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 ClassImp(AliTPCv2)
  26
  27 //_____________________________________________________________________________
  28 AliTPCv2::AliTPCv2(const char *name, const char *title) :
  29   AliTPC(name, title)
  30 {
  31   //
  32   // Standard constructor for Time Projection Chamber version 2
  33   //
  34   fIdSens1=0;
  35   fIdSens2=0;
  36   SetBufferSize(128000);
  37 }
  38
  39 //_____________________________________________________________________________
  40 void AliTPCv2::CreateGeometry()
  41 {
  42   //
  43   // Create the geometry of Time Projection Chamber version 2
  44   //
  45   //Begin_Html
  46   /*
  47     <img src="gif/AliTPCv2.gif">
  48   */
  49   //End_Html
  50   //Begin_Html
  51   /*
  52     <img src="gif/AliTPCv2Tree.gif">
  53   */
  54   //End_Html
  55
  56   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
  57
  58   Int_t *idtmed = gAlice->Idtmed();
  59
  60   Float_t padl, tana;
  61   Int_t isll;
  62   Float_t rlsl, wlsl, rssl, rlsu, wssl, wlsu, rssu, wssu;
  63   Int_t i;
  64   Float_t alpha, x, y, z, sec_thick;
  65
  66   Float_t r1, r2, x1, z0, z1, x2, theta1, theta2, theta3, dm[21];
  67   Int_t il, iu;
  68   Float_t z_side, zz;
  69   Int_t idrotm[100];
  70
  71   Float_t x0l, x0u;
  72   Int_t idr;
  73   Float_t thl, opl;
  74   Int_t ils, iss;
  75   Float_t thu, opu, dzz;
  76   Int_t ifl1 = 0, ifl2 = 0;
  77   Float_t phi1, phi2, phi3;
  78
  79   // ---------------------------------------------------
  80   //        sector specification check
  81   // ---------------------------------------------------
  82   if (fSecAL >= 0) {
  83     ifl1 = 0;
  84
  85     for (i = 0; i < 6; ++i) {
  86       if (fSecLows[i] > 0 && fSecLows[i] <25) {
  87         ifl1 = 1;
  88         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecLows[i]);
  89       }
  90     }
  91
  92   } else {
  93     printf("*** ALL LOWER SECTORS SELECTED ***\n");
  94   }
  95
  96   if (fSecAU >= 0) {
  97     ifl2 = 0;
  98
  99     for (i = 0; i < 12; ++i) {
 100       if (fSecUps[i] > 24 && fSecUps[i] < 73) {
 101         ifl2 = 1;
 102         printf("*** SECTOR %d selected\n",fSecUps[i]);
 103       }
 104     }
 105
 106   } else {
 107     printf("*** ALL UPPER SECTORS SELECTED ***\n");
 108   }
 109
 110   if (ifl1 == 0 && ifl2 == 0) {
 111     printf("*** ERROR: AT LEAST ONE SECTOR MUST BE SPECIFIED ***\n");
 112     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 113     exit(1);
 114   }
 115
 116   if ((fSecAL < 0 || fSecAU < 0) && fSens >= 0) {
 117     printf("** ERROR: STRIPS CANNOT BE SPECIFIED FOR ALL SECTORS **\n");
 118     printf("!!! PROGRAM STOPPED !!!\n");
 119     exit(1);
 120   }
 121   // ----------------------------------------------------
 122   //          FIELD CAGE WITH ENDCAPS - CARBON FIBER
 123   //          THIS IS ALSO A TPC MOTHER VOLUME
 124   // ----------------------------------------------------
 125   dm[0] = 76.;
 126   dm[1] = 278.;
 127   dm[2] = 275.;
 128
 129   pMC->Gsvolu("TPC ", "TUBE", idtmed[407], dm, 3);
 130   // -------------------------------------------------------
 131   //     drift gas Ne/CO2 (90/10 volume) - nonsensitive
 132   //     field cage thickness = 0.52% X0
 133   // ----------------------------------------------------
 134   dm[0] = 76.+0.09776;
 135   dm[1] = 257.;
 136   dm[2] = 250.;
 137
 138   pMC->Gsvolu("TGAS", "TUBE", idtmed[402], dm, 3);
 139   // ------------------------------------------------------
 140   //     "side" gas volume (the same as drift gas),
