TRD/AliTRD.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 1.20  2000/06/08 18:32:57  cblume
  19 Make code compliant to coding conventions
  20
  21 Revision 1.19  2000/06/07 16:25:37  cblume
  22 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
  23
  24 Revision 1.18  2000/05/08 16:17:27  cblume
  25 Merge TRD-develop
  26
  27 Revision 1.17.2.1  2000/05/08 14:28:59  cblume
  28 Introduced SetPHOShole() and SetRICHhole(). AliTRDrecPoint container is now a TObjArray
  29
  30 Revision 1.17  2000/02/28 19:10:26  cblume
  31 Include the new TRD classes
  32
  33 Revision 1.16.2.2  2000/02/28 17:53:24  cblume
  34 Introduce TRD geometry classes
  35
  36 Revision 1.16.2.1  2000/02/28 17:04:19  cblume
  37 Include functions and data members for AliTRDrecPoint
  38
  39 Revision 1.16  2000/01/19 17:17:35  fca
  40 Introducing a list of lists of hits -- more hits allowed for detector now
  41
  42 Revision 1.15  1999/11/02 17:04:25  fca
  43 Small syntax change for HP compiler
  44
  45 Revision 1.14  1999/11/02 16:57:02  fca
  46 Avoid non ansi warnings on HP compilers
  47
  48 Revision 1.13  1999/11/02 16:35:56  fca
  49 New version of TRD introduced
  50
  51 Revision 1.12  1999/11/01 20:41:51  fca
  52 Added protections against using the wrong version of FRAME
  53
  54 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:34  fca
  55 Introduction of the Copyright and cvs Log
  56
  57 */
  58
  59 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  60 //                                                                           //
  61 //  Transition Radiation Detector                                            //
  62 //  This class contains the basic functions for the Transition Radiation     //
  63 //  Detector.                                                                //
  64 //                                                                           //
  65 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  66
  67 #include <stdlib.h>
  68
  69 #include <TMath.h>
  70 #include <TNode.h>
  71 #include <TPGON.h>
  72
  73 #include "AliTRD.h"
  74 #include "AliRun.h"
  75 #include "AliConst.h"
  76 #include "AliTRDdigitizer.h"
  77 #include "AliTRDclusterizer.h"
  78 #include "AliTRDgeometryHole.h"
  79 #include "AliTRDgeometryFull.h"
  80 #include "AliTRDrecPoint.h"
  81
  82 ClassImp(AliTRD)
  83
  84 //_____________________________________________________________________________
  85 AliTRD::AliTRD()
  86 {
  87   //
  88   // Default constructor
  89   //
  90
  91   fIshunt      = 0;
  92   fGasMix      = 0;
  93   fHits        = 0;
  94   fDigits      = 0;
  95
  96   fRecPoints   = 0;
  97   fNRecPoints  = 0;
  98
  99   fGeometry    = 0;
 100
 101 }
 102
 103 //_____________________________________________________________________________
 104 AliTRD::AliTRD(const char *name, const char *title)
 105        : AliDetector(name,title)
 106 {
 107   //
 108   // Standard constructor for the TRD
 109   //
 110
 111   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to
 112   // put TRD
 113   AliModule* frame = gAlice->GetModule("FRAME");
 114   if (!frame) {
 115     Error("Ctor","TRD needs FRAME to be present\n");
 116     exit(1);
 117   }
 118
 119   // Define the TRD geometry according to the FRAME geometry
 120   if      (frame->IsVersion() == 0) {
 121     // Geometry with hole
 122     fGeometry = new AliTRDgeometryHole();
 123   }
 124   else if (frame->IsVersion() == 1) {
 125     // Geometry without hole
 126     fGeometry = new AliTRDgeometryFull();
 127   }
 128   else {
 129     Error("Ctor","Could not find valid FRAME version\n");
 130     exit(1);
 131   }
 132
 133   // Allocate the hit array
 134   fHits       = new TClonesArray("AliTRDhit"     ,405);
 135   gAlice->AddHitList(fHits);
 136
 137   // Allocate the digits array
 138   fDigits     = 0;
 139
 140   // Allocate the rec point array
 141   fRecPoints  = new TObjArray(400);
 142   fNRecPoints = 0;
 143
 144   fIshunt = 0;
 145   fGasMix = 0;
