TRD/AliTRDv0.cxx

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                           //
   3 //  Transition Radiation Detector version 0 -- coarse simulation             //
   4 //                                                                           //
   5 //Begin_Html
   6 /*
   7 <img src="gif/AliTRDv0Class.gif">
   8 */
   9 //End_Html
  10 //                                                                           //
  11 //                                                                           //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #include <TMath.h>
  15 #include <TRandom.h>
  16 #include <TVector.h>
  17 #include <TGeometry.h>
  18 #include <TNode.h>
  19 #include <TBRIK.h>
  20 #include <TPGON.h>
  21
  22 #include "GParticle.h"
  23 #include "AliTRDv0.h"
  24 #include "AliRun.h"
  25 #include "AliMC.h"
  26 #include "AliConst.h"
  27
  28 ClassImp(AliTRDv0)
  29
  30 //_____________________________________________________________________________
  31 AliTRDv0::AliTRDv0(const char *name, const char *title)
  32          :AliTRD(name, title)
  33 {
  34   //
  35   // Standard constructor for Transition Radiation Detector version 0
  36   //
  37     fIdSens1 = fIdSens2 = 0;
  38 }
  39
  40 //_____________________________________________________________________________
  41 void AliTRDv0::CreateGeometry()
  42 {
  43   //
  44   // Create the GEANT geometry for the Transition Radiation Detector
  45   // --- The coarse geometry of the TRD, that can be used for background
  46   //     studies. This version covers the full azimuth.
  47   // -- Author :    Nick van Eijndhoven (CERN)   24/09/90
  48   //
  49   //Begin_Html
  50   /*
  51     <img src="gif/AliTRDv0.gif">
  52   */
  53   //End_Html
  54   //Begin_Html
  55   /*
  56     <img src="gif/AliTRDv0Tree.gif">
  57   */
  58   //End_Html
  59
  60   Float_t xpos, ypos, zpos, f;
  61   Int_t idmat[2];
  62   Float_t widma, theoc, widmi;
  63   Float_t tanzr;
  64   Float_t par_ic[4], par_oc[11], par_mo[10], par_fr[4];
  65
  66   Int_t *idtmed = gAlice->Idtmed();
  67
  68   // --- Name Conventions :
  69   //        TRD     --> Mother TRD volume                       (Al)
  70   //        UTRS    --> Sectors of the sub-detector             (Al)
  71   //        UTFI(O) --> Inner part of the detector frame        (Air)
  72   //        UTCI(O) --> Frames of the inner and outer chambers  (C)
  73   //        UTII(O) --> Inner part of the chambers              (Air)
  74   //        UTMI(O) --> Modules in the chambers                 (Air)
  75   //        UT1I(O) --> Radiator layer                          (CO2)
  76   //        UT2I(O) --> Polyethylene layer                      (PE)
  77   //        UT3I(O) --> Mylar layer                             (Mylar)
  78   //        UT4I(O) --> Xe/C02 layer                            (Xe/C02)
  79   //        UT5I(O) --> Cu layer (pads/sensitive)               (Cu)
  80   //        UT6I(O) --> Kapton layer                            (Kapton)
  81   //        UT7I(O) --> NOMEX layer                             (C)
