TPC/AliTPCv2.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 1.16  1999/10/04 13:39:54  fca
  19 Correct array index problem
  20
  21 Revision 1.15  1999/09/29 09:24:34  fca
  22 Introduction of the Copyright and cvs Log
  23
  24 */
  25
  26 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  27 //                                                                           //
  28 //  Time Projection Chamber version 2 -- detailed TPC and slow simulation    //
  29 //                                                                           //
  30 //Begin_Html
  31 /*
  32 <img src="picts/AliTPCv2Class.gif">
  33 */
  34 //End_Html
  35 //                                                                           //
  36 //                                                                           //
  37 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38 #include <stdlib.h>
  39
  40 #include <TMath.h>
  41
  42 #include "AliTPCv2.h"
  43 #include "AliTPCD.h"
  44 #include "AliRun.h"
  45 #include "AliConst.h"
  46
  47 ClassImp(AliTPCv2)
  48
  49 //_____________________________________________________________________________
  50 AliTPCv2::AliTPCv2(const char *name, const char *title) :
  51   AliTPC(name, title)
  52 {
  53   //
  54   // Standard constructor for Time Projection Chamber version 2
  55   //
  56   fIdSens1=0;
  57   fIdSens2=0;
  58   SetBufferSize(128000);
  59 }
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 void AliTPCv2::CreateGeometry()
  63 {
  64   //
  65   // Create the geometry of Time Projection Chamber version 2
  66   //
  67   //Begin_Html
  68   /*
  69     <img src="picts/AliTPCv2.gif">
  70   */
  71   //End_Html
  72   //Begin_Html
  73   /*
  74     <img src="picts/AliTPCv2Tree.gif">
  75   */
  76   //End_Html
  77
  78   AliTPCParam * fTPCParam = &(fDigParam->GetParam());
  79
  80   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray();
  81
  82   Float_t dm[21];
  83   Int_t idrotm[120];
  84
  85   Int_t nRotMat = 0;
  86
  87   Int_t i,ifl1,ifl2;
  88
  89   Int_t nInnerSector = fTPCParam->GetNInnerSector()/2;
  90   Int_t nOuterSector = fTPCParam->GetNOuterSector()/2;
  91
  92   // ---------------------------------------------------
  93   //        sector specification check
  94   // ---------------------------------------------------
  95   if (fSecAL >= 0) {
  96     ifl1 = 0;
  97
  98     for (i = 0; i < 6; ++i) {
  99       if (fSecLows[i] >= 0 && fSecLows[i] < 2*nInnerSector) {
 100         ifl1 = 1;
 101         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecLows[i]);
 102       }
 103     }
 104
 105   } else {
 106     printf("*** ALL LOWER SECTORS SELECTED ***\n");
 107     ifl1 = 1;
 108   }
 109
 110   if (fSecAU >= 0) {
 111     ifl2 = 0;
 112
 113     for (i = 0; i < 12; ++i) {
 114       if (fSecUps[i] > 2*nInnerSector-1 &&
 115           fSecUps[i] < 2*(nInnerSector+nOuterSector)) {
 116         ifl2 = 1;
 117         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecUps[i]);
 118       }
 119     }
 120
 121   } else {
 122     printf("*** ALL UPPER SECTORS SELECTED ***\n");
 123     ifl1 = 1;
 124   }
 125
 126   if (ifl1 == 0 && ifl2 == 0) {
 127     printf("*** ERROR: AT LEAST ONE SECTOR MUST BE SPECIFIED ***\n");
 128     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 129     exit(1);
 130   }
 131
 132   if ((fSecAL < 0 || fSecAU < 0) && fSens >= 0) {
 133     printf("** ERROR: STRIPS CANNOT BE SPECIFIED FOR ALL SECTORS **\n");
 134     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 135     exit(1);
 136   }
 137
 138   // ----------------------------------------------------
 139   //          FIELD CAGE WITH ENDCAPS - G10
 140   //          THIS IS ALSO A TPC MOTHER VOLUME
 141   // ----------------------------------------------------
 142
 143   dm[0] = 76.;
 144   dm[1] = 278.;
 145   dm[2] = 275.;
 146
 147   gMC->Gsvolu("TPC ", "TUBE", idtmed[8], dm, 3);
 148
 149   //-----------------------------------------------------
 150   //  Endcap cover c-fibre 0.86% X0
 151   //-----------------------------------------------------
 152
 153   dm[0] = 78.;
 154   dm[1] = 258.;
 155   dm[2] = 0.95;
 156
 157   gMC->Gsvolu("TPEC","TUBE",idtmed[10],dm,3);
 158
 159   //-----------------------------------------------------
 160   // Drift gas , leave 2 cm at the outer radius
 161   // and inner raddius
 162   //-----------------------------------------------------
 163
 164   dm[0] = 78.;
 165   dm[1] = 258.;
 166   dm[2] = 250.;
 167
 168   gMC->Gsvolu("TGAS", "TUBE", idtmed[3], dm, 3);
 169
 170   //------------------------------------------------------
 171   //  membrane holder - carbon fiber
 172   //------------------------------------------------------
 173
 174
 175   gMC->Gsvolu("TPMH","TUBE",idtmed[6],dm,0);
 176
 177   dm[0] = 252.;
 178   dm[1] = 258.;
 179   dm[2] = 0.2;
 180
 181   gMC->Gsposp("TPMH",1,"TGAS",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 182
 183   dm[0] = 78.;
 184   dm[1] = 82.;
 185   dm[2] = 0.1;
 186
 187   gMC->Gsposp("TPMH",2,"TGAS",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 188
 189   //----------------------------------------------------------
 190   //  HV membrane - 25 microns of mylar
 191   //----------------------------------------------------------
 192
 193   dm[0] = 82.;
 194   dm[1] = 252.;
 195   dm[2] = 0.00125;
 196
 197   gMC->Gsvolu("TPHV","TUBE",idtmed[5],dm,3);
 198
 199   gMC->Gspos("TPHV",1,"TGAS",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 200
 201   gMC->Gspos("TGAS",1,"TPC ",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 202
 203   //----------------------------------------------------------
 204   // "side" gas volume, the same as the drift gas
 205   // the readout chambers are placed there.