 141   //      here the readout chambers are positioned
 142   // ------------------------------------------------------
 143   dm[2] = 0.5*(275.-250.);
 144   z_side = dm[2];
 145
 146   pMC->Gsvolu("TPSG", "TUBE", idtmed[401], dm, 3);
 147   // ------------------------------------------------------
 148   //      HV midplane - 20 microns of mylar
 149   // -----------------------------------------------------
 150   dm[2] = .001;
 151
 152   pMC->Gsvolu("TPHV", "TUBE", idtmed[405], dm, 3);
 153
 154   // ====================================================
 155   //   lower and upper readout chambers
 156   // ====================================================
 157   //   sectros opening angles in degrees
 158   // ---------------------------------------------------
 159   opl = 30.;
 160   opu = 15.;
 161   thl = TMath::Tan(opl * .5 * kDegrad);
 162   thu = TMath::Tan(opu * .5 * kDegrad);
 163   // ---------------------------------------------------
 164   //         S and L-sectors radii
 165   // ---------------------------------------------------
 166   rssl = 88.;
 167   rssu = 136.;
 168   rlsl = 142.;
 169   rlsu = 250.;
 170   // --------------------------------------------------
 171   //          Sectors widths
 172   // --------------------------------------------------
 173   wssl = 46.5;
 174   wssu = 72.2;
 175   wlsl = 37.;
 176   wlsu = 65.4;
 177   // ---------------------------------------------------
 178   //    Sector thickness 25% of X0 (Al)
 179   // ---------------------------------------------------
 180   sec_thick = 2.225;
 181   // ---------------------------------------------------
 182   //     S-sectors (lower sectors)
 183   // ---------------------------------------------------
 184   dm[0] = wssl * .5;
 185   dm[1] = wssu * .5;
 186   dm[2] = sec_thick * .5;
 187   dm[3] = (rssu - rssl) * .5;
 188
 189   x0l = rssl + dm[3];
 190
 191   pMC->Gsvolu("TRCS", "TRD1", idtmed[399], dm, 4);
 192   // -----------------------------------------------------
 193   //     S-sectors --> "gas sectors" - sensitive
 194   // -----------------------------------------------------
 195   dm[2] = (250.-0.001)/2.;
 196   pMC->Gsvolu("TSGA", "TRD1", idtmed[403], dm, 4);
 197   // -------------------------------------------------------------
 198   //  Only for the debugging purpose and resolution calculation
 199   //  Sensitive strips at the pad-row center
 200   // -------------------------------------------------------------
 201   if (fSens >= 0) {
 202     pMC->Gsvolu("TSST", "TRD1", idtmed[403], dm, 0);
 203     dm[3] = .005;
 204     padl  = 2.05;
 205     z0    = (rssu - rssl) * .5;
 206     dzz   = (rssu - rssl - padl * 22.) * .5;
 207     z0    = -z0 + dzz;
 208
 209     for (iss = 1; iss <= 23; ++iss) {
 210       r1    = rssl + dzz + (iss - 1) * padl - dm[3];
 211       r2    = r1 + dm[3] * 2.;
 212       dm[0] = r1 * thl - .01;
 213       dm[1] = r2 * thl - .01;
 214       zz    = z0 + (iss - 1) * padl;
 215       pMC->Gsposp("TSST", iss, "TSGA", 0, 0, zz, 0, "ONLY", dm, 4);
 216     }
 217     pMC->Gsord("TSGA", 3);
 218   }
 219   // ---------------------------------------------------
 220   //     L-sectors (upper sectors)
 221   // ---------------------------------------------------
 222   dm[0] = wlsl * .5;
 223   dm[1] = wlsu * .5;
 224   dm[2] = sec_thick * .5;
 225   dm[3] = (rlsu - rlsl) * .5;
 226
 227   x0u = rlsl + dm[3];
 228
 229   pMC->Gsvolu("TRCL", "TRD1", idtmed[399], dm, 4);
 230   // -----------------------------------------------------
 231   //     L-sectors - "gas sectors" - sensitive!
