f1b325f63fc09ede18b16feac80cbe83e2de4d73
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRD.cxx
1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2 //                                                                           //
3 //  Transition Radiation Detector                                            //
4 //  This class contains the basic functions for the Transition Radiation     //
5 //  detector. Functions specific to one particular geometry are              //
6 //  contained in the derived classes                                         //
7 //                                                                           //
8 //Begin_Html
9 /*
10 <img src="gif/AliTRDClass.gif">
11 */
12 //End_Html
13 //                                                                           //
14 //                                                                           //
15 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
16
17 #include <TMath.h>
18 #include <TRandom.h>
19 #include <TVector.h>
20 #include <TGeometry.h>
21 #include <TNode.h>
22 #include <TBRIK.h>
23 #include <TPGON.h> 
24
25 #include "AliTRD.h"
26 #include "AliRun.h"
27
28 #include "AliMC.h"
29 #include "AliConst.h"
30  
31 ClassImp(AliTRD)
32  
33 //_____________________________________________________________________________
34 AliTRD::AliTRD()
35 {
36   //
37   // Default constructor
38   //
39   fIshunt      = 0;
40   fGasMix      = 0;
41   fSensSelect  = 0;
42   fSensPlane   = 0;
43   fSensChamber = 0;
44   fSensSector  = 0;
45 }
46  
47 //_____________________________________________________________________________
48 AliTRD::AliTRD(const char *name, const char *title)
49        : AliDetector(name,title)
50 {
51   //
52   // Standard constructor for the TRD
53   //
54
55   //
56   // Allocate the hit array
57  
58   fHits   = new TClonesArray("AliTRDhit",  405);
59   
60   fIshunt      = 0;
61   fGasMix      = 0;
62   fSensSelect  = 0;
63   fSensPlane   = 0;
64   fSensChamber = 0;
65   fSensSector  = 0;
66   
67   SetMarkerColor(kWhite);   
68 }
69  
70 //_____________________________________________________________________________
71 void AliTRD::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
72 {
73   //
74   // Add a hit for the TRD
75   //
76   TClonesArray &lhits = *fHits;
77   new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,track,vol,hits);
78 }
79
80 //_____________________________________________________________________________
81 void AliTRD::BuildGeometry()
82 {
83   //
84   // Create the ROOT TNode geometry for the TRD
85   //
86   TNode *Node, *Top;
87   TPGON *pgon;
88   const Int_t kColorTRD = 46;
89   
90   // Find the top node alice
91   Top=gAlice->GetGeometry()->GetNode("alice");
92   
93   pgon = new TPGON("S_TRD","TRD","void",0,360,nsect,4);
94   Float_t ff    = TMath::Cos(kDegrad * 180 / nsect);
95   Float_t rrmin = rmin / ff;
96   Float_t rrmax = rmax / ff;
97   pgon->DefineSection(0,-zmax1,rrmax,rrmax);
98   pgon->DefineSection(1,-zmax2,rrmin,rrmax);
99   pgon->DefineSection(2, zmax2,rrmin,rrmax);
100   pgon->DefineSection(3, zmax1,rrmax,rrmax);
101   Top->cd();
102   Node = new TNode("TRD","TRD","S_TRD",0,0,0,"");
103   Node->SetLineColor(kColorTRD);
104   fNodes->Add(Node);
105
106 }
107  
108 //_____________________________________________________________________________
109 void AliTRD::CreateMaterials()
110 {
111
112   //
113   // Create the materials for the TRD
114   // Origin Y.Foka
115   //
116
117   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
118   
119   Int_t   ISXFLD = gAlice->Field()->Integ();
120   Float_t SXMGMX = gAlice->Field()->Max();
121   
122   // For polyethilene (CH2) 
123   Float_t ape[2] = { 12., 1. };
124   Float_t zpe[2] = {  6., 1. };
125   Float_t wpe[2] = {  1., 2. };
126   Float_t dpe    = 0.95;
127
128   // For mylar (C5H4O2) 
129   Float_t amy[3] = { 12., 1., 16. };
130   Float_t zmy[3] = {  6., 1.,  8. };
131   Float_t wmy[3] = {  5., 4.,  2. };
132   Float_t dmy    = 1.39;
133
134   // For CO2 
135   Float_t aco[2] = { 12., 16. };
136   Float_t zco[2] = {  6.,  8. };
137   Float_t wco[2] = {  1.,  2. };
138   Float_t dco    = 0.001977;
139
140   // For water
141   Float_t awa[2] = {  1., 16. };
142   Float_t zwa[2] = {  1.,  8. };
143   Float_t wwa[2] = {  2.,  1. };
144   Float_t dwa    = 1.0;