 206   //----------------------------------------------------------
 207
 208   dm[0] = 78.;
 209   dm[1] = 258.;
 210   dm[2] = 0.5*(275. - 250.);
 211
 212   gMC->Gsvolu("TPSG", "TUBE", idtmed[2], dm, 3);
 213
 214   Float_t z_side = dm[2]; // 1/2 of the side gas thickness
 215
 216   //-----------------------------------------------------------
 217   //   Readout chambers , 25% of X0, I use Al as the material
 218   //-----------------------------------------------------------
 219
 220   Float_t InnerOpenAngle = fTPCParam->GetInnerAngle();
 221   Float_t OuterOpenAngle = fTPCParam->GetOuterAngle();
 222
 223   Float_t InnerAngleShift = fTPCParam->GetInnerAngleShift();
 224   Float_t OuterAngleShift = fTPCParam->GetOuterAngleShift();
 225
 226   Float_t InSecLowEdge = fTPCParam->GetInSecLowEdge();
 227   Float_t InSecUpEdge =  fTPCParam->GetInSecUpEdge();
 228
 229   Float_t OuSecLowEdge = fTPCParam->GetOuSecLowEdge();
 230   Float_t OuSecUpEdge = fTPCParam->GetOuSecUpEdge();
 231
 232
 233   Float_t SecThick = 2.225; // Al
 234
 235   Float_t edge = fTPCParam->GetEdge();
 236
 237   //  S (Inner) sectors
 238
 239   dm[0] = InSecLowEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-edge;
 240   dm[1] = InSecUpEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-edge;
 241   dm[2] = 0.5*SecThick;
 242   dm[3] = 0.5*(InSecUpEdge-InSecLowEdge);
 243
 244   Float_t xCenterS = InSecLowEdge+dm[3];
 245
 246   gMC->Gsvolu("TRCS", "TRD1", idtmed[0], dm, 4);
 247
 248   //  L (Outer) sectors
 249
 250   dm[0] = OuSecLowEdge*TMath::Tan(0.5*OuterOpenAngle)-edge;
 251   dm[1] = OuSecUpEdge*TMath::Tan(0.5*OuterOpenAngle)-edge;
 252   dm[2] = 0.5*SecThick;
 253   dm[3] = 0.5*(OuSecUpEdge-OuSecLowEdge);
 254
 255   Float_t xCenterL = OuSecLowEdge+dm[3];
 256
 257   gMC->Gsvolu("TRCL", "TRD1", idtmed[0], dm, 4);
 258
 259   Float_t z1 = -z_side + SecThick*0.5;
 260
 261   //------------------------------------------------------------------
 262   // S sectors - "gas sectors" (TRD1)
 263   //------------------------------------------------------------------
 264
 265   dm[0] = InSecLowEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-0.01;
 266   dm[1] = InSecUpEdge*TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle)-0.01;
 267   dm[2] = 0.5*(250. - 0.001);
 268   dm[3] = 0.5*(InSecUpEdge-InSecLowEdge);
 269
 270   gMC->Gsvolu("TSGA", "TRD1", idtmed[4], dm, 4); // sensitive
 271
 272   // -------------------------------------------------------------
 273   //  Only for the debugging purpose and resolution calculation
 274   //  Sensitive strips at the pad-row center
 275   // -------------------------------------------------------------
 276
 277   Int_t ns;
 278
 279   if(fSens>=0){
 280
 281     Float_t r1,r2,zz;
 282
 283     Float_t StripThick = 0.01; // 100 microns
 284     Float_t dead = fTPCParam->GetDeadZone();
 285
 286     gMC->Gsvolu("TSST", "TRD1", idtmed[4], dm, 0);
 287
 288     dm[2] = 0.5*(250. - 0.002);
 289     dm[3] = 0.5 * StripThick;
 290
 291
 292     for (ns = 0; ns < fTPCParam->GetNRowLow(); ns++) {
 293
 294       r1 = fTPCParam->GetPadRowRadiiLow(ns);
 295       r2 = r1 + StripThick;
 296       dm[0] = r1 * TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle) - dead;
 297       dm[1] = r2 * TMath::Tan(0.5*InnerOpenAngle) - dead;
 298
 299       zz = -InSecLowEdge -0.5*(InSecUpEdge-InSecLowEdge);
 300       zz += r1;