 232   // -----------------------------------------------------
 233   dm[2] = (250.-0.001)/2.;
 234   pMC->Gsvolu("TLGA", "TRD1", idtmed[403], dm, 4);
 235   // -------------------------------------------------------------
 236   //  Only for the debugging purpose and resolution calculation
 237   //  Sensitive strips at the pad-row center
 238   // -------------------------------------------------------------
 239   if (fSens >= 0) {
 240     pMC->Gsvolu("TLST", "TRD1", idtmed[403], dm, 0);
 241
 242     dm[3] = .005;
 243     padl  = 2.05;
 244     z0    = (rlsu - rlsl) * .5;
 245     dzz   = (rlsu - rlsl - padl * 51.) * .5;
 246     z0    = -z0 + dzz;
 247
 248     for (ils = 1; ils <= 52; ++ils) {
 249       r1    = rlsl + dzz + (ils - 1) * padl - dm[3];
 250       r2    = r1 + dm[3] * 2.;
 251       dm[0] = r1 * thu - 1.1;
 252       dm[1] = r2 * thu - 1.1;
 253       zz    = z0 + (ils - 1) * padl;
 254       pMC->Gsposp("TLST", ils, "TLGA", 0, 0, zz, 0, "ONLY", dm, 4);
 255     }
 256     pMC->Gsord("TLGA", 3);
 257   }
 258   // ******************************************************
 259   // ------------------------------------------------
 260   //      positioning of lower sectors (1-12)*2
 261   //          rotation matrices 1-12
 262
 263   //      the isec_al flag allows to select all (<0) or
 264   //      only a few (up to 6) sectors
 265   // ------------------------------------------------
 266   z  = (250.+0.001)/2.;
 267     z1 = -z_side + sec_thick * .5;
 268
 269     for (il = 1; il <= 12; ++il) {
 270       phi1 = (il - 1) * opl + 270.;
 271       if (phi1 > 360.) {
 272         phi1 += -360.;
 273       }
 274       theta1 = 90.;
 275       phi2   = 90.;
 276       theta2 = 180.;
 277       phi3   = (il - 1) * opl;
 278       theta3 = 90.;
 279
 280       idr = il;
 281       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 282
 283       alpha = (il - 1) * opl * kDegrad;
 284       x     = x0l * TMath::Cos(alpha);
 285       y     = x0l * TMath::Sin(alpha);
 286
 287       if (fSecAL < 0) {
 288         // -----------------------------------------------------------
 289         //       position ALL lower sectors
 290         // -----------------------------------------------------------
 291         pMC->Gspos("TSGA", il, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 292         pMC->Gspos("TSGA",il+12 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr], "ONLY");
 293       } else {
 294         // -----------------------------------------------------------
 295         //       position selected lower sectors
 296         // -----------------------------------------------------------
 297         for (isll = 1; isll <= 6; ++isll) {
 298           if (fSecLows[isll - 1] == il) {
 299             pMC->Gspos("TSGA", il, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 300           } else if (fSecLows[isll - 1] == il + 12) {
 301             pMC->Gspos("TSGA",il+12 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr],"ONLY");
 302           }
 303         }
 304       }
 305
 306       pMC->Gspos("TRCS", il, "TPSG", x, y, z1, idrotm[idr], "ONLY");
 307
 308     }
 309     // ----------------------------------------------------
 310     //      positioning of upper sectors (1-24)*2
 311     //          rotation matrices 13-36
 312     //      the isec_au flag allows to select all (<0) or
 313     //      only a few (up to 12) sectors
 314     // ----------------------------------------------------
 315     for (iu = 1; iu <= 24; ++iu) {
 316       phi1 = (iu - 1) * opu + 270.;
 317       if (phi1 > 360.) {
 318         phi1 += -360.;
 319       }
 320       theta1 = 90.;
 321       phi2   = 90.;
 322       theta2 = 180.;
 323       phi3   = (iu - 1) * opu;
 324       theta3 = 90.;
 325
 326       idr = iu + 12;
