25) {
  92         ifl1 = 1;
  93         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecLows[i]);
  94       }
  95     }
  96
  97   } else {
  98     printf("*** ALL LOWER SECTORS SELECTED ***\n");
  99     ifl1 = 1;
 100   }
 101
 102   if (fSecAU >= 0) {
 103     ifl2 = 0;
 104
 105     for (i = 0; i < 12; ++i) {
 106       if (fSecUps[i] > 24 && fSecUps[i] < 73) {
 107         ifl2 = 1;
 108         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecUps[i]);
 109       }
 110     }
 111
 112   } else {
 113     printf("*** ALL UPPER SECTORS SELECTED ***\n");
 114     ifl1 = 1;
 115   }
 116
 117   if (ifl1 == 0 && ifl2 == 0) {
 118     printf("*** ERROR: AT LEAST ONE SECTOR MUST BE SPECIFIED ***\n");
 119     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 120     exit(1);
 121   }
 122
 123   if ((fSecAL < 0 || fSecAU < 0) && fSens >= 0) {
 124     printf("** ERROR: STRIPS CANNOT BE SPECIFIED FOR ALL SECTORS **\n");
 125     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 126     exit(1);
 127   }
 128   // ----------------------------------------------------
 129   //          FIELD CAGE WITH ENDCAPS - CARBON FIBER
 130   //          THIS IS ALSO A TPC MOTHER VOLUME
 131   // ----------------------------------------------------
 132   dm[0] = 76.;
 133   dm[1] = 278.;
 134   dm[2] = 275.;
 135
 136   pMC->Gsvolu("TPC ", "TUBE", idtmed[407], dm, 3);
 137   // -------------------------------------------------------
 138   //     drift gas Ne/CO2 (90/10 volume) - nonsensitive
 139   //     field cage thickness = 0.52% X0
 140   // ----------------------------------------------------
 141   dm[0] = 76.+0.09776;
 142   dm[1] = 257.;
 143   dm[2] = 250.;
 144
 145   pMC->Gsvolu("TGAS", "TUBE", idtmed[402], dm, 3);
 146   // ------------------------------------------------------
 147   //     "side" gas volume (the same as drift gas),
 148   //      here the readout chambers are positioned
 149   // ------------------------------------------------------
 150   dm[2] = 0.5*(275.-250.);
 151   z_side = dm[2];
 152
 153   pMC->Gsvolu("TPSG", "TUBE", idtmed[401], dm, 3);
 154   // ------------------------------------------------------
 155   //      HV midplane - 20 microns of mylar
 156   // -----------------------------------------------------
 157   dm[2] = .001;
 158
 159   pMC->Gsvolu("TPHV", "TUBE", idtmed[405], dm, 3);
 160
 161   // ====================================================
 162   //   lower and upper readout chambers
 163   // ====================================================
 164   //   sectros opening angles in degrees
 165   // ---------------------------------------------------
 166   opl = 30.;
 167   opu = 15.;
 168   thl = TMath::Tan(opl * .5 * kDegrad);
 169   thu = TMath::Tan(opu * .5 * kDegrad);
 170   // ---------------------------------------------------
 171   //         S and L-sectors radii
 172   // ---------------------------------------------------
 173   rssl = 88.;
 174   rssu = 136.;
 175   rlsl = 142.;
 176   rlsu = 250.;
 177   // --------------------------------------------------
 178   //          Sectors widths
 179   // --------------------------------------------------
 180   wssl = 46.5;
 181   wssu = 72.2;
 182   wlsl = 37.;
 183   wlsu = 65.4;
 184   // ---------------------------------------------------
 185   //    Sector thickness 25% of X0 (Al)
 186   // ---------------------------------------------------
 187   sec_thick = 2.225;
 188   // ---------------------------------------------------
 189   //     S-sectors (lower sectors)
 190   // ---------------------------------------------------
 191   dm[0] = wssl * .5;
 192   dm[1] = wssu * .5;
 193   dm[2] = sec_thick * .5;
 194   dm[3] = (rssu - rssl) * .5;
 195
 196   x0l = rssl + dm[3];
 197
 198   pMC->Gsvolu("TRCS", "TRD1", idtmed[399], dm, 4);
 199   // -----------------------------------------------------
 200   //     S-sectors --> "gas sectors" - sensitive
 201   // -----------------------------------------------------
 202   dm[2] = (250.-0.001)/2.;