 301       zz += dm[3];
 302
 303       gMC->Gsposp("TSST", ns+1, "TSGA", 0., 0., zz, 0, "ONLY", dm, 4);
 304
 305
 306     }
 307
 308     gMC->Gsord("TSGA", 3);
 309
 310   } // if strips selected
 311
 312
 313   //-----------------------------------------------------------------
 314   //  L sectors - "gas sectors" (PGON to avoid overlaps)
 315   //-----------------------------------------------------------------
 316
 317   dm[0] = 360.*kDegrad - 0.5*OuterOpenAngle;
 318   dm[0] *= kRaddeg;
 319   dm[0] = (Float_t)TMath::Nint(dm[0]);
 320
 321   dm[1] = OuterOpenAngle*kRaddeg;
 322   dm[1] = (Float_t)TMath::Nint(dm[1]);
 323
 324   dm[2] = 1.;
 325   dm[3] = 4.;
 326
 327   dm[4] = 0.002;
 328   dm[5] = OuSecLowEdge;
 329   dm[6] = 252.*TMath::Cos(0.5*OuterOpenAngle)-0.002;
 330
 331   dm[7] = dm[4]+0.2;
 332   dm[8] = dm[5];
 333   dm[9] = dm[6];
 334
 335   dm[10] = dm[7];
 336   dm[11] = OuSecLowEdge;
 337   dm[12] = OuSecUpEdge;
 338
 339   dm[13] = 250.;
 340   dm[14] = dm[11];
 341   dm[15] = dm[12];
 342
 343   gMC->Gsvolu("TLGA","PGON",idtmed[4],dm,16);
 344
 345   if (fSens >= 0) {
 346
 347     Float_t rmax = dm[6];
 348     Float_t r1,r2;
 349     Float_t dead = fTPCParam->GetDeadZone();
 350
 351     Float_t StripThick = 0.01; // 100 microns
 352
 353     gMC->Gsvolu("TLST", "PGON", idtmed[4], dm, 0);
 354
 355     dm[0] = 360.*kDegrad - 0.5*OuterOpenAngle;
 356     dm[0] *= kRaddeg;
 357     dm[0] = (Float_t)TMath::Nint(dm[0]);
 358
 359     dm[1] = OuterOpenAngle*kRaddeg;
 360     dm[1] = (Float_t)TMath::Nint(dm[1]);
 361
 362     dm[2] = 1.;
 363     dm[3] = 2.;
 364
 365     dm[7] = 250.;
 366
 367     Float_t xx = dead/TMath::Tan(0.5*OuterOpenAngle);
 368
 369     for(ns=0;ns<fTPCParam->GetNRowUp();ns++){
 370
 371       r1 = fTPCParam->GetPadRowRadiiUp(ns)-xx;
 372       r2 = r1 + StripThick;
 373
 374       dm[5] = r1;
 375       dm[6] = r2;
 376
 377       dm[8] = r1;
 378       dm[9] = r2;
 379
 380       if(r2+xx < rmax){
 381         dm[4] = 0.002;
 382       }
 383       else{
 384         dm[4] = 0.202;
 385       }
 386
 387       gMC->Gsposp("TLST",ns+1,"TLGA",xx,0.,0.,0,"ONLY",dm,10);
 388
 389     }
 390
 391         gMC->Gsord("TLGA", 4);
 392
 393   } // if strips selected
 394
 395   //------------------------------------------------------------------
 396   // Positioning of the S-sector readout chambers
 397   //------------------------------------------------------------------
 398
 399   Float_t zs = 0.5*(250.+0.002);
 400
 401   Float_t theta1,theta2,theta3;
 402   Float_t phi1,phi2,phi3;
 403   Float_t alpha;
 404   Float_t x,y;
 405
 406   for(ns=0;ns<nInnerSector;ns++){
 407
 408     phi1 = ns * InnerOpenAngle + 270.*kDegrad + InnerAngleShift;
 409     phi1 *= kRaddeg; // in degrees
 410
 411     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 412
 413     if (phi1 > 360.) phi1 -= 360.;
 414
 415     theta1 = 90.;
 416     phi2   = 90.;
 417     theta2 = 180.;
 418     phi3   = ns * InnerOpenAngle + InnerAngleShift;
 419     phi3 *= kRaddeg; // in degrees
 420
 421     phi3 = (Float_t)TMath::Nint(phi3);
 422
 423     if(phi3 > 360.) phi3 -= 360.;
 424
 425     theta3 = 90.;
 426
 427     alpha = phi3*kDegrad;
 428
 429     x = xCenterS * TMath::Cos(alpha);
 430     y = xCenterS * TMath::Sin(alpha);
 431
 432     AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 433