 327       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 328
 329       alpha = (iu - 1) * opu * kDegrad;
 330       x     = x0u * TMath::Cos(alpha);
 331       y     = x0u * TMath::Sin(alpha);
 332
 333       if (fSecAU < 0) {
 334         // -------------------------------------------------------------
 335         //           position ALL upper sectors
 336         // -------------------------------------------------------------
 337         pMC->Gspos("TLGA", iu, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 338         pMC->Gspos("TLGA",iu+24 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr], "ONLY");
 339       } else {
 340         // -------------------------------------------------------------
 341         //         position selected upper sectors
 342         // -------------------------------------------------------------
 343         for (isll = 1; isll <= 12; ++isll) {
 344           if (fSecUps[isll - 1] == iu + 24) {
 345             pMC->Gspos("TLGA", iu, "TGAS", x, y, z, idrotm[idr], "ONLY");
 346           } else if (fSecUps[isll - 1] == iu + 48) {
 347             pMC->Gspos("TLGA",iu+24 , "TGAS", x, y, -z, idrotm[idr],"ONLY");
 348           }
 349         }
 350       }
 351
 352       pMC->Gspos("TRCL", iu, "TPSG", x, y, z1, idrotm[idr], "ONLY");
 353     }
 354     // --------------------------------------------------------
 355     //             Spoke wheel structures
 356     // --------------------------------------------------------
 357     pMC->Gsvolu("TSWS", "TUBE", idtmed[399], dm, 0);
 358
 359     z0 = -z_side + 2.;
 360
 361     dm[0] = 82.;
 362     dm[1] = 86.;
 363     dm[2] = 1.;
 364
 365     pMC->Gsposp("TSWS", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 366
 367     dm[0] = 253.;
 368     dm[1] = 257.;
 369
 370     pMC->Gsposp("TSWS", 2, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 371
 372     dm[0] = 140.9;
 373     dm[1] = 141.9;
 374
 375     pMC->Gsposp("TSWS", 3, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 376
 377     // -------------------------------------------------------
 378     //    this volumes are to avoid overlaping
 379     // -------------------------------------------------------
 380     z0 = 253.;
 381
 382     dm[0] = 76.;
 383     dm[1] = 76.+0.09776;
 384
 385     pMC->Gsposp("TSWS", 4, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 386     pMC->Gsposp("TSWS", 5, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 387
 388     z0 += 21.;
 389
 390     pMC->Gsposp("TSWS", 6, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 391     pMC->Gsposp("TSWS", 7, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 392
 393     dm[0] = 257.;
 394     dm[1] = 257.+0.09776;
 395     dm[2] = 11.5;
 396
 397     z0 = 263.5;
 398
 399     pMC->Gsposp("TSWS", 8, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 400     pMC->Gsposp("TSWS", 9, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 401     // ==========================================================
 402     //                  wheels
 403     // ==========================================================
 404     // ----------------------------------------------------------
 405     //       Large wheel -> positioned in the TPC
 406     // ----------------------------------------------------------
 407     dm[0] = 257.+0.09776;
 408     dm[1] = 278.;
 409     dm[2] = 11.5;
 410     pMC->Gsvolu("TPW1", "TUBE", idtmed[399], dm, 3);
 411
 412     dm[0] = 259.;
 413     dm[1] = 278.;
 414     dm[2] = 9.5;
 415
 416     pMC->Gsvolu("TPW2", "TUBE", idtmed[498], dm, 3);
 417
 418     pMC->Gspos("TPW2", 1, "TPW1", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 419
 420     pMC->Gspos("TPW1", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 421     pMC->Gspos("TPW1", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY");