 203   pMC->Gsvolu("TSGA", "TRD1", idtmed[403], dm, 4);
 204   // -------------------------------------------------------------
 205   //  Only for the debugging purpose and resolution calculation
 206   //  Sensitive strips at the pad-row center
 207   // -------------------------------------------------------------
 208   if (fSens >= 0) {
 209     pMC->Gsvolu("TSST", "TRD1", idtmed[403], dm, 0);
 210     dm[3] = .005;
 211
 212     z0    = rssl + (rssu - rssl) * .5;
 213
 214     for (iss = 0; iss < fTPCParam->GetNRowLow(); ++iss) {
 215       r1    = fTPCParam->GetPadRowRadiiLow(iss);
 216       r2    = r1 + dm[3] * 2.;
 217       dm[0] = r1 * thl - 2.63;
 218       dm[1] = r2 * thl - 2.63;
 219
 220       zz    = -z0 + r1 +dm[3];
 221
 222       pMC->Gsposp("TSST", iss+1, "TSGA", 0, 0, zz, 0, "ONLY", dm, 4);
 223     }
 224     pMC->Gsord("TSGA", 3);
 225   }
 226   // ---------------------------------------------------
 227   //     L-sectors (upper sectors)
 228   // ---------------------------------------------------
 229   dm[0] = wlsl * .5;
 230   dm[1] = wlsu * .5;
 231   dm[2] = sec_thick * .5;
 232   dm[3] = (rlsu - rlsl) * .5;
 233
 234   x0u = rlsl + dm[3];
 235
 236   pMC->Gsvolu("TRCL", "TRD1", idtmed[399], dm, 4);
 237   // -----------------------------------------------------
 238   //     L-sectors - "gas sectors" - sensitive!
 239   // -----------------------------------------------------
 240   dm[2] = (250.-0.001)/2.;
 241   pMC->Gsvolu("TLGA", "TRD1", idtmed[403], dm, 4);
 242   // -------------------------------------------------------------
 243   //  Only for the debugging purpose and resolution calculation
 244   //  Sensitive strips at the pad-row center
 245   // -------------------------------------------------------------
 246   if (fSens >= 0) {
 247     pMC->Gsvolu("TLST", "TRD1", idtmed[403], dm, 0);
 248
 249     dm[3] = .005;
 250
 251     z0   = rlsl+ (rlsu - rlsl) * .5;
 252
 253     for (ils = 0; ils <fTPCParam->GetNRowUp(); ++ils) {
 254       r1    = fTPCParam->GetPadRowRadiiUp(ils);
 255       r2    = r1 + dm[3] * 2.;
 256       dm[0] = r1 * thu - 2.63;
 257       dm[1] = r2 * thu - 2.63;
 258
 259       zz  = -z0 + r1 +dm[3];
 260
 261       pMC->Gsposp("TLST", ils+1, "TLGA", 0, 0, zz, 0, "ONLY", dm, 4);
 262     }
 263     pMC->Gsord("TLGA", 3);
 264   }
 265   // ******************************************************
 266   // ------------------------------------------------
 267   //      positioning of lower sectors (1-12)*2
 268   //          rotation matrices 1-12
 269
 270   //      the isec_al flag allows to select all (<0) or
 271   //      only a few (up to 6) sectors
 272   // ------------------------------------------------
 273   z  = (250.+0.001)/2.;
 274     z1 = -z_side + sec_thick * .5;
 275
 276     for (il = 1; il <= 12; ++il) {
 277       phi1 = (il - 1) * opl + 270.;
 278       if (phi1 > 360.) {
 279         phi1 += -360.;
 280       }
 281       theta1 = 90.;
 282       phi2   = 90.;
 283       theta2 = 180.;
 284       phi3   = (il - 1) * opl;
 285       theta3 = 90.;
 286
 287       idr = il;
 288       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 289
 290       alpha = (il - 1) * opl * kDegrad;
 291       x     = x0l * TMath::Cos(alpha);
 292       y     = x0l * TMath::Sin(alpha);
 293
 294       if (fSecAL < 0) {
 295         // -----------------------------------------------------------
 296         //       position ALL lower sectors
 297         // -----------------------------------------------------------
 298         pMC->Gspos("TSGA", il, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 299         pMC->Gspos("TSGA",il+12 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr], "ONLY");
 300       } else {
 301         // -----------------------------------------------------------
 302         //       position selected lower sectors
 303         // -----------------------------------------------------------
 304         for (isll = 1; isll <= 6; ++isll) {