 434     gMC->Gspos("TRCS", ns+1, "TPSG", x, y, z1, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 435
 436     if(fSecAL < 0){
 437
 438       //---------------------------------------------------------------
 439       //  position all sectors
 440       //---------------------------------------------------------------
 441
 442       gMC->Gspos("TSGA",ns+1,"TGAS",x,y,zs,idrotm[nRotMat], "ONLY");
 443       gMC->Gspos("TSGA",ns+1+nInnerSector,"TGAS",x,y,-zs,idrotm[nRotMat], "ONLY");
 444     }
 445
 446     else{
 447
 448       //---------------------------------------------------------------
 449       //  position selected sectors
 450       //---------------------------------------------------------------
 451
 452       for(Int_t sel=0;sel<6;sel++){
 453
 454         if(fSecLows[sel] == ns){
 455         gMC->Gspos("TSGA", ns+1, "TGAS", x, y, zs, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 456         }
 457         else if(fSecLows[sel] == ns+nInnerSector){
 458         gMC->
 459           Gspos("TSGA",ns+1+nInnerSector,"TGAS", x, y,-zs,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 460         }
 461       }
 462     }
 463
 464     nRotMat++;
 465
 466   }
 467
 468   //-------------------------------------------------------------------
 469   //  Positioning of the L-sectors readout chambers
 470   //-------------------------------------------------------------------
 471
 472   for(ns=0;ns<nOuterSector;ns++){
 473     phi1 = ns * OuterOpenAngle + 270.*kDegrad + OuterAngleShift;
 474     phi1 *= kRaddeg; // in degrees
 475
 476     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 477
 478
 479     if (phi1 > 360.) phi1 -= 360.;
 480
 481     theta1 = 90.;
 482     phi2   = 90.;
 483     theta2 = 180.;
 484     phi3   = ns * OuterOpenAngle+OuterAngleShift;
 485     phi3 *= kRaddeg; // in degrees
 486
 487     phi3 = (Float_t)TMath::Nint(phi3);
 488
 489
 490     if(phi3 > 360.) phi3 -= 360.;
 491
 492     theta3 = 90.;
 493
 494     alpha = phi3*kDegrad;
 495
 496     x = xCenterL * TMath::Cos(alpha);
 497     y = xCenterL * TMath::Sin(alpha);
 498
 499     AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 500
 501
 502     gMC->Gspos("TRCL", ns+1, "TPSG", x, y, z1, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 503
 504     nRotMat++;
 505
 506   }
 507
 508   //-------------------------------------------------------------------
 509   // Positioning of the L-sectors (gas sectors)
 510   //-------------------------------------------------------------------
 511
 512   for(ns=0;ns<nOuterSector;ns++){
 513
 514      phi1 = ns*OuterOpenAngle + OuterAngleShift;
 515      phi1 *= kRaddeg;
 516
 517      phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 518      if(phi1>360.) phi1 -= 360.;
 519
 520      theta1 = 90.;
 521
 522      phi2 = 90. + phi1;
 523      if(phi2>360.) phi2 -= 360.;
 524
 525      theta2 = 90.;
 526
 527      phi3 = 0.;
 528      theta3 = 0.;
 529
 530      if(fSecAU < 0) {
 531
 532        //--------------------------------------------------------------
 533        //  position all sectors
 534        //--------------------------------------------------------------
 535
 536        AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 537
 538        gMC->Gspos("TLGA",ns+1,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 539
 540        nRotMat++;
 541
 542        // reflection !!