 422     // -----------------------------------------------------------
 423     //     Small wheel -> positioned in the TPSG
 424     // -----------------------------------------------------------
 425     dm[0] = 76.+0.09776;
 426     dm[1] = 82.;
 427     dm[2] = 11.5;
 428
 429     pMC->Gsvolu("TPW3", "TUBE", idtmed[399], dm, 3);
 430
 431     dm[0] = 76.+0.09776;
 432     dm[1] = 80.;
 433     dm[2] = 9.5;
 434
 435     pMC->Gsvolu("TPW4", "TUBE", idtmed[401], dm, 3);
 436
 437     pMC->Gspos("TPW4", 1, "TPW3", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 438
 439     z0 = 1.;
 440
 441     pMC->Gspos("TPW3", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 442     // ---------------------------------------------------------
 443     //       spokes, inner and outer, also the inner ring
 444     // ---------------------------------------------------------
 445     dm[0] = 0.5*(135.9-82.1);
 446     dm[1] = 3.;
 447     dm[2] = 2.;
 448
 449     x1 = dm[0] + 82.;
 450
 451     pMC->Gsvolu("TSPI", "BOX ", idtmed[399], dm, 3);
 452
 453     dm[1] = 2.;
 454     dm[2] = 1.;
 455
 456     pMC->Gsvolu("TSP1", "BOX ", idtmed[498], dm, 3);
 457
 458     pMC->Gspos("TSP1", 1, "TSPI", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 459
 460     dm[0] = 0.5*(256.9-142.1);
 461     dm[1] = 3.;
 462     dm[2] = 2.;
 463
 464     x2 = dm[0] + 142.;
 465
 466     pMC->Gsvolu("TSPO", "BOX ", idtmed[399], dm, 3);
 467
 468     dm[1] = 2.;
 469     dm[2] = 1.;
 470
 471     pMC->Gsvolu("TSP2", "BOX ", idtmed[498], dm, 3);
 472
 473     pMC->Gspos("TSP2", 1, "TSPO", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 474     // --------------------------------------------------------
 475     dm[0] = 136.;
 476     dm[1] = 142.;
 477     dm[2] = 2.;
 478
 479     pMC->Gsvolu("TSWH", "TUBE", idtmed[399], dm, 3);
 480
 481     dm[0] = 137.;
 482     dm[1] = 141.;
 483     dm[2] = 1.;
 484
 485     pMC->Gsvolu("TSW1", "TUBE", idtmed[498], dm, 3);
 486
 487     pMC->Gspos("TSW1", 1, "TSWH", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 488
 489     z0 = z_side - .16168 - 2.;
 490     // --------------------------------------------------------
 491     pMC->Gspos("TSWH", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 492     // -------------------------------------------------------
 493     //     posiioning of the inner spokes
 494     // -------------------------------------------------------
 495     for (il = 1; il <= 6; ++il) {
 496       phi1   = opl * .5 + (il - 1) * 2. * opl;
 497       theta1 = 90.;
 498       phi2   = opl * .5 + 90. + (il - 1) * 2. * opl;
 499       if (phi2 > 360.) {
 500         phi2 += -360.;
 501       }
 502       theta2 = 90.;
 503       phi3   = 0.;
 504       theta3 = 0.;
 505
 506       alpha = phi1 * kDegrad;
 507       x     = x1 * TMath::Cos(alpha);
 508       y     = x1 * TMath::Sin(alpha);
 509
 510       idr = il + 36;
 511
 512       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 513       pMC->Gspos("TSPI", il, "TPSG", x, y, z0, idrotm[idr], "ONLY");
 514
 515     }
 516
 517     for (iu = 1; iu <= 12; ++iu) {
 518       phi1   = opu * .5 + (iu - 1) * 2. * opu;
 519       theta1 = 90.;
 520       phi2   = opu * .5 + 90. + (iu - 1) * 2. * opu;
 521       if (phi2 > 360.) {
 522         phi2 += -360.;
 523       }
 524       theta2 = 90.;
 525       phi3   = 0.;
 526       theta3 = 0.;
 527
 528       alpha = phi1 * kDegrad;
 529       x     = x2 * TMath::Cos(alpha);
 530       y     = x2 * TMath::Sin(alpha);
 531
 532       idr = iu + 42;
 533
 534       AliMatrix(idrotm[idr], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 535       pMC->Gspos("TSPO", iu, "TPSG", x, y, z0, idrotm[idr], "ONLY");
 536     }
 537     // --------------------------------------------------------