  82   //        UT8I(O) --> Readout layer                           (Al)
  83
  84   // --- Contains geometry information
  85
  86   // --- Number of sectors in the full detector
  87   // --- Number of modules in each sector
  88   // --- z-Coordinates of the TRD-frame
  89   // --- r-Coordinates of the TRD-frame
  90   // --- Thickness of the aluminium of the support frame
  91   // --- Thickness of the interior of the support frame
  92   // --- Thickness of the carbon chamber frame
  93   // --- Thickness and z-position of the PE-layer in the radiator
  94   // --- Thickness and z-position of the radiator
  95   // --- Thickness and z-position of the mylar-layer
  96   // --- Thickness and z-position of the Xe/C02-layer
  97   // --- Thickness and z-position of the Cu-layer (Pads)
  98   // --- Thickness and z-position of the kapton-layer
  99   // --- Thickness and z-position of the NOMEX-layer
 100   //     Simple C-layer for the time being
 101   // --- Thickness and z-position of the readout-layer
 102   // --- Parameter for the arrays
 103
 104   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 105
 106   //************************************************************************
 107
 108   //     Definition of Volumes
 109
 110   //************************************************************************
 111
 112   //phisec = 360./nsect;  //The phi-angle of the sectors
 113   widmi  = rmin*TMath::Sin(kPI/nsect);
 114   widma  = rmax*TMath::Sin(kPI/nsect);
 115   // --- Definition of the Mother volume for the TRD (Al)
 116   par_mo[0] = 0.;
 117   par_mo[1] = 360.;
 118   par_mo[2] = nsect;
 119   par_mo[3] = 2.;
 120   par_mo[4] = -zmax1;
 121   par_mo[5] = rmin;
 122   par_mo[6] = rmax;
 123   par_mo[7] = zmax1;
 124   par_mo[8] = rmin;
 125   par_mo[9] = rmax;
 126   pMC->Gsvolu("TRD ", "PGON", idtmed[1300], par_mo, 10);
 127   pMC->Gsdvn("UTRS", "TRD ", 18, 2);
 128   // --- Definition of the inner part of the detector frame (Air)
 129   par_fr[0] = widmi;
 130   par_fr[1] = widma;
 131   par_fr[2] = zmax1/4 - alfram2/2;
 132   par_fr[3] = (rmax-rmin)/2;
 133   pMC->Gsvolu("UTFI", "TRD1", idtmed[1301], par_fr, 4);
 134   pMC->Gsvolu("UTFO", "TRD1", idtmed[1301], par_fr, 4);
 135   // --- Calculate the shape-parameter for the outer chambers
 136   tanzr = (zmax1-zmax2)/(rmax-rmin);
 137   theoc = -kRaddeg*TMath::ATan(tanzr/2);
 138   // --- The carbon frame of the outer chambers
 139   par_oc[0] = (rmax-rmin)/2;
 140   par_oc[1] = theoc;
 141   par_oc[2] = 90.;
 142   par_oc[3] = zmax2/2 -zmax1/4 -alfram2/2;
 143   par_oc[4] = widmi - (inframe+alfram1)/2;
 144   par_oc[5] = widmi - (inframe+alfram1)/2;
 145   par_oc[6] = 0.;
 146   par_oc[7] = zmax1/4 -alfram2/2;
 147   par_oc[8] = widma - (inframe+alfram1)/2;
 148   par_oc[9] = widma - (inframe+alfram1)/2;
 149   par_oc[10] = 0.;
 150   pMC->Gsvolu("UTCO", "TRAP", idtmed[1306], par_oc, 11);
 151   // --- The inner part of the outer chambers (Air)
 152   par_oc[3] -= ccframe;
 153   par_oc[4] -= ccframe;
 154   par_oc[5] -= ccframe;
 155   par_oc[7] -= ccframe;
 156   par_oc[8] -= ccframe;
 157   par_oc[9] -= ccframe;