 543
 544        phi3 = 0.;
 545        theta3 = 180.;
 546
 547        AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 548
 549        gMC->Gspos("TLGA",ns+1+nOuterSector,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 550
 551        nRotMat++;
 552      }
 553
 554      else{
 555
 556        //---------------------------------------------------------------
 557        //  position selected sectors
 558        //---------------------------------------------------------------
 559
 560        for(Int_t sel=0;sel<12;sel++){
 561
 562          if(fSecUps[sel] == ns+2*nInnerSector){
 563
 564           AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 565           gMC->Gspos("TLGA",ns+1,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 566           nRotMat++;
 567
 568          }
 569          else if(fSecUps[sel] == ns+2*nInnerSector+nOuterSector){
 570
 571            // reflection
 572
 573            phi3 = 0.;
 574            theta3 = 180.;
 575
 576            AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 577            gMC->
 578            Gspos("TLGA",ns+1+nOuterSector,"TGAS" ,0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 579            nRotMat++;
 580
 581          }
 582
 583        }
 584
 585      }
 586
 587   }
 588
 589   Float_t z0 = z_side - 0.95;
 590
 591   gMC->Gspos("TPEC",1,"TPSG",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 592
 593   // ==========================================================
 594   //                  wheels
 595   // ==========================================================
 596
 597   //
 598   //  auxilary structures
 599   //
 600
 601
 602   gMC->Gsvolu("TPWI","TUBE",idtmed[24],dm,0); // "air"
 603
 604   // ----------------------------------------------------------
 605   //       Large wheel -> positioned in the TPC
 606   // ----------------------------------------------------------
 607
 608
 609   z0 = 263.5; // TPC length - 1/2 spoke wheel width
 610
 611   dm[0] = 258.;
 612   dm[1] = 278.;
 613   dm[2] = 11.5;
 614
 615   gMC->Gsvolu("TPWL", "TUBE", idtmed[0], dm, 3);
 616
 617   dm[0] = dm[0]+2.;
 618   dm[1] = 278.;
 619   dm[2] = dm[2]-2.;
 620
 621   gMC->Gsposp("TPWI",1,"TPWL",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 622
 623   gMC->Gspos("TPWL", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 624   gMC->Gspos("TPWL", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY");
 625
 626   //
 627   //  Outer vessel + CO2 HV degrader
 628   //
 629
 630   dm[0] = 260.;
 631   dm[1] = 278.;
 632   dm[2] = 252.;
 633
 634   gMC->Gsvolu("TPCO","TUBE",idtmed[12],dm,3);
 635
 636   dm[0] = 275.;
 637   dm[1] = 278.;
 638
 639   gMC->Gsvolu("TPOV","TUBE",idtmed[10],dm,3);
 640
 641   gMC->Gspos("TPOV",1,"TPCO",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 642
 643
 644   // G10 plugs
 645
 646   dm[0] = 258.;
 647   dm[1] = 260.;
 648   dm[2] = 1.;
 649
 650   gMC->Gsvolu("TPG1","TUBE",idtmed[8],dm,3);
 651   gMC->Gspos("TPG1",1,"TPCO",0.,0.,251.,0,"ONLY");
 652   gMC->Gspos("TPG1",2,"TPCO",0.,0.,-251.,0,"ONLY");
 653
 654   gMC->Gspos("TPCO",1,"TPC ",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 655
 656
 657   //----------------------------------------------------------
 658   //  Small wheel -> positioned in "side gas
 659   //----------------------------------------------------------
 660
 661   dm[0] = 78.;
 662   dm[1] = 82.;
 663   dm[2] = 11.5;
 664
 665   gMC->Gsvolu("TPWS", "TUBE", idtmed[0], dm, 3);
 666
 667   dm[0] = 78.;
 668   dm[1] = dm[1]-2;
 669   dm[2] = dm[2]-2.;
 670
 671   gMC->Gsvolu("TPW1", "TUBE", idtmed[2], dm, 3);
 672
 673   gMC->Gspos("TPW1", 1, "TPWS", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 674
 675   z0 = 1.; // spoke wheel is shifted w.r.t. center of the "side gas"
 676
 677   gMC->Gspos("TPWS", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 678
 679
 680   // to avoid overlaps
 681
 682   dm[0] = 76.;
 683   dm[1] = 78.;
 684   dm[2] = 11.5;
 685
 686   gMC->Gsvolu("TPS1","TUBE",idtmed[0],dm,3);
 687
 688   dm[2] = 9.5;
 689
 690   gMC->Gsvolu("TPS2","TUBE",idtmed[24],dm,3);
 691
 692   gMC->Gspos("TPS2",1,"TPS1",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 693
 694   z0= 263.5;
 695
 696   gMC->Gspos("TPS1",1,"TPC ",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 697   gMC->Gspos("TPS1",2,"TPC ",0.,0.,-z0,0,"ONLY");
