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