 158   pMC->Gsvolu("UTIO", "TRAP", idtmed[1301], par_oc, 11);
 159   // --- Definition of the six modules within each outer chamber
 160   pMC->Gsdvn("UTMO", "UTIO", nmodul, 3);
 161   // --- Definition of the layers of each outer chamber
 162   par_oc[1] = theoc;
 163   par_oc[2] = 90.;
 164   par_oc[3] = -1.;
 165   par_oc[4] = -1.;
 166   par_oc[5] = -1.;
 167   par_oc[6] = 0.;
 168   par_oc[7] = -1.;
 169   par_oc[8] = -1.;
 170   par_oc[9] = -1.;
 171   par_oc[10] = 0.;
 172   // --- Radiator layer
 173   par_oc[0] = rathick/2;
 174   pMC->Gsvolu("UT1O", "TRAP", idtmed[1311], par_oc, 11);
 175   // --- Polyethylene layer
 176   par_oc[0] = pethick/2;
 177   pMC->Gsvolu("UT2O", "TRAP", idtmed[1302], par_oc, 11);
 178   // --- Mylar layer
 179   par_oc[0] = mythick/2;
 180   pMC->Gsvolu("UT3O", "TRAP", idtmed[1307], par_oc, 11);
 181   // --- Xe/CO2 layer
 182   par_oc[0] = xethick/2;
 183   pMC->Gsvolu("UT4O", "TRAP", idtmed[1308], par_oc, 11);
 184   // --- Cu layer
 185   par_oc[0] = cuthick/2;
 186   pMC->Gsvolu("UT5O", "TRAP", idtmed[1304], par_oc, 11);
 187   // --- Kapton layer
 188   par_oc[0] = kathick/2;
 189   pMC->Gsvolu("UT6O", "TRAP", idtmed[1310], par_oc, 11);
 190   // --- NOMEX layer
 191   par_oc[0] = nothick/2;
 192   pMC->Gsvolu("UT7O", "TRAP", idtmed[1309], par_oc, 11);
 193   // --- Read out layer
 194   par_oc[0] = rothick/2;
 195   pMC->Gsvolu("UT8O", "TRAP", idtmed[1305], par_oc, 11);
 196   // --- The carbon frame of the inner chambers
 197   par_ic[0] = widmi - (inframe+alfram1)/2;
 198   par_ic[1] = widma - (inframe+alfram1)/2;
 199   par_ic[2] = zmax1/4 - alfram2/2;
 200   par_ic[3] = (rmax-rmin)/2;
 201   pMC->Gsvolu("UTCI", "TRD1", idtmed[1306], par_ic, 4);
 202   // --- The inner part of the inner chambers (Air)
 203   par_ic[0] -= ccframe;
 204   par_ic[1] -= ccframe;
 205   par_ic[2] -= ccframe;
 206   pMC->Gsvolu("UTII", "TRD1", idtmed[1301], par_ic, 4);
 207   // --- Definition of the six modules within each outer chamber
 208   pMC->Gsdvn("UTMI", "UTII", nmodul, 3);
 209   // --- Definition of the layers of each inner chamber
 210   par_ic[0] = -1.;
 211   par_ic[1] = -1.;
 212   par_ic[2] = -1.;
 213   // --- Radiator layer
 214   par_ic[3] = rathick/2;
 215   pMC->Gsvolu("UT1I", "TRD1", idtmed[1311], par_ic, 4);
 216   // --- Polyethylene layer
 217   par_ic[3] = pethick/2;
 218   pMC->Gsvolu("UT2I", "TRD1", idtmed[1302], par_ic, 4);
 219   // --- Mylar layer
 220   par_ic[3] = mythick/2;
 221   pMC->Gsvolu("UT3I", "TRD1", idtmed[1307], par_ic, 4);
 222   // --- Xe/CO2 layer
 223   par_ic[3] = xethick/2;
 224   pMC->Gsvolu("UT4I", "TRD1", idtmed[1308], par_ic, 4);
 225   // --- Cu layer
 226   par_ic[3] = cuthick/2;
 227   pMC->Gsvolu("UT5I", "TRD1", idtmed[1304], par_ic, 4);
 228   // --- Kapton layer
 229   par_ic[3] = kathick/2;
 230   pMC->Gsvolu("UT6I", "TRD1", idtmed[1310], par_ic, 4);
 231   // --- NOMEX layer
 232   par_ic[3] = nothick/2;
 233   pMC->Gsvolu("UT7I", "TRD1", idtmed[1309], par_ic, 4);
 234   // --- Read out layer
 235   par_ic[3] = rothick/2;
 236   pMC->Gsvolu("UT8I", "TRD1", idtmed[1305], par_ic, 4);