 305           if (fSecLows[isll - 1] == il) {
 306             pMC->Gspos("TSGA", il, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 307           } else if (fSecLows[isll - 1] == il + 12) {
 308             pMC->Gspos("TSGA",il+12 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr],"ONLY");
 309           }
 310         }
 311       }
 312
 313       pMC->Gspos("TRCS", il, "TPSG", x, y, z1, idrotm[idr], "ONLY");
 314
 315     }
 316     // ----------------------------------------------------
 317     //      positioning of upper sectors (1-24)*2
 318     //          rotation matrices 13-36
 319     //      the isec_au flag allows to select all (<0) or
 320     //      only a few (up to 12) sectors
 321     // ----------------------------------------------------
 322     for (iu = 1; iu <= 24; ++iu) {
 323       phi1 = (iu - 1) * opu + 270.;
 324       if (phi1 > 360.) {
 325         phi1 += -360.;
 326       }
 327       theta1 = 90.;
 328       phi2   = 90.;
 329       theta2 = 180.;
 330       phi3   = (iu - 1) * opu;
 331       theta3 = 90.;
 332
 333       idr = iu + 12;
 334       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 335
 336       alpha = (iu - 1) * opu * kDegrad;
 337       x     = x0u * TMath::Cos(alpha);
 338       y     = x0u * TMath::Sin(alpha);
 339
 340       if (fSecAU < 0) {
 341         // -------------------------------------------------------------
 342         //           position ALL upper sectors
 343         // -------------------------------------------------------------
 344         pMC->Gspos("TLGA", iu, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 345         pMC->Gspos("TLGA",iu+24 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr], "ONLY");
 346       } else {
 347         // -------------------------------------------------------------
 348         //         position selected upper sectors
 349         // -------------------------------------------------------------
 350         for (isll = 1; isll <= 12; ++isll) {
 351           if (fSecUps[isll - 1] == iu + 24) {
 352             pMC->Gspos("TLGA", iu, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 353           } else if (fSecUps[isll - 1] == iu + 48) {
 354             pMC->Gspos("TLGA",iu+24 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr],"ONLY");
 355           }
 356         }
 357       }
 358
 359       pMC->Gspos("TRCL", iu, "TPSG", x, y, z1, idrotm[idr], "ONLY");
 360     }
 361     // --------------------------------------------------------
 362     //             Spoke wheel structures
 363     // --------------------------------------------------------
 364     pMC->Gsvolu("TSWS", "TUBE", idtmed[399], dm, 0);
 365
 366     z0 = -z_side + 2.;
 367
 368     dm[0] = 82.;
 369     dm[1] = 86.;
 370     dm[2] = 1.;
 371
 372     pMC->Gsposp("TSWS", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 373
 374     dm[0] = 253.;
 375     dm[1] = 257.;
 376
 377     pMC->Gsposp("TSWS", 2, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 378
 379     dm[0] = 140.9;
 380     dm[1] = 141.9;
 381
 382     pMC->Gsposp("TSWS", 3, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 383
 384     // -------------------------------------------------------
 385     //    this volumes are to avoid overlaping
 386     // -------------------------------------------------------
 387     z0 = 253.;
 388
 389     dm[0] = 76.;
 390     dm[1] = 76.+0.09776;
 391
 392     pMC->Gsposp("TSWS", 4, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 393     pMC->Gsposp("TSWS", 5, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 394
 395     z0 += 21.;
 396
 397     pMC->Gsposp("TSWS", 6, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 398     pMC->Gsposp("TSWS", 7, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 399
 400     dm[0] = 257.;
 401     dm[1] = 257.+0.09776;
 402     dm[2] = 11.5;
 403
 404     z0 = 263.5;
 405
 406     pMC->Gsposp("TSWS", 8, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 407     pMC->Gsposp("TSWS", 9, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 408     // ==========================================================