145
146   // For isobutane (C4H10)
147   Float_t ais[2] = { 12.,  1. };
148   Float_t zis[2] = {  6.,  1. };
149   Float_t wis[2] = {  4., 10. };
150   Float_t dis    = 0.00267;
151
152   // For Xe/CO2-gas-mixture 
153   // Xe-content of the Xe/CO2-mixture (90% / 10%) 
154   Float_t fxc    = .90;
155   // Xe-content of the Xe/Isobutane-mixture (97% / 3%) 
156   Float_t fxi    = .97;
157   Float_t dxe    = .005858;
158   
159   // General tracking parameter
160   Float_t tmaxfd = -10.;
161   Float_t stemax = -1e10;
162   Float_t deemax = -0.1;
163   Float_t epsil  =  1e-4;
164   Float_t stmin  = -0.001;
165   
166   Float_t absl, radl, d, buf[1];
167   Float_t agm[2], dgm, zgm[2], wgm[2];
168   Int_t   nbuf;
169   
170   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
171   //     Define Materials 
172   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
173
174   AliMaterial( 1, "Al $",  26.98, 13.0, 2.7     ,     8.9 ,    37.2);
175   AliMaterial( 2, "Air$",  14.61,  7.3, 0.001205, 30420.0 , 67500.0);
176   AliMaterial( 4, "Xe $", 131.29, 54.0, dxe     ,  1447.59,     0.0);
177   AliMaterial( 5, "Cu $",  63.54, 29.0, 8.96    ,     1.43,    14.8);
178   AliMaterial( 6, "C  $",  12.01,  6.0, 2.265   ,    18.8 ,    74.4);
179   AliMaterial(12, "G10$",  20.00, 10.0, 1.7     ,    19.4 ,   999.0);
180
181   // Mixtures 
182   AliMixture(3, "Polyethilene$",   ape, zpe, dpe, -2, wpe);
183   AliMixture(7, "Mylar$",          amy, zmy, dmy, -3, wmy);
184   AliMixture(8, "CO2$",            aco, zco, dco, -2, wco);
185   AliMixture(9, "Isobutane$",      ais, zis, dis, -2, wis);
186   AliMixture(13, "Water$"        , awa, zwa, dwa, -2, wwa);
187
188   // Gas mixtures
189   char namate[21];
190   // Xe/CO2-mixture
191   // Get properties of Xe 
192   pMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
193   // Get properties of CO2 
194   pMC->Gfmate((*fIdmate)[8], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
195   // Create gas mixture 
196   wgm[0] = fxc;
197   wgm[1] = 1. - fxc;
198   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dco;
199   AliMixture(10, "Gas mixture 1$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
200   // Xe/Isobutane-mixture
201   // Get properties of Xe 
202   pMC->Gfmate((*fIdmate)[4], namate, agm[0], zgm[0], d, radl, absl, buf, nbuf);
203   // Get properties of Isobutane
204   pMC->Gfmate((*fIdmate)[9], namate, agm[1], zgm[1], d, radl, absl, buf, nbuf);
205   // Create gas mixture 
206   wgm[0] = fxi;
207   wgm[1] = 1. - fxi;
208   dgm    = wgm[0] * dxe + wgm[1] * dis;
209   AliMixture(11, "Gas mixture 2$", agm, zgm, dgm,  2, wgm);
210  
211   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
212   //     Tracking Media Parameters 
213   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
214
215   // Al Frame 
216   AliMedium(1301, "Al Frame$",   1, 0, ISXFLD, SXMGMX
217                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
218   // Air 
219   AliMedium(1302, "Air$",        2, 0, ISXFLD, SXMGMX
220                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
221   // Polyethilene 
222   AliMedium(1303, "Radiator$",   3, 0, ISXFLD, SXMGMX
223                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
224   // Xe 
225   AliMedium(1304, "Xe$",         4, 1, ISXFLD, SXMGMX
226                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
227   // Cu pads 
228   AliMedium(1305, "Padplane$",   5, 1, ISXFLD, SXMGMX
229                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
230   // Fee + cables 
231   AliMedium(1306, "Readout$",    1, 0, ISXFLD, SXMGMX
232                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
233   // C frame 
234   AliMedium(1307, "C Frame$",    6, 0, ISXFLD, SXMGMX
235                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
236   // Mylar foils 
237   AliMedium(1308, "Mylar$",      7, 0, ISXFLD, SXMGMX
238                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
239   if (fGasMix == 1) {
240     // Gas-mixture (Xe/CO2) 
241     AliMedium(1309, "Gas-mix$",   10, 1, ISXFLD, SXMGMX
242                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
243   }
244   else {
245     // Gas-mixture (Xe/Isobutane) 
246     AliMedium(1309, "Gas-mix$",   11, 1, ISXFLD, SXMGMX