 146
 147   SetMarkerColor(kWhite);
 148
 149 }
 150
 151 //_____________________________________________________________________________
 152 AliTRD::AliTRD(const AliTRD &trd)
 153 {
 154   //
 155   // Copy constructor
 156   //
 157
 158   ((AliTRD &) trd).Copy(*this);
 159
 160 }
 161
 162 //_____________________________________________________________________________
 163 AliTRD::~AliTRD()
 164 {
 165   //
 166   // TRD destructor
 167   //
 168
 169   fIshunt = 0;
 170
 171   delete fGeometry;
 172   delete fHits;
 173   delete fRecPoints;
 174
 175 }
 176
 177 //_____________________________________________________________________________
 178 void AliTRD::AddRecPoint(Float_t *pos, Int_t *digits, Int_t det, Float_t amp)
 179 {
 180   //
 181   // Add a reconstructed point for the TRD
 182   //
 183
 184   AliTRDrecPoint *recPoint = new AliTRDrecPoint();
 185   TVector3        posVec(pos[0],pos[1],pos[2]);
 186   recPoint->SetLocalPosition(posVec);
 187   recPoint->SetDetector(det);
 188   recPoint->SetEnergy(amp);
 189   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < 3; iDigit++) {
 190     recPoint->AddDigit(digits[iDigit]);
 191   }
 192
 193   fRecPoints->Add(recPoint);
 194
 195 }
 196
 197 //_____________________________________________________________________________
 198 void AliTRD::AddDigit(Int_t *digits, Int_t *amp)
 199 {
 200   //
 201   // Add a digit for the TRD
 202   //
 203
 204   TClonesArray &ldigits = *fDigits;
 205   new(ldigits[fNdigits++]) AliTRDdigit(kFALSE,digits,amp);
 206
 207 }
 208
 209 //_____________________________________________________________________________
 210 void AliTRD::AddHit(Int_t track, Int_t *det, Float_t *hits)
 211 {
 212   //
 213   // Add a hit for the TRD
 214   //
 215
 216   TClonesArray &lhits = *fHits;
 217   new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,track,det,hits);
 218
 219 }
 220
 221 //_____________________________________________________________________________
 222 void AliTRD::BuildGeometry()
 223 {
 224   //
 225   // Create the ROOT TNode geometry for the TRD
 226   //
 227
 228   TNode *node, *top;
 229   TPGON *pgon;
 230   const Int_t kColorTRD = 46;
 231
 232   // Find the top node alice
 233   top = gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
 234
 235   pgon = new TPGON("S_TRD","TRD","void",0,360,kNsect,4);
 236   Float_t ff    = TMath::Cos(kDegrad * 180 / kNsect);
 237   Float_t rrmin = kRmin / ff;
 238   Float_t rrmax = kRmax / ff;
 239   pgon->DefineSection(0,-kZmax1,rrmax,rrmax);
 240   pgon->DefineSection(1,-kZmax2,rrmin,rrmax);
 241   pgon->DefineSection(2, kZmax2,rrmin,rrmax);
 242   pgon->DefineSection(3, kZmax1,rrmax,rrmax);
 243   top->cd();
 244   node = new TNode("TRD","TRD","S_TRD",0,0,0,"");
 245   node->SetLineColor(kColorTRD);
 246   fNodes->Add(node);
 247
 248 }
 249
 250 //_____________________________________________________________________________
 251 void AliTRD::Copy(TObject &trd)
 252 {
 253   //
 254   // Copy function
 255   //
 256
 257   ((AliTRD &) trd).fGasMix     = fGasMix;
 258   ((AliTRD &) trd).fGeometry   = fGeometry;
 259   ((AliTRD &) trd).fRecPoints  = fRecPoints;
 260   ((AliTRD &) trd).fNRecPoints = fNRecPoints;
 261
 262   //AliDetector::Copy(trd);
 263
 264 }
 265
 266 //_____________________________________________________________________________
 267 void AliTRD::CreateGeometry()
 268 {
 269   //
 270   // Creates the volumes for the TRD chambers
 271   //
 272
 273   // Check that FRAME is there otherwise we have no place where to put the TRD
 274   AliModule* frame = gAlice->GetModule("FRAME");
 275   if (!frame) {
 276     printf(" The TRD needs the FRAME to be defined first\n");
 277     return;
 278   }
 279
 280   fGeometry->CreateGeometry(fIdtmed->GetArray() - 1299);
 281
 282 }
 283
 284 //_____________________________________________________________________________
 285 void AliTRD::CreateMaterials()
 286 {
 287   //
 288   // Create the materials for the TRD