 698
 699   // G10 plug
 700
 701   dm[0] = 76.;
 702   dm[1] = 78.;
 703   dm[2] = 1.;
 704
 705   gMC->Gsvolu("TPG2","TUBE",idtmed[8],dm,3);
 706
 707   z0 = 251.;
 708
 709   gMC->Gspos("TPG2",1,"TPC ",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 710   gMC->Gspos("TPG2",2,"TPC ",0.,0.,-z0,0,"ONLY");
 711
 712
 713   //---------------------------------------------------------
 714   //  central wheel  6 (radial direction) x 4 (along z) cm2
 715   //---------------------------------------------------------
 716
 717   dm[0] = 140.;
 718   dm[1] = 146.;
 719   dm[2] = 2.;
 720
 721   gMC->Gsvolu("TPWC","TUBE",idtmed[0],dm,3);
 722
 723   dm[0] = dm[0] + 2.;
 724   dm[1] = dm[1] - 2.;
 725   dm[2] = dm[2] - 1.;
 726
 727   gMC->Gsposp("TPWI",2,"TPWC",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 728
 729   z0 = z_side - 1.9 - 2.;
 730
 731   gMC->Gspos("TPWC",1,"TPSG",0.,0.,z0,0,"ONLY");
 732
 733   //
 734
 735   gMC->Gsvolu("TPSE","BOX ",idtmed[24],dm,0); // "empty" part of the spoke
 736
 737
 738   //---------------------------------------------------------
 739   //  inner spokes (nSectorInner)
 740   //---------------------------------------------------------
 741
 742   dm[0] = 0.5*(139.9-82.1);
 743   dm[1] = 3.;
 744   dm[2] = 2.;
 745
 746   Float_t x1 = dm[0]+82.;
 747
 748   gMC->Gsvolu("TPSI","BOX",idtmed[0],dm,3);
 749
 750   dm[1] = dm[1]-1.;
 751   dm[2] = dm[2]-1.;
 752
 753   gMC->Gsposp("TPSE",1,"TPSI",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 754
 755   for(ns=0;ns<nInnerSector;ns++){
 756
 757     phi1 = 0.5*InnerOpenAngle + ns*InnerOpenAngle + InnerAngleShift;
 758     theta1=90.;
 759     phi1 *=kRaddeg;
 760
 761     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 762     if(phi1>360.) phi1 -= 360.;
 763
 764     phi2 = phi1+90.;
 765     if(phi2>360.) phi2 -= 360.;
 766     theta2=90.;
 767     phi3=0.;
 768     theta3=0.;
 769
 770     alpha = phi1 * kDegrad;
 771     x     = x1 * TMath::Cos(alpha);
 772     y     = x1 * TMath::Sin(alpha);
 773
 774    AliMatrix(idrotm[nRotMat],theta1,phi1,theta2,phi2,theta3,phi3);
 775
 776    gMC->Gspos("TPSI",ns+1,"TPSG",x,y,z0,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 777
 778    nRotMat++;
 779
 780   }
 781
 782   //-------------------------------------------------------------
 783   // outer spokes (nSectorOuter)
 784   //-------------------------------------------------------------
 785
 786   dm[0] = 0.5*(257.9-146.1);
 787   dm[1] = 3.;
 788   dm[2] = 2.;
 789
 790   x1 = dm[0] + 146.;
 791
 792   gMC->Gsvolu("TPSO","BOX ",idtmed[0],dm,3);
 793
 794   dm[1] = dm[1] - 1.;
 795   dm[2] = dm[2] - 1.;
 796
 797   gMC->Gsposp("TPSE",2,"TPSO",0.,0.,0.,0,"ONLY",dm,3);
 798
 799   for(ns=0;ns<nOuterSector;ns++){
 800
 801     phi1 = 0.5*OuterOpenAngle + ns*OuterOpenAngle + OuterAngleShift;
 802     theta1=90.;
 803     phi1 *=kRaddeg;
 804
 805     phi1 = (Float_t)TMath::Nint(phi1);
 806     if(phi1>360.) phi1 -= 360.;
 807
 808     phi2 = phi1+90.;
 809     if(phi2>360.) phi2 -= 360.;
 810     theta2=90.;
 811     phi3=0.;
 812     theta3=0.;
 813
 814     alpha = phi1 * kDegrad;
 815     x     = x1 * TMath::Cos(alpha);
 816     y     = x1 * TMath::Sin(alpha);
 817
 818    AliMatrix(idrotm[nRotMat],theta1,phi1,theta2,phi2,theta3,phi3);
 819
 820    gMC->Gspos("TPSO",ns+1,"TPSG",x,y,z0,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 821
 822    nRotMat++;
 823
 824   }
 825
 826
 827
 828   // --------------------------------------------------------
 829   //         put the readout chambers into the TPC
 830   // --------------------------------------------------------
 831
 832   theta1 = 90.;
 833   phi1   = 0.;
 834   theta2 = 90.;
 835   phi2   = 270.;
 836   theta3 = 180.;
 837   phi3   = 0.;
 838
 839   AliMatrix(idrotm[nRotMat], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 840
 841   z0 = z_side + 250.;
 842
 843   gMC->Gspos("TPSG", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 844   gMC->Gspos("TPSG", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, idrotm[nRotMat], "ONLY");
 845
 846   gMC->Gspos("TPC ", 1, "ALIC", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 847
 848   //----------------------------------------------------
 849   //  Inner vessel and HV degrader
 850   //----------------------------------------------------
 851
 852   dm[0] = 0.;