 409     //                  wheels
 410     // ==========================================================
 411     // ----------------------------------------------------------
 412     //       Large wheel -> positioned in the TPC
 413     // ----------------------------------------------------------
 414     dm[0] = 257.+0.09776;
 415     dm[1] = 278.;
 416     dm[2] = 11.5;
 417     pMC->Gsvolu("TPW1", "TUBE", idtmed[399], dm, 3);
 418
 419     dm[0] = 259.;
 420     dm[1] = 278.;
 421     dm[2] = 9.5;
 422
 423     pMC->Gsvolu("TPW2", "TUBE", idtmed[498], dm, 3);
 424
 425     pMC->Gspos("TPW2", 1, "TPW1", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 426
 427     pMC->Gspos("TPW1", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 428     pMC->Gspos("TPW1", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY");
 429     // -----------------------------------------------------------
 430     //     Small wheel -> positioned in the TPSG
 431     // -----------------------------------------------------------
 432     dm[0] = 76.+0.09776;
 433     dm[1] = 82.;
 434     dm[2] = 11.5;
 435
 436     pMC->Gsvolu("TPW3", "TUBE", idtmed[399], dm, 3);
 437
 438     dm[0] = 76.+0.09776;
 439     dm[1] = 80.;
 440     dm[2] = 9.5;
 441
 442     pMC->Gsvolu("TPW4", "TUBE", idtmed[401], dm, 3);
 443
 444     pMC->Gspos("TPW4", 1, "TPW3", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 445
 446     z0 = 1.;
 447
 448     pMC->Gspos("TPW3", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 449     // ---------------------------------------------------------
 450     //       spokes, inner and outer, also the inner ring
 451     // ---------------------------------------------------------
 452     dm[0] = 0.5*(135.9-82.1);
 453     dm[1] = 3.;
 454     dm[2] = 2.;
 455
 456     x1 = dm[0] + 82.;
 457
 458     pMC->Gsvolu("TSPI", "BOX ", idtmed[399], dm, 3);
 459
 460     dm[1] = 2.;
 461     dm[2] = 1.;
 462
 463     pMC->Gsvolu("TSP1", "BOX ", idtmed[498], dm, 3);
 464
 465     pMC->Gspos("TSP1", 1, "TSPI", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 466
 467     dm[0] = 0.5*(256.9-142.1);
 468     dm[1] = 3.;
 469     dm[2] = 2.;
 470
 471     x2 = dm[0] + 142.;
 472
 473     pMC->Gsvolu("TSPO", "BOX ", idtmed[399], dm, 3);
 474
 475     dm[1] = 2.;
 476     dm[2] = 1.;
 477
 478     pMC->Gsvolu("TSP2", "BOX ", idtmed[498], dm, 3);
 479
 480     pMC->Gspos("TSP2", 1, "TSPO", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 481     // --------------------------------------------------------
 482     dm[0] = 136.;
 483     dm[1] = 142.;
 484     dm[2] = 2.;
 485
 486     pMC->Gsvolu("TSWH", "TUBE", idtmed[399], dm, 3);
 487
 488     dm[0] = 137.;
 489     dm[1] = 141.;
 490     dm[2] = 1.;
 491
 492     pMC->Gsvolu("TSW1", "TUBE", idtmed[498], dm, 3);
 493
 494     pMC->Gspos("TSW1", 1, "TSWH", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 495
 496     z0 = z_side - .16168 - 2.;
 497     // --------------------------------------------------------
 498     pMC->Gspos("TSWH", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 499     // -------------------------------------------------------
 500     //     posiioning of the inner spokes
 501     // -------------------------------------------------------
 502     for (il = 1; il <= 6; ++il) {
 503       phi1   = opl * .5 + (il - 1) * 2. * opl;
 504       theta1 = 90.;
 505       phi2   = opl * .5 + 90. + (il - 1) * 2. * opl;
 506       if (phi2 > 360.) {
 507         phi2 += -360.;
 508       }
 509       theta2 = 90.;
 510       phi3   = 0.;
 511       theta3 = 0.;
 512
 513       alpha = phi1 * kDegrad;
 514       x     = x1 * TMath::Cos(alpha);
 515       y     = x1 * TMath::Sin(alpha);
 516
 517       idr = il + 36;
 518
 519       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 520       pMC->Gspos("TSPI", il, "TPSG", x, y, z0, idrotm[idr], "ONLY");
 521
 522     }
 523
 524     for (iu = 1; iu <= 12; ++iu) {