 289   // Origin Y.Foka
 290   //
 291
 292   Int_t   isxfld = gAlice->Field()->Integ();
 293   Float_t sxmgmx = gAlice->Field()->Max();
 294
 295   // For polyethilene (CH2)
 296   Float_t ape[2] = { 12., 1. };
 297   Float_t zpe[2] = {  6., 1. };
 298   Float_t wpe[2] = {  1., 2. };
 299   Float_t dpe    = 0.95;
 300
 301   // For mylar (C5H4O2)
 302   Float_t amy[3] = { 12., 1., 16. };
 303   Float_t zmy[3] = {  6., 1.,  8. };
 304   Float_t wmy[3] = {  5., 4.,  2. };
 305   Float_t dmy    = 1.39;
 306
 307   // For CO2
 308   Float_t aco[2] = { 12., 16. };
 309   Float_t zco[2] = {  6.,  8. };
 310   Float_t wco[2] = {  1.,  2. };
 311   Float_t dco    = 0.001977;
 312
 313   // For water
 314   Float_t awa[2] = {  1., 16. };
 315   Float_t zwa[2] = {  1.,  8. };
 316   Float_t wwa[2] = {  2.,  1. };
 317   Float_t dwa    = 1.0;
 318
 319   // For isobutane (C4H10)
 320   Float_t ais[2] = { 12.,  1. };
 321   Float_t zis[2] = {  6.,  1. };
 322   Float_t wis[2] = {  4., 10. };
 323   Float_t dis    = 0.00267;
 324
 325   // For Xe/CO2-gas-mixture
 326   // Xe-content of the Xe/CO2-mixture (90% / 10%)
 327   Float_t fxc    = .90;
 328   // Xe-content of the Xe/Isobutane-mixture (97% / 3%)
 329   Float_t fxi    = .97;
 330   Float_t dxe    = .005858;
 331
 332   // General tracking parameter
 333   Float_t tmaxfd = -10.;
 334   Float_t stemax = -1e10;
 335   Float_t deemax = -0.1;
 336   Float_t epsil  =  1e-4;
 337   Float_t stmin  = -0.001;
 338
 339   Float_t absl, radl, d, buf[1];
 340   Float_t agm[2], dgm, zgm[2], wgm[2];
 341   Int_t   nbuf;
 342
 343   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 344   //     Define Materials
 345   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 346
 347   AliMaterial( 1, "Al $",  26.98, 13.0, 2.7     ,     8.9 ,    37.2);
 348   AliMaterial( 2, "Air$",  14.61,  7.3, 0.001205, 30420.0 , 67500.0);
 349   AliMaterial( 4, "Xe $", 131.29, 54.0, dxe     ,  1447.59,     0.0);
 350   AliMaterial( 5, "Cu $",  63.54, 29.0, 8.96    ,     1.43,    14.8);
 351   AliMaterial( 6, "C  $",  12.01,  6.0, 2.265   ,    18.8 ,    74.4);
 352   AliMaterial(12, "G10$",  20.00, 10.0, 1.7     ,    19.4 ,   999.0);
 353
 354   // Mixtures
 355   AliMixture(3, "Polyethilene$",   ape, zpe, dpe, -2, wpe);
 356   AliMixture(7, "Mylar$",          amy, zmy, dmy, -3, wmy);
 357   AliMixture(8, "CO2$",            aco, zco, dco, -2, wco);
 358   AliMixture(9, "Isobutane$",      ais, zis, dis, -2, wis);
 359   AliMixture(13,"Water$",          awa, zwa, dwa, -2, wwa);
 360
 361   // Gas mixtures
 362   Char_t namate[21];
 363   // Xe/CO2-mixture
 364   // Get properties of Xe
 365   gMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
 366   // Get properties of CO2
 367   gMC->Gfmate((*fIdmate)[8], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
 368   // Create gas mixture
 369   wgm[0] = fxc;
 370   wgm[1] = 1. - fxc;
 371   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dco;
 372   AliMixture(10, "Gas mixture 1$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
 373   // Xe/Isobutane-mixture
 374   // Get properties of Xe
 375   gMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
 376   // Get properties of Isobutane
 377   gMC->Gfmate((*fIdmate)[9], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
 378   // Create gas mixture
 379   wgm[0] = fxi;
 380   wgm[1] = 1. - fxi;
 381   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dis;
 382   AliMixture(11, "Gas mixture 2$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
 383
 384   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 385   //     Tracking Media Parameters
 386   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 387
 388   // Al Frame
 389   AliMedium(1, "Al Frame$",   1, 0, isxfld, sxmgmx
 390                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 391   // Air
 392   AliMedium(2, "Air$",        2, 0, isxfld, sxmgmx
 393                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 394   // Polyethilene