 538     //       endcap cover (C, 0.86% X0)
 539     // --------------------------------------------------------
 540     dm[0] = 76.+0.09776;
 541     dm[1] = 257.;
 542     dm[2] = 0.16168*0.5;
 543
 544     pMC->Gsvolu("TCOV", "TUBE", idtmed[407], dm, 3);
 545
 546     z0 = z_side - dm[2];
 547
 548     pMC->Gspos("TCOV", 1, "TPSG", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 549     // --------------------------------------------------------
 550     //         put the readout chambers into the TPC
 551     // --------------------------------------------------------
 552     theta1 = 90.;
 553     phi1   = 0.;
 554     theta2 = 90.;
 555     phi2   = 270.;
 556     theta3 = 180.;
 557     phi3   = 0.;
 558
 559     AliMatrix(idrotm[55], theta1, phi1, theta2, phi2, theta3, phi3);
 560
 561     z0 = z_side + 250.;
 562
 563     pMC->Gspos("TPSG", 1, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY");
 564     pMC->Gspos("TPSG", 2, "TPC ", 0, 0, -z0, idrotm[55], "ONLY");
 565     // ---------------------------------------------------------
 566     //     outer gas insulation (CO2)
 567     // ---------------------------------------------------------
 568     dm[0] = 257.+0.09776;
 569     dm[1] = 278.-0.25004;
 570     dm[2] = 275.-23.;
 571
 572     pMC->Gsvolu("TPOI", "TUBE", idtmed[406], dm, 3);
 573
 574     pMC->Gspos("TPHV", 1, "TGAS", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 575     pMC->Gspos("TGAS", 1, "TPC ", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 576     pMC->Gspos("TPOI", 1, "TPC ", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 577
 578     pMC->Gspos("TPC ", 1, "ALIC", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 579     // ======================================================
 580     //      all volumes below are positioned in ALIC
 581     // ======================================================
 582     // ------------------------------------------------------
 583     //        the last parts of the smaller wheel (TSWS)
 584     // ------------------------------------------------------
 585     dm[0] = 74.;
 586     dm[1] = 76.;
 587     dm[2] = 1.;
 588
 589     z0 = 253.;
 590
 591     pMC->Gsposp("TSWS", 10, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 592     pMC->Gsposp("TSWS", 11, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 593
 594     dm[0] = 70.;
 595
 596     z0 += 21.;
 597
 598     pMC->Gsposp("TSWS", 12, "TPC ", 0, 0, z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 599     pMC->Gsposp("TSWS", 13, "TPC ", 0, 0, -z0, 0, "ONLY", dm, 3);
 600     // ----------------------------------------------------
 601     //             Inner vessel (PCON)
 602     //   This volume is to be positioned directly in ALIC
 603     // ----------------------------------------------------
 604     dm[0] = 0.;
 605     dm[1] = 360.;
 606     dm[2] = 4.;
 607
 608     dm[3] = -250.;
 609     dm[4] = 75.;
 610     dm[5] = 76.;
 611
 612     dm[6] = -64.5;
 613     dm[7] = 50.;
 614     dm[8] = 76.;
 615
 616     dm[9]  = 64.5;
 617     dm[10] = 50.;
 618     dm[11] = 76.;
 619
 620     dm[12] = 250.;
 621     dm[13] = 75.;
 622     dm[14] = 76.;
 623
 624     pMC->Gsvolu("TPIV", "PCON", idtmed[407], dm, 15);
 625     // --------------------------------------------------------
 626     //     fill the inner vessel with CO2, (HV kDegrader)
 627     //     cone parts have different thickness
 628     //     than the central barrel, according to the TP
 629     // --------------------------------------------------------
 630     tana = 75./185.5;
 631
 632     dm[0] = 0.;
 633     dm[1] = 360.;
 634     dm[2] = 6.;
 635
 636     dm[3] = -(250.-0.2162);
 637     dm[4] = (185.5-0.2126)*tana+0.2126;
 638     dm[5] = 76-0.001;
 639
 640     dm[6] = -64.5;