 525       phi1   = opu * .5 + (iu - 1) * 2. * opu;
 526       theta1 = 90.;
 527       phi2   = opu * .5 + 90. + (iu - 1) * 2. * opu;
 528       if (phi2 > 360.) {
 529         phi2 += -360.;
 530       }
 531       theta2 = 90.;
 532       phi3   = 0.;
 533       theta3 = 0.;
 534
 535       alpha = phi1 * kDegrad;
 536       x     = x2 * TMath::Cos(alpha);
 537       y     = x2 * TMath::Sin(alpha);
 538
 539       idr = iu + 42;
 540
 541       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 542       pMC->Gspos("TSPO", iu, "TPSG", x, y, z0, idrotm[idr], "ONLY");
 543     }
 544     // --------------------------------------------------------
 545     //       endcap cover (C, 0.86% X0)
 546     // --------------------------------------------------------
 547     dm[0] = 76.+0.09776;
 548     dm[1] = 257.;
 549     dm[2] = 0.16168*0.5;
 550
 551     pMC->Gsvolu("TCOV", "TUBE", idtmed[407], dm, 3);
 552
 553     z0 = z_side - dm[2];
 554
 555     pMC->Gspos("TCOV", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 556     // --------------------------------------------------------
 557     //         put the readout chambers into the TPC
 558     // --------------------------------------------------------
 559     theta1 = 90.;
 560     phi1   = 0.;
 561     theta2 = 90.;
 562     phi2   = 270.;
 563     theta3 = 180.;
 564     phi3   = 0.;
 565
 566     AliMatrix(idrotm[55], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 567
 568     z0 = z_side + 250.;
 569
 570     pMC->Gspos("TPSG", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 571     pMC->Gspos("TPSG", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, idrotm[55], "ONLY");
 572     // ---------------------------------------------------------
 573     //     outer gas insulation (CO2)
 574     // ---------------------------------------------------------
 575     dm[0] = 257.+0.09776;
 576     dm[1] = 278.-0.25004;
 577     dm[2] = 275.-23.;
 578
 579     pMC->Gsvolu("TPOI", "TUBE", idtmed[406], dm, 3);
 580
 581     pMC->Gspos("TPHV", 1, "TGAS", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 582     pMC->Gspos("TGAS", 1, "TPC ", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 583     pMC->Gspos("TPOI", 1, "TPC ", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 584
 585     pMC->Gspos("TPC ", 1, "ALIC", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 586     // ======================================================
 587     //      all volumes below are positioned in ALIC
 588     // ======================================================
 589     // ------------------------------------------------------
 590     //        the last parts of the smaller wheel (TSWS)
 591     // ------------------------------------------------------
 592     dm[0] = 74.;
 593     dm[1] = 76.;
 594     dm[2] = 1.;
 595
 596     z0 = 253.;
 597
 598     pMC->Gsposp("TSWS", 10, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 599     pMC->Gsposp("TSWS", 11, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 600
 601     dm[0] = 70.;
 602
 603     z0 += 21.;
 604
 605     pMC->Gsposp("TSWS", 12, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 606     pMC->Gsposp("TSWS", 13, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 607     // ----------------------------------------------------
 608     //             Inner vessel (PCON)
 609     //   This volume is to be positioned directly in ALIC
 610     // ----------------------------------------------------
 611     dm[0] = 0.;
 612     dm[1] = 360.;
 613     dm[2] = 4.;
 614
 615     dm[3] = -250.;
 616     dm[4] = 75.;
 617     dm[5] = 76.;
 618
 619     dm[6] = -64.5;
 620     dm[7] = 50.;
 621     dm[8] = 76.;
 622
 623     dm[9]  = 64.5;
 624     dm[10] = 50.;
 625     dm[11] = 76.;
 626
 627     dm[12] = 250.;
 628     dm[13] = 75.;
 629     dm[14] = 76.;
 630
 631     pMC->Gsvolu("TPIV", "PCON", idtmed[407], dm, 15);
 632     // --------------------------------------------------------