 395   AliMedium(3, "Radiator$",   3, 0, isxfld, sxmgmx
 396                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 397   // Xe
 398   AliMedium(4, "Xe$",         4, 1, isxfld, sxmgmx
 399                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 400   // Cu pads
 401   AliMedium(5, "Padplane$",   5, 1, isxfld, sxmgmx
 402                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 403   // Fee + cables
 404   AliMedium(6, "Readout$",    1, 0, isxfld, sxmgmx
 405                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 406   // C frame
 407   AliMedium(7, "C Frame$",    6, 0, isxfld, sxmgmx
 408                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 409   // Mylar foils
 410   AliMedium(8, "Mylar$",      7, 0, isxfld, sxmgmx
 411                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 412   if (fGasMix == 1) {
 413     // Gas-mixture (Xe/CO2)
 414     AliMedium(9, "Gas-mix$",   10, 1, isxfld, sxmgmx
 415                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 416   }
 417   else {
 418     // Gas-mixture (Xe/Isobutane)
 419     AliMedium(9, "Gas-mix$",   11, 1, isxfld, sxmgmx
 420                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 421   }
 422   // Nomex-honeycomb (use carbon for the time being)
 423   AliMedium(10, "Nomex$",      6, 0, isxfld, sxmgmx
 424                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 425   // Kapton foils (use Mylar for the time being)
 426   AliMedium(11, "Kapton$",     7, 0, isxfld, sxmgmx
 427                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 428   // Gas-filling of the radiator
 429   AliMedium(12, "CO2$",        8, 0, isxfld, sxmgmx
 430                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 431   // G10-plates
 432   AliMedium(13, "G10-plates$",12, 0, isxfld, sxmgmx
 433                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 434   // Cooling water
 435   AliMedium(14, "Water$",     13, 0, isxfld, sxmgmx
 436                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
 437
 438 }
 439
 440 //_____________________________________________________________________________
 441 void AliTRD::DrawModule()
 442 {
 443   //
 444   // Draw a shaded view of the Transition Radiation Detector version 0
 445   //
 446
 447   // Set everything unseen
 448   gMC->Gsatt("*"   ,"SEEN",-1);
 449
 450   // Set ALIC mother transparent
 451   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN", 0);
 452
 453   // Set the volumes visible
 454   if (fGeometry->IsVersion() == 0) {
 455     gMC->Gsatt("B071","SEEN", 0);
 456     gMC->Gsatt("B074","SEEN", 0);
 457     gMC->Gsatt("B075","SEEN", 0);
 458     gMC->Gsatt("B077","SEEN", 0);
 459     gMC->Gsatt("BTR1","SEEN", 0);
 460     gMC->Gsatt("BTR2","SEEN", 0);
 461     gMC->Gsatt("BTR3","SEEN", 0);
 462     gMC->Gsatt("TRD1","SEEN", 0);
 463     gMC->Gsatt("TRD2","SEEN", 0);
 464     gMC->Gsatt("TRD3","SEEN", 0);
 465   }
 466   else {
 467     gMC->Gsatt("B071","SEEN", 0);
 468     gMC->Gsatt("B074","SEEN", 0);
 469     gMC->Gsatt("B075","SEEN", 0);
 470     gMC->Gsatt("B077","SEEN", 0);
 471     gMC->Gsatt("BTR1","SEEN", 0);
 472     gMC->Gsatt("BTR2","SEEN", 0);
 473     gMC->Gsatt("BTR3","SEEN", 0);
 474     gMC->Gsatt("TRD1","SEEN", 0);
 475     if (fGeometry->GetPHOShole())
 476       gMC->Gsatt("TRD2","SEEN", 0);
 477     if (fGeometry->GetRICHhole())
 478       gMC->Gsatt("TRD3","SEEN", 0);
 479   }
 480   gMC->Gsatt("UCII","SEEN", 0);
 481   gMC->Gsatt("UCIM","SEEN", 0);
 482   gMC->Gsatt("UCIO","SEEN", 0);
 483   gMC->Gsatt("UL02","SEEN", 1);
 484   gMC->Gsatt("UL05","SEEN", 1);
 485   gMC->Gsatt("UL06","SEEN", 1);
 486
 487   gMC->Gdopt("hide", "on");
 488   gMC->Gdopt("shad", "on");
 489   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 490   gMC->SetClipBox(".");
 491   gMC->SetClipBox("*", 0, 2000, -2000, 2000, -2000, 2000);
 492   gMC->DefaultRange();
 493   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.4, .021, .021);