 853   dm[1] = 360.;
 854   dm[2] = 4.;
 855
 856   dm[3] = -250.;
 857   dm[4] = 74.4;
 858   dm[5] = 76.;
 859
 860   dm[6] = -64.5;
 861   dm[7] = 50.;
 862   dm[8] = 76.;
 863
 864   dm[9] = 64.5;
 865   dm[10] = 50.;
 866   dm[11] = 76.;
 867
 868   dm[12] = 250.;
 869   dm[13] = 74.4;
 870   dm[14] = 76.;
 871
 872   gMC->Gsvolu("TPVD", "PCON", idtmed[12], dm, 15); // CO2
 873
 874   // cone parts
 875
 876   dm[0] = 0.;
 877   dm[1] = 360.;
 878   dm[2] = 2.;
 879
 880   dm[3] = 64.5;
 881   dm[4] = 50.;
 882   dm[5] = 51.6;
 883
 884   dm[6] = 250.;
 885   dm[7] = 74.4;
 886   dm[8] = 76.;
 887
 888
 889   gMC->Gsvolu("TIVC","PCON",idtmed[11],dm,9); // C-fibre
 890
 891   gMC->Gspos("TIVC",1,"TPVD",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 892   gMC->Gspos("TIVC",2,"TPVD",0.,0.,0.,idrotm[nRotMat],"ONLY");
 893
 894   // barrel part
 895
 896   dm[0] = 50.;
 897   dm[1] = 50.5;
 898   dm[2] = 32.25;
 899
 900   gMC->Gsvolu("TIVB","TUBE",idtmed[9],dm,3);
 901
 902   gMC->Gspos("TIVB",1,"TPVD",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 903
 904   gMC->Gspos("TPVD",1,"ALIC",0.,0.,0.,0,"ONLY");
 905
 906
 907   // ---------------------------------------------------
 908   //               volumes ordering
 909   // ---------------------------------------------------
 910
 911   gMC->Gsord("TGAS", 6);
 912   gMC->Gsord("TPSG", 6);
 913
 914
 915
 916 } // end of function
 917
 918 //_____________________________________________________________________________
 919 void AliTPCv2::DrawDetector()
 920 {
 921   //
 922   // Draw a shaded view of the Time Projection Chamber version 1
 923   //
 924
 925   // Set everything unseen
 926   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 927   //
 928   // Set ALIC mother transparent
 929   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 930   //
 931   // Set the volumes visible
 932   gMC->Gsatt("TPC","SEEN",0);
 933   gMC->Gsatt("TGAS","SEEN",0);
 934   gMC->Gsatt("TPSG","SEEN",0);
 935   gMC->Gsatt("TPHV","SEEN",1);
 936   gMC->Gsatt("TPMH","SEEN",1);
 937   gMC->Gsatt("TPEC","SEEN",0);
 938   gMC->Gsatt("TRCS","SEEN",1);
 939   gMC->Gsatt("TRCL","SEEN",1);
 940   gMC->Gsatt("TPWL","SEEN",1);
 941   gMC->Gsatt("TPWI","SEEN",1);
 942   gMC->Gsatt("TPWS","SEEN",1);
 943   gMC->Gsatt("TPW1","SEEN",1);
 944   gMC->Gsatt("TPS1","SEEN",1);
 945   gMC->Gsatt("TPS2","SEEN",1);
 946   gMC->Gsatt("TPG1","SEEN",1);
 947   gMC->Gsatt("TPG2","SEEN",1);
 948   gMC->Gsatt("TPWC","SEEN",1);
 949   gMC->Gsatt("TPSI","SEEN",1);
 950   gMC->Gsatt("TPSO","SEEN",1);
 951   gMC->Gsatt("TPCO","SEEN",1);
 952   gMC->Gsatt("TPOV","SEEN",1);
 953   gMC->Gsatt("TPVD","SEEN",1);
 954   //
 955   gMC->Gdopt("hide", "on");
 956   gMC->Gdopt("shad", "on");
 957   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 958   gMC->SetClipBox(".");
 959   gMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 960   gMC->DefaultRange();
 961   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .025, .025);
 962   gMC->Gdhead(1111, "Time Projection Chamber");
 963   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 964   gMC->Gdopt("hide","off");
 965 }
 966
 967 //_____________________________________________________________________________
 968 void AliTPCv2::CreateMaterials()
 969 {
 970   //
 971   // Define materials for version 2 of the Time Projection Chamber
 972   //
 973
 974   //
 975   // Increase maximum number of steps
 976   gMC->SetMaxNStep(30000);
 977   //
 978   AliTPC::CreateMaterials();
 979 }
 980
 981 //_____________________________________________________________________________
 982 void AliTPCv2::Init()
 983 {
 984   //
 985   // Initialises version 2 of the TPC after that it has been built
 986   //
 987   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-399;
 988   AliTPC::Init();
 989   fIdSens1=gMC->VolId("TLGA"); // L-sector
 990   fIdSens2=gMC->VolId("TSGA"); // S-sector
 991   fIdSens3=gMC->VolId("TSST"); // strip - S-sector (not always used)
 992   fIdSens4=gMC->VolId("TLST"); // strip - S-sector (not always used)
 993
 994   gMC->SetMaxNStep(30000); // max. number of steps increased
 995
 996   gMC->Gstpar(idtmed[403],"LOSS",5);
 997
 998   printf("*** TPC version 2 initialized ***\n");
 999   printf("Maximum number of steps = %d\n",gMC->GetMaxNStep());
1000
1001   //
1002
1003 }
1004