 237   //************************************************************************
 238
 239   //     Positioning of Volumes
 240
 241   //************************************************************************
 242   // --- The rotation matrices
 243   AliMatrix(idmat[0], 90., 90., 180., 0., 90., 0.);
 244   AliMatrix(idmat[1], 90., 90., 0.,   0., 90., 0.);
 245   // --- Position of the layers in a TRD module
 246   f = TMath::Tan(theoc * kDegrad);
 247   pMC->Gspos("UT8O", 1, "UTMO", 0., f*rozpos, rozpos, 0, "ONLY");
 248   pMC->Gspos("UT7O", 1, "UTMO", 0., f*nozpos, nozpos, 0, "ONLY");
 249   pMC->Gspos("UT6O", 1, "UTMO", 0., f*kazpos, kazpos, 0, "ONLY");
 250   pMC->Gspos("UT5O", 1, "UTMO", 0., f*cuzpos, cuzpos, 0, "ONLY");
 251   pMC->Gspos("UT4O", 1, "UTMO", 0., f*xezpos, xezpos, 0, "ONLY");
 252   pMC->Gspos("UT3O", 1, "UTMO", 0., f*myzpos, myzpos, 0, "ONLY");
 253   pMC->Gspos("UT1O", 1, "UTMO", 0., f*razpos, razpos, 0, "ONLY");
 254   pMC->Gspos("UT2O", 1, "UT1O", 0., f*pezpos, pezpos, 0, "ONLY");
 255   pMC->Gspos("UT8I", 1, "UTMI", 0., 0.,       rozpos, 0, "ONLY");
 256   pMC->Gspos("UT7I", 1, "UTMI", 0., 0.,       nozpos, 0, "ONLY");
 257   pMC->Gspos("UT6I", 1, "UTMI", 0., 0.,       kazpos, 0, "ONLY");
 258   pMC->Gspos("UT5I", 1, "UTMI", 0., 0.,       cuzpos, 0, "ONLY");
 259   pMC->Gspos("UT4I", 1, "UTMI", 0., 0.,       xezpos, 0, "ONLY");
 260   pMC->Gspos("UT3I", 1, "UTMI", 0., 0.,       myzpos, 0, "ONLY");
 261   pMC->Gspos("UT1I", 1, "UTMI", 0., 0.,       razpos, 0, "ONLY");
 262   pMC->Gspos("UT2I", 1, "UT1I", 0., 0.,       pezpos, 0, "ONLY");
 263   // --- Position of the inner part of the chambers
 264   pMC->Gspos("UTII", 1, "UTCI", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 265   pMC->Gspos("UTIO", 1, "UTCO", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 266   // --- Position of the chambers in the support frame
 267   xpos = 0.;
 268   ypos = (zmax1-zmax2)/4;
 269   zpos = 0.;
 270   pMC->Gspos("UTCO", 1, "UTFO", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
 271   xpos = 0.;
 272   ypos = 0.;
 273   zpos = 0.;
 274   pMC->Gspos("UTCI", 1, "UTFI", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
 275   // --- Position of the frame in the sectors of the mother volume
 276   xpos = (rmax+rmin)/2;
 277   ypos = 0.;
 278   zpos = zmax1*3/4;
 279   pMC->Gspos("UTFO", 1, "UTRS", xpos, ypos, zpos, idmat[0], "ONLY");
 280   pMC->Gspos("UTFO", 2, "UTRS", xpos, ypos,-zpos, idmat[1], "ONLY");
 281   xpos = (rmax+rmin)/2;
 282   ypos = 0.;
 283   zpos = zmax1/4;
 284   pMC->Gspos("UTFI", 1, "UTRS", xpos, ypos, zpos, idmat[0], "ONLY");
 285   pMC->Gspos("UTFI", 2, "UTRS", xpos, ypos,-zpos, idmat[1], "ONLY");
 286   // --- Position of TRD mother volume in ALICE experiment
 287   pMC->Gspos("TRD ", 1, "ALIC", 0., 0., 0., 0, "ONLY");
 288 }
 289
 290 //_____________________________________________________________________________
 291 void AliTRDv0::DrawDetector()
 292 {
 293   //
 294   // Draw a shaded view of the Transition Radiation Detector version 0
 295   //
 296
 297   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 298
 299   // Set everything unseen
 300   pMC->Gsatt("*", "seen", -1);