 641     dm[7] = 50.+0.2162;
 642     dm[8] = 76-0.001;
 643
 644     dm[9] = -64.5;
 645     dm[10] = 50+0.05076;
 646     dm[11] = 76-0.001;
 647
 648     dm[12] = 64.5;
 649     dm[13] = 50+0.05076;
 650     dm[14] = 76-0.001;
 651
 652     dm[15] = 64.5;
 653     dm[16] = 50.+0.2162;
 654     dm[17] = 76-0.001;
 655
 656     dm[18] = (250.-0.2162);
 657     dm[19] = (185.5-0.2126)*tana+0.2126;
 658     dm[20] = 76-0.001;
 659
 660     pMC->Gsvolu("TPVD", "PCON", idtmed[406], dm, 21);
 661
 662     pMC->Gspos("TPVD", 1, "TPIV", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 663
 664     pMC->Gspos("TPIV", 1, "ALIC", 0, 0, 0, 0, "ONLY");
 665     // ---------------------------------------------------
 666     //               volumes ordering
 667     // ---------------------------------------------------
 668     pMC->Gsord("TGAS", 6);
 669     pMC->Gsord("TPSG", 6);
 670 }
 671
 672 //_____________________________________________________________________________
 673 void AliTPCv2::DrawModule()
 674 {
 675   //
 676   // Draw a shaded view of the Time Projection Chamber version 1
 677   //
 678
 679   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 680
 681   // Set everything unseen
 682   pMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 683   //
 684   // Set ALIC mother transparent
 685   pMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 686   //
 687   // Set the volumes visible
 688   pMC->Gsatt("TPC","SEEN",0);
 689   pMC->Gsatt("TGAS","SEEN",0);
 690   pMC->Gsatt("TPSG","SEEN",0);
 691   pMC->Gsatt("TPHV","SEEN",1);
 692   pMC->Gsatt("TRCS","SEEN",1);
 693   pMC->Gsatt("TRCL","SEEN",1);
 694   pMC->Gsatt("TSWS","SEEN",1);
 695   pMC->Gsatt("TPW1","SEEN",1);
 696   pMC->Gsatt("TPW3","SEEN",1);
 697   pMC->Gsatt("TSPI","SEEN",1);
 698   pMC->Gsatt("TSPO","SEEN",1);
 699   pMC->Gsatt("TSWH","SEEN",1);
 700   pMC->Gsatt("TPOI","SEEN",1);
 701   pMC->Gsatt("TPIV","SEEN",1);
 702   pMC->Gsatt("TPVD","SEEN",1);
 703   //
 704   pMC->Gdopt("hide", "on");
 705   pMC->Gdopt("shad", "on");
 706   pMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 707   pMC->SetClipBox(".");
 708   pMC->SetClipBox("*", 0, 1000, -1000, 1000, -1000, 1000);
 709   pMC->DefaultRange();
 710   pMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.5, .025, .025);
 711   pMC->Gdhead(1111, "Time Projection Chamber");
 712   pMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 713   pMC->Gdopt("hide","off");
 714 }
 715
 716 //_____________________________________________________________________________
 717 void AliTPCv2::CreateMaterials()
 718 {
 719   //
 720   // Define materials for version 2 of the Time Projection Chamber
 721   //
 722
 723   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 724
 725   //
 726   // Increase maximum number of steps
 727   pMC->SetMaxNStep(30000);
 728   //
 729   AliTPC::CreateMaterials();
 730 }
 731
 732 //_____________________________________________________________________________
 733 void AliTPCv2::Init()
 734 {
 735   //
 736   // Initialises version 2 of the TPC after that it has been built
 737   //
 738   AliMC* pMC=AliMC::GetMC();
 739   Int_t *idtmed = gAlice->Idtmed();
 740   AliTPC::Init();
 741   fIdSens1=pMC->VolId("TLGA"); // L-sector
 742   fIdSens2=pMC->VolId("TSGA"); // S-sector
 743   fIdSens3=pMC->VolId("TSST"); // strip - S-sector (not always used)
 744   fIdSens4=pMC->VolId("TLST"); // strip - S-sector (not always used)
 745
 746   pMC->SetMaxNStep(30000); // max. number of steps increased
 747
 748   pMC->Gstpar(idtmed[403],"LOSS",5);
 749
 750   printf("*** TPC version 2 initialized ***\n");
 751   printf("Maximum number of steps = %d\n",pMC->GetMaxNStep());
 752
 753   //
 754
 755 }
 756
 757 //_____________________________________________________________________________