 633     //     fill the inner vessel with CO2, (HV kDegrader)
 634     //     cone parts have different thickness
 635     //     than the central barrel, according to the TP
 636     // --------------------------------------------------------
 637     tana = 75./185.5;
 638
 639     dm[0] = 0.;
 640     dm[1] = 360.;
 641     dm[2] = 6.;
 642
 643     dm[3] = -(250.-0.2162);
 644     dm[4] = (185.5-0.2126)*tana+0.2126;
 645     dm[5] = 76-0.001;
 646
 647     dm[6] = -64.5;
 648     dm[7] = 50.+0.2162;
 649     dm[8] = 76-0.001;
 650
 651     dm[9] = -64.5;
 652     dm[10] = 50+0.05076;
 653     dm[11] = 76-0.001;
 654
 655     dm[12] = 64.5;
 656     dm[13] = 50+0.05076;
 657     dm[14] = 76-0.001;
 658
 659     dm[15] = 64.5;
 660     dm[16] = 50.+0.2162;
 661     dm[17] = 76-0.001;
 662
 663     dm[18] = (250.-0.2162);
 664     dm[19] = (185.5-0.2126)*tana+0.2126;
 665     dm[20] = 76-0.001;
 666
 667     pMC->Gsvolu("TPVD", "PCON", idtmed[406], dm, 21);
 668
 669     pMC->Gspos("TPVD", 1, "TPIV", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 670
 671     pMC->Gspos("TPIV", 1, "ALIC", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 672     // ---------------------------------------------------
 673     //               volumes ordering
 674     // ---------------------------------------------------
 675     pMC->Gsord("TGAS", 6);
 676     pMC->Gsord("TPSG", 6);
 677 }
 678
 679 //_____________________________________________________________________________
 680 void AliTPCv2::DrawDetector()
 681 {
 682   //
 683   // Draw a shaded view of the Time Projection Chamber version 1
 684   //
 685
 686   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 687
 688   // Set everything unseen
 689   pMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 690   //
 691   // Set ALIC mother transparent
 692   pMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 693   //
 694   // Set the volumes visible
 695   pMC->Gsatt("TPC","SEEN",0);
 696   pMC->Gsatt("TGAS","SEEN",0);
 697   pMC->Gsatt("TPSG","SEEN",0);
 698   pMC->Gsatt("TPHV","SEEN",1);
 699   pMC->Gsatt("TRCS","SEEN",1);
 700   pMC->Gsatt("TRCL","SEEN",1);
 701   pMC->Gsatt("TSWS","SEEN",1);
 702   pMC->Gsatt("TPW1","SEEN",1);
 703   pMC->Gsatt("TPW3","SEEN",1);
 704   pMC->Gsatt("TSPI","SEEN",1);
 705   pMC->Gsatt("TSPO","SEEN",1);
 706   pMC->Gsatt("TSWH","SEEN",1);
 707   pMC->Gsatt("TPOI","SEEN",1);
 708   pMC->Gsatt("TPIV","SEEN",1);
 709   pMC->Gsatt("TPVD","SEEN",1);
 710   //
 711   pMC->Gdopt("hide", "on");
 712   pMC->Gdopt("shad", "on");
 713   pMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 714   pMC->SetClipBox(".");
 715   pMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 716   pMC->DefaultRange();
 717   pMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .025, .025);
 718   pMC->Gdhead(1111, "Time Projection Chamber");
 719   pMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 720   pMC->Gdopt("hide","off");
 721 }
 722
 723 //_____________________________________________________________________________
 724 void AliTPCv2::CreateMaterials()
 725 {
 726   //
 727   // Define materials for version 2 of the Time Projection Chamber
 728   //
 729
 730   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 731
 732   //
 733   // Increase maximum number of steps
 734   pMC->SetMaxNStep(30000);
 735   //
 736   AliTPC::CreateMaterials();
 737 }
 738
 739 //_____________________________________________________________________________
 740 void AliTPCv2::Init()
 741 {
 742   //
 743   // Initialises version 2 of the TPC after that it has been built
 744   //
 745   AliMC* pMC=AliMC::GetMC();
 746   Int_t *idtmed = gAlice->Idtmed();
 747   AliTPC::Init();
 748   fIdSens1=pMC->VolId("TLGA"); // L-sector
 749   fIdSens2=pMC->VolId("TSGA"); // S-sector
 750   fIdSens3=pMC->VolId("TSST"); // strip - S-sector (not always used)
 751   fIdSens4=pMC->VolId("TLST"); // strip - S-sector (not always used)
 752
 753   pMC->SetMaxNStep(30000); // max. number of steps increased
 754
 755   pMC->Gstpar(idtmed[403],"LOSS",5);