247                   , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
248   }
249   // Nomex-honeycomb (use carbon for the time being) 
250   AliMedium(1310, "Nomex$",      6, 0, ISXFLD, SXMGMX
251                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
252   // Kapton foils (use Mylar for the time being) 
253   AliMedium(1311, "Kapton$",     7, 0, ISXFLD, SXMGMX
254                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
255   // Gas-filling of the radiator 
256   AliMedium(1312, "CO2$",        8, 0, ISXFLD, SXMGMX
257                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
258   // G10-plates
259   AliMedium(1313, "G10-plates$",12, 0, ISXFLD, SXMGMX
260                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
261   // Cooling water
262   AliMedium(1314, "Water$",     13, 0, ISXFLD, SXMGMX
263                 , tmaxfd, stemax, deemax, epsil, stmin);
264
265 }
266
267 //_____________________________________________________________________________
268 Int_t AliTRD::DistancetoPrimitive(Int_t , Int_t )
269 {
270   //
271   // Distance between the mouse and the TRD detector on the screen
272   // Dummy routine
273   //
274    return 9999;
275 }
276  
277 //_____________________________________________________________________________
278 void AliTRD::Init()
279 {
280   //
281   // Initialise the TRD detector after the geometry has been created
282   //
283   Int_t i;
284   //
285   printf("\n");
286   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
287   printf(" TRD_INIT ");
288   for(i=0;i<35;i++) printf("*");
289   printf("\n");
290   
291   // Here the TRD initialisation code (if any!)
292   if (fGasMix == 1) 
293     printf("          Gas Mixture: 90%% Xe + 10%% CO2\n");
294   else
295     printf("          Gas Mixture: 97%% Xe + 3%% Isobutane\n");
296   if (fSensPlane)
297     printf("          Only plane %d is sensitive\n",fSensPlane);
298   if (fSensChamber)   
299     printf("          Only chamber %d is sensitive\n",fSensChamber);
300   if (fSensSector)
301     printf("          Only sector %d is sensitive\n",fSensSector);
302
303   for(i=0;i<80;i++) printf("*");
304   printf("\n");
305 }
306
307 //_____________________________________________________________________________
308 void AliTRD::SetGasMix(Int_t imix)
309 {
310
311   if ((imix < 0) || (imix > 1)) {
312     printf("Wrong input value: %d\n",imix);
313     printf("Use standard setting\n");
314     fGasMix = 0;
315     return;
316   }
317
318   fGasMix = imix;
319
320 }
321
322 //_____________________________________________________________________________
323 void AliTRD::SetSensPlane(Int_t iplane)
324 {
325
326   if ((iplane < 0) || (iplane > 6)) {
327     printf("Wrong input value: %d\n",iplane);
328     printf("Use standard setting\n");
329     fSensPlane  = 0;
330     fSensSelect = 0;
331     return;
332   }
333
334   fSensSelect = 1;
335   fSensPlane  = iplane;
336
337 }
338
339 //_____________________________________________________________________________
340 void AliTRD::SetSensChamber(Int_t ichamber)
341 {
342
343   if ((ichamber < 0) || (ichamber > 5)) {
344     printf("Wrong input value: %d\n",ichamber);
345     printf("Use standard setting\n");
346     fSensChamber = 0;
347     fSensSelect  = 0;
348     return;
349   }
350
351   fSensSelect  = 1;
352   fSensChamber = ichamber;
353
354 }
355
356 //_____________________________________________________________________________
357 void AliTRD::SetSensSector(Int_t isector)
358 {
359
360   if ((isector < 0) || (isector > 18)) {
361     printf("Wrong input value: %d\n",isector);
362     printf("Use standard setting\n");
363     fSensSector = 0;
364     fSensSelect = 0;
365     return;
366   }
367
368   fSensSelect = 1;
369   fSensSector = isector;
370
371 }
372
373 ClassImp(AliTRDhit)
374  
375 //_____________________________________________________________________________
376 AliTRDhit::AliTRDhit(Int_t shunt, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits):
377   AliHit(shunt, track)
378 {
379   //
380   // Create a TRD hit
381   //
382
383   //
384   // Store volume hierarchy
385   fSector  = vol[0]; 
386   fChamber = vol[1];
387   fPlane   = vol[2];
388   //
389   // Store position and charge
390   fX       = hits[0];
391   fY       = hits[1];
392   fZ       = hits[2];
393   fQ       = hits[3];
394 }