1005 //_____________________________________________________________________________
1006 void AliTPCv2::StepManager()
1007 {
1008   //
1009   // Called for every step in the Time Projection Chamber
1010   //
1011
1012   //
1013   // parameters used for the energy loss calculations
1014   //
1015   const Float_t prim = 14.35; // number of primary collisions per 1 cm
1016   const Float_t poti = 20.77e-9; // first ionization potential for Ne/CO2
1017   const Float_t w_ion = 35.97e-9; // energy for the ion-electron pair creation
1018
1019   //  const Float_t prim = 17.65;
1020   //  const Float_t poti = 19.02e-9;
1021   // const Float_t w_ion = 33.06e-9;
1022
1023
1024   const Float_t big = 1.e10;
1025
1026   Int_t id,copy;
1027   Float_t hits[4];
1028   Int_t vol[2];
1029   TClonesArray &lhits = *fHits;
1030   TLorentzVector pos;
1031
1032   AliTPCParam *fTPCParam = &(fDigParam->GetParam());
1033
1034   vol[1]=0;
1035
1036   //
1037
1038   gMC->SetMaxStep(big);
1039
1040   if(!gMC->IsTrackAlive()) return; // particle has disappeared
1041
1042   Float_t charge = gMC->TrackCharge();
1043
1044   if(TMath::Abs(charge)<=0.) return; // take only charged particles
1045
1046
1047   id=gMC->CurrentVolID(copy);
1048
1049   // Check the sensitive volume
1050
1051   if(id == fIdSens1)
1052     {
1053       vol[0] = copy + fTPCParam->GetNInnerSector()-1; // L-sector number
1054     }
1055   else if(id == fIdSens2)
1056     {
1057       vol[0] = copy-1; // S-sector number
1058     }
1059   else if(id == fIdSens3 && gMC->IsTrackEntering())
1060     {
1061       vol[1] = copy-1;  // row number
1062       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
1063       vol[0] = copy-1; // sector number (S-sector)
1064
1065       gMC->TrackPosition(pos);
1066       hits[0]=pos[0];
1067       hits[1]=pos[1];
1068       hits[2]=pos[2];
1069       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
1070       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
1071     }
1072   else if(id == fIdSens4 && gMC->IsTrackEntering())
1073     {
1074       vol[1] = copy-1; // row number
1075       id = gMC->CurrentVolOffID(1,copy);
1076       vol[0] = copy+fTPCParam->GetNInnerSector()-1; // sector number (L-sector)
1077
1078       gMC->TrackPosition(pos);
1079       hits[0]=pos[0];
1080       hits[1]=pos[1];
1081       hits[2]=pos[2];
1082       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
1083       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
1084     }
1085   else return;
1086
1087   //
1088   //  charged particle is in the sensitive volume
1089   //
1090
1091   if(gMC->TrackStep() > 0) {
1092
1093     Int_t nel = (Int_t)(((gMC->Edep())-poti)/w_ion) + 1;
1094     nel=TMath::Min(nel,300); // 300 electrons corresponds to 10 keV
1095
1096     gMC->TrackPosition(pos);
1097     hits[0]=pos[0];
1098     hits[1]=pos[1];
1099     hits[2]=pos[2];
1100     hits[3]=(Float_t)nel;
1101
1102     // Add this hit
1103
1104     new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
1105
1106   }
1107
1108   // Stemax calculation for the next step
1109
1110   Float_t pp;
1111   TLorentzVector mom;
1112   gMC->TrackMomentum(mom);
1113   Float_t ptot=mom.Rho();
1114   Float_t beta_gamma = ptot/gMC->TrackMass();
1115
1116   if(gMC->IdFromPDG(gMC->TrackPid()) <= 3 && ptot > 0.002)
1117     {
1118       pp = prim*1.58; // electrons above 20 MeV/c are on the plateau!
1119     }
1120   else
1121     {
1122       pp=prim*BetheBloch(beta_gamma);
1123       if(TMath::Abs(charge) > 1.) pp *= (charge*charge);
1124     }
1125
1126   Float_t random[1];
1127   gMC->Rndm(random,1); // good, old GRNDM from Geant3
1128
1129   Double_t rnd = (Double_t)random[0];
1130
1131   gMC->SetMaxStep(-TMath::Log(rnd)/pp);
1132
1133 }
1134
1135 //_____________________________________________________________________________
1136 Float_t AliTPCv2::BetheBloch(Float_t bg)
1137 {
1138   //
1139   // Bethe-Bloch energy loss formula
1140   //
1141   const Double_t p1=0.76176e-1;
1142   const Double_t p2=10.632;
1143   const Double_t p3=0.13279e-4;
1144   const Double_t p4=1.8631;
1145   const Double_t p5=1.9479;
1146
1147   Double_t dbg = (Double_t) bg;
1148
1149   Double_t beta = dbg/TMath::Sqrt(1.+dbg*dbg);
1150
1151   Double_t aa = TMath::Power(beta,p4);
1152   Double_t bb = TMath::Power(1./dbg,p5);
1153
1154   bb=TMath::Log(p3+bb);
1155
1156   return ((Float_t)((p2-aa-bb)*p1/aa));
1157 }