 756
 757   printf("*** TPC version 2 initialized ***\n");
 758   printf("Maximum number of steps = %d\n",pMC->GetMaxNStep());
 759
 760   //
 761
 762 }
 763
 764 //_____________________________________________________________________________
 765 void AliTPCv2::StepManager()
 766 {
 767   //
 768   // Called for every step in the Time Projection Chamber
 769   //
 770
 771   //
 772   // parameters used for the energy loss calculations
 773   //
 774   const Float_t prim = 14.35; // number of primary collisions per 1 cm
 775   const Float_t poti = 20.77e-9; // first ionization potential for Ne/CO2
 776   const Float_t w_ion = 35.97e-9; // energy for the ion-electron pair creation
 777
 778
 779   const Float_t big = 1.e10;
 780
 781   Int_t id,copy;
 782   Float_t hits[4];
 783   Int_t vol[2];
 784   TClonesArray &lhits = *fHits;
 785   AliMC* pMC=AliMC::GetMC();
 786
 787   vol[1]=0;
 788
 789   //
 790
 791   pMC->SetMaxStep(big);
 792
 793   if(!pMC->TrackAlive()) return; // particle has disappeared
 794
 795   Float_t charge = pMC->TrackCharge();
 796
 797   if(TMath::Abs(charge)<=0.) return; // take only charged particles
 798
 799
 800   id=pMC->CurrentVol(0, copy);
 801
 802   // Check the sensitive volume
 803
 804   if(id == fIdSens1)
 805     {
 806       vol[0] = copy + 24; // L-sector number
 807     }
 808   else if(id == fIdSens2)
 809     {
 810       vol[0] = copy; // S-sector number
 811     }
 812   else if(id == fIdSens3 && pMC->TrackEntering())
 813     {
 814       vol[1] = copy;  // row number
 815       id = pMC->CurrentVolOff(1,0,copy);
 816       vol[0] = copy; // sector number (S-sector)
 817
 818       pMC->TrackPosition(hits);
 819       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
 820       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 821     }
 822   else if(id == fIdSens4 && pMC->TrackEntering())
 823     {
 824       vol[1] = copy; // row number
 825       id = pMC->CurrentVolOff(1,0,copy);
 826       vol[0] = copy+24; // sector number (L-sector)
 827
 828       pMC->TrackPosition(hits);
 829       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
 830       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 831     }
 832   else return;
 833
 834   //
 835   //  charged particle is in the sensitive volume
 836   //
 837
 838   if(pMC->TrackStep() > 0) {
 839
 840     Int_t nel = (Int_t)(((pMC->Edep())-poti)/w_ion) + 1;
 841     nel=TMath::Min(nel,300); // 300 electrons corresponds to 10 keV
 842
 843     pMC->TrackPosition(hits);
 844     hits[3]=(Float_t)nel;
 845
 846     // Add this hit
 847
 848     new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 849
 850   }
 851
 852   // Stemax calculation for the next step
 853
 854   Float_t pp;
 855   Float_t vect[4];
 856   pMC->TrackMomentum(vect);
 857   Float_t ptot = vect[3];
 858   Float_t beta_gamma = ptot/(pMC->TrackMass());
 859
 860   if(pMC->TrackPid() <= 3 && ptot > 0.002)
 861     {
 862       pp = prim*1.58; // electrons above 20 MeV/c are on the plateau!
 863     }
 864   else
 865     {
 866       pp=prim*BetheBloch(beta_gamma);
 867       if(TMath::Abs(charge) > 1.) pp *= (charge*charge);
 868     }
 869
 870   Float_t random[1];
 871   pMC->Rndm(random,1); // good, old GRNDM from Geant3
 872
 873   Double_t rnd = (Double_t)random[0];
 874
 875   pMC->SetMaxStep(-TMath::Log(rnd)/pp);
 876
 877 }
 878
 879 //_____________________________________________________________________________
 880 Float_t AliTPCv2::BetheBloch(Float_t bg)
 881 {
 882   //
 883   // Bethe-Bloch energy loss formula
 884   //
 885   const Double_t p1=0.76176e-1;
 886   const Double_t p2=10.632;
 887   const Double_t p3=0.13279e-4;
 888   const Double_t p4=1.8631;
 889   const Double_t p5=1.9479;
 890
 891   Double_t dbg = (Double_t) bg;
 892
 893   Double_t beta = dbg/TMath::Sqrt(1.+dbg*dbg);
 894
 895   Double_t aa = TMath::Power(beta,p4);
 896   Double_t bb = TMath::Power(1./dbg,p5);
 897
 898   bb=TMath::Log(p3+bb);
 899
 900   return ((Float_t)((p2-aa-bb)*p1/aa));
 901 }