 758 void AliTPCv2::StepManager()
 759 {
 760   //
 761   // Called for every step in the Time Projection Chamber
 762   //
 763
 764   //
 765   // parameters used for the energy loss calculations
 766   //
 767   const Float_t prim = 14.35; // number of primary collisions per 1 cm
 768   const Float_t poti = 20.77e-9; // first ionization potential for Ne/CO2
 769   const Float_t w_ion = 35.97e-9; // energy for the ion-electron pair creation
 770
 771
 772   const Float_t big = 1.e10;
 773
 774   Int_t id,copy;
 775   Float_t hits[4];
 776   Int_t vol[2];
 777   TClonesArray &lhits = *fHits;
 778   AliMC* pMC=AliMC::GetMC();
 779
 780   vol[1]=0;
 781
 782   //
 783
 784   pMC->SetMaxStep(big);
 785
 786   if(!pMC->TrackAlive()) return; // particle has disappeared
 787
 788   Float_t charge = pMC->TrackCharge();
 789
 790   if(TMath::Abs(charge)<=0.) return; // take only charged particles
 791
 792
 793   id=pMC->CurrentVol(0, copy);
 794
 795   // Check the sensitive volume
 796
 797   if(id == fIdSens1)
 798     {
 799       vol[0] = copy + 24; // L-sector number
 800     }
 801   else if(id == fIdSens2)
 802     {
 803       vol[0] = copy; // S-sector number
 804     }
 805   else if(id == fIdSens3 && pMC->TrackEntering())
 806     {
 807       vol[1] = copy;  // row number
 808       id = pMC->CurrentVolOff(1,0,copy);
 809       vol[0] = copy; // sector number (S-sector)
 810
 811       pMC->TrackPosition(hits);
 812       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
 813       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 814     }
 815   else if(id == fIdSens4 && pMC->TrackEntering())
 816     {
 817       vol[1] = copy; // row number
 818       id = pMC->CurrentVolOff(1,0,copy);
 819       vol[0] = copy+24; // sector number (L-sector)
 820
 821       pMC->TrackPosition(hits);
 822       hits[3]=0.; // this hit has no energy loss
 823       new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 824     }
 825   else return;
 826
 827   //
 828   //  charged particle is in the sensitive volume
 829   //
 830
 831   if(pMC->TrackStep() > 0) {
 832
 833     Int_t nel = (Int_t)(((pMC->Edep())-poti)/w_ion) + 1;
 834     nel=TMath::Min(nel,300); // 300 electrons corresponds to 10 keV
 835
 836     pMC->TrackPosition(hits);
 837     hits[3]=(Float_t)nel;
 838
 839     // Add this hit
 840
 841     new(lhits[fNhits++]) AliTPChit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 842
 843   }
 844
 845   // Stemax calculation for the next step
 846
 847   Float_t pp;
 848   Float_t vect[4];
 849   pMC->TrackMomentum(vect);
 850   Float_t ptot = vect[3];
 851   Float_t beta_gamma = ptot/(pMC->TrackMass());
 852
 853   if(pMC->TrackPid() <= 3 && ptot > 0.002)
 854     {
 855       pp = prim*1.58; // electrons above 20 MeV/c are on the plateau!
 856     }
 857   else
 858     {
 859       pp=prim*BetheBloch(beta_gamma);
 860       if(TMath::Abs(charge) > 1.) pp *= (charge*charge);
 861     }
 862
 863   Float_t random[1];
 864   pMC->Rndm(random,1); // good, old GRNDM from Geant3
 865
 866   Double_t rnd = (Double_t)random[0];
 867
 868   pMC->SetMaxStep(-TMath::Log(rnd)/pp);
 869
 870 }
 871
 872 //_____________________________________________________________________________
 873 Float_t AliTPCv2::BetheBloch(Float_t bg)
 874 {
 875   //
 876   // Bethe-Bloch energy loss formula
 877   //
 878   const Double_t p1=0.76176e-1;
 879   const Double_t p2=10.632;
 880   const Double_t p3=0.13279e-4;
 881   const Double_t p4=1.8631;
 882   const Double_t p5=1.9479;
 883
 884   Double_t dbg = (Double_t) bg;
 885
 886   Double_t beta = dbg/TMath::Sqrt(1.+dbg*dbg);
 887
 888   Double_t aa = TMath::Power(beta,p4);
 889   Double_t bb = TMath::Power(1./dbg,p5);
 890
 891   bb=TMath::Log(p3+bb);
 892
 893   return ((Float_t)((p2-aa-bb)*p1/aa));
 894 }