 301   //
 302   // Set ALIC mother transparent
 303   pMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
 304   //
 305   // Set the volumes visible
 306   pMC->Gsatt("TRD","SEEN",0);
 307   pMC->Gsatt("UTRS","SEEN",0);
 308   pMC->Gsatt("UTFI","SEEN",0);
 309   pMC->Gsatt("UTFO","SEEN",0);
 310   pMC->Gsatt("UTCO","SEEN",0);
 311   pMC->Gsatt("UTIO","SEEN",0);
 312   pMC->Gsatt("UTMO","SEEN",0);
 313   pMC->Gsatt("UT1O","SEEN",1);
 314   pMC->Gsatt("UT4O","SEEN",1);
 315   pMC->Gsatt("UTCI","SEEN",0);
 316   pMC->Gsatt("UTII","SEEN",0);
 317   pMC->Gsatt("UTMI","SEEN",0);
 318   pMC->Gsatt("UT1I","SEEN",1);
 319   pMC->Gsatt("UT4I","SEEN",1);
 320   //
 321   pMC->Gdopt("hide", "on");
 322   pMC->Gdopt("shad", "on");
 323   pMC->Gsatt("*", "fill", 7);
 324   pMC->SetClipBox(".");
 325   pMC->SetClipBox("*", 0, 2000, -2000, 2000, -2000, 2000);
 326   pMC->DefaultRange();
 327   pMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.4, .021, .021);
 328   pMC->Gdhead(1111, "Transition Radiation Detector Version 0");
 329   pMC->Gdman(18, 4, "MAN");
 330 }
 331
 332 //_____________________________________________________________________________
 333 void AliTRDv0::CreateMaterials()
 334 {
 335   //
 336   // Create materials for the Transition Radiation Detector
 337   //
 338   printf("TRD: Fast simulation with coarse geometry\n");
 339   AliTRD::CreateMaterials();
 340 }
 341
 342 //_____________________________________________________________________________
 343 void AliTRDv0::Init()
 344 {
 345   //
 346   // Initialise Transition Radiation Detector after geometry is built
 347   //
 348   AliTRD::Init();
 349   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 350   //
 351   // Retrieve the numeric identifier of the sensitive planes
 352   fIdSens1 = pMC->VolId("UT5I");
 353   fIdSens2 = pMC->VolId("UT5O");
 354 }
 355
 356 //_____________________________________________________________________________
 357 void AliTRDv0::StepManager()
 358 {
 359   //
 360   // Procedure called at every step in the TRD
 361   //
 362
 363   Int_t         vol[3];
 364   Int_t         icopy, idSens, icSens;
 365
 366   Float_t       hits[4];
 367
 368   TClonesArray &lhits = *fHits;
 369
 370   AliMC* pMC = AliMC::GetMC();
 371
 372   // Use only charged tracks and count them only once per volume
 373   if(pMC->TrackCharge() && pMC->TrackEntering()) {
 374
 375     // Check on sensitive volume
 376     idSens = pMC->CurrentVol(0,icSens);
 377     if ((idSens == fIdSens1) || (idSens == fIdSens2)) {
 378
 379       // The sector number
 380       pMC->CurrentVolOff(5,0,icopy);
 381       vol[0] = icopy;
 382
 383       // The chamber number
 384       pMC->CurrentVolOff(4,0,icopy);
 385       if (idSens == fIdSens2)
 386         vol[1] = (icopy - 1) * 3 + 1;
 387       else
 388         vol[1] =  icopy + 1;
 389
 390       // The plane number
 391       pMC->CurrentVolOff(1,0,icopy);
 392       vol[2] = icopy;
 393
 394       pMC->TrackPosition(hits);
 395       hits[3] = 0;
 396
 397       new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
 398     }
 399   }
 400 }