 494   gMC->Gdhead(1111, "Transition Radiation Detector");
 495   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 496
 497 }
 498
 499 //_____________________________________________________________________________
 500 Int_t AliTRD::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
 501 {
 502   //
 503   // Distance between the mouse and the TRD detector on the screen
 504   // Dummy routine
 505
 506   return 9999;
 507
 508 }
 509
 510 //_____________________________________________________________________________
 511 void AliTRD::Init()
 512 {
 513   //
 514   // Initialize the TRD detector after the geometry has been created
 515   //
 516
 517   Int_t i;
 518
 519   printf("\n");
 520   for (i = 0; i < 35; i++) printf("*");
 521   printf(" TRD_INIT ");
 522   for (i = 0; i < 35; i++) printf("*");
 523   printf("\n");
 524   printf("\n");
 525
 526   if      (fGeometry->IsVersion() == 0) {
 527     printf("          Geometry for spaceframe with holes initialized.\n\n");
 528   }
 529   else if (fGeometry->IsVersion() == 1) {
 530     printf("          Geometry for spaceframe without holes initialized.\n");
 531     if (fGeometry->GetPHOShole())
 532       printf("          Leave space in front of PHOS free.\n");
 533     if (fGeometry->GetRICHhole())
 534       printf("          Leave space in front of RICH free.\n");
 535     printf("\n");
 536   }
 537
 538   if (fGasMix == 1)
 539     printf("          Gas Mixture: 90%% Xe + 10%% CO2\n\n");
 540   else
 541     printf("          Gas Mixture: 97%% Xe + 3%% Isobutane\n\n");
 542
 543 }
 544
 545 //_____________________________________________________________________________
 546 void AliTRD::MakeBranch(Option_t* option)
 547 {
 548   //
 549   // Create Tree branches for the TRD digits and cluster.
 550   //
 551
 552   Int_t  buffersize = 4000;
 553   Char_t branchname[15];
 554
 555   AliDetector::MakeBranch(option);
 556
 557   Char_t *r = strstr(option,"R");
 558   sprintf(branchname,"%srecPoints",GetName());
 559   if (fRecPoints && gAlice->TreeR() && r) {
 560     gAlice->TreeR()->Branch(branchname,fRecPoints->IsA()->GetName()
 561                            ,&fRecPoints,buffersize,0);
 562     printf("* AliTRD::MakeBranch * Making Branch %s for points in TreeR\n",branchname);
 563   }
 564
 565 }
 566
 567 //_____________________________________________________________________________
 568 void AliTRD::ResetRecPoints()
 569 {
 570   //
 571   // Reset number of reconstructed points and the point array
 572   //
 573
 574   fNRecPoints = 0;
 575   if (fRecPoints) fRecPoints->Delete();
 576
 577 }
 578
 579 //_____________________________________________________________________________
 580 void AliTRD::SetTreeAddress()
 581 {
 582   //
 583   // Set the branch addresses for the trees.
 584   //
 585
 586   Char_t branchname[15];
 587
 588   AliDetector::SetTreeAddress();
 589
 590   TBranch *branch;
 591   TTree   *treeR = gAlice->TreeR();
 592
 593   if (treeR) {
 594     sprintf(branchname,"%srecPoints",GetName());
 595     if (fRecPoints) {
 596       branch = treeR->GetBranch(branchname);
 597       if (branch) {
 598         branch->SetAddress(&fRecPoints);
 599       }
 600     }
 601   }
 602
 603 }
 604
 605 //_____________________________________________________________________________
 606 void AliTRD::SetGasMix(Int_t imix)
 607 {
 608   //
 609   // Defines the gas mixture (imix=0:  Xe/Isobutane imix=1: Xe/CO2)
 610   //
 611
 612   if ((imix < 0) || (imix > 1)) {
 613     printf("Wrong input value: %d\n",imix);
 614     printf("Use standard setting\n");
 615     fGasMix = 0;
 616     return;
 617   }
 618
 619   fGasMix = imix;
 620
 621 }
 622
 623 //_____________________________________________________________________________
 624 AliTRD &AliTRD::operator=(const AliTRD &trd)
 625 {
 626   //
 627   // Assignment operator
 628   //
 629
 630   if (this != &trd) ((AliTRD &) trd).Copy(*this);
 631   return *this;
 632
 633 }