6e03ff1655c1418643de21187a41f18d6122c310
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDv2.cxx
1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2 //                                                                           //
3 //  Transition Radiation Detector version 2 -- detailed simulation           //
4 //                                                                           //
5 //Begin_Html
6 /*
7 <img src="picts/AliTRDv2Class.gif">
8 */
9 //End_Html
10 //                                                                           //
11 //                                                                           //
12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
13
14 #include <TMath.h>
15 #include <TVector.h>
16
17 #include "AliTRDv2.h"
18 #include "AliRun.h"
19 #include "AliMC.h"
20 #include "AliConst.h"
21
22 ClassImp(AliTRDv2)
23
24 //_____________________________________________________________________________
25 AliTRDv2::AliTRDv2(const char *name, const char *title) 
26          :AliTRD(name, title) 
27 {
28   //
29   // Standard constructor for Transition Radiation Detector version 2
30   //
31   for (Int_t icham = 0; icham < ncham; ++icham) {
32     fIdSensI[icham] = 0;
33     fIdSensN[icham] = 0;
34     fIdSensO[icham] = 0;
35   }
36   fDeltaE = NULL;
37
38   SetBufferSize(128000);
39 }
40
41 AliTRDv2::~AliTRDv2()
42 {
43    if (fDeltaE)  delete fDeltaE;
44 }
45  
46 //_____________________________________________________________________________
47 void AliTRDv2::CreateGeometry()
48 {
49   //
50   // Create geometry for the Transition Radiation Detector version 2
51   // This version covers the full azimuth. 
52   // --- Author :  Christoph Blume (GSI) 20/5/99 
53   //
54   // --- Volume names : 
55   //       TRD         --> Mother TRD volume                              (Al) 
56   //       UTRS        --> Sectors of the sub-detector                    (Al)
57   //       UTRI        --> Inner part of the detector frame               (Air) 
58   //     The chambers 
59   //       UCI1-6      --> The frame of the inner chambers                (C) 
60   //       UCN1-6      --> The frame of the neighbouring chambers         (C) 
61   //       UCO1-6      --> The frame of the outer chambers                (C) 
62   //       UII1-6      --> The inner part of the inner chambers           (Air) 
63   //       UIN1-6      --> The inner part of the neighbouring chambers    (Air) 
64   //       UIO1-6      --> The inner part of the outer chambers           (Air) 
65   //     The layers inside a chamber 
66   //       UT0I(N,O)   --> Radiator seal                                  (G10)
67   //       UT1I(N,O)   --> Radiator                                       (CO2)
68   //       UT2I(N,O)   --> Polyethylene of radiator                       (PE)
69   //       UT3I(N,O)   --> Entrance window                                (Mylar)
70   //       UXI(N,O)1-6 --> Gas volume (sensitive)                         (Xe/Isobutane)
71   //       UT5I(N,O)   --> Pad plane                                      (Cu)
72   //       UT6I(N,O)   --> Support structure                              (G10)
73   //       UT7I(N,O)   --> FEE + signal lines                             (Cu)
74   //       UT8I(N,O)   --> Polyethylene of cooling device                 (PE)
75   //       UT9I(N,O)   --> Cooling water                                  (Water)
76   //
77   //Begin_Html
78   /*
79     <img src="picts/AliTRDv2.gif">
80   */
81   //End_Html
82   //Begin_Html
83   /*
84     <img src="picts/AliTRDv2Tree.gif">
85   */
86   //End_Html
87   
88   Float_t xpos, ypos, zpos;
89   Int_t   idmat[2];
90
91   const Int_t nparmo = 10;
92   const Int_t nparfr =  4;
93   const Int_t nparch =  3;
94   const Int_t nparic =  4;
95   const Int_t nparnc =  4;
96   const Int_t nparoc = 11;
97
98   Float_t par_mo[nparmo];
99   Float_t par_fr[nparfr];
100   Float_t par_ch[nparch];
101   Float_t par_ic[nparic];
102   Float_t par_nc[nparnc];
103   Float_t par_oc[nparoc];
104
105   Int_t icham;
106
107   Int_t *idtmed = fIdtmed->GetArray()-1299;
108   
109   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
110   //     Definition of Volumes 
111   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
112   
113   // Definition of the mother volume for the TRD (Al) 
114   par_mo[0] =   0.;
115   par_mo[1] = 360.;
116   par_mo[2] = nsect;
117   par_mo[3] = 2.;
118   par_mo[4] = -zmax1;
119   par_mo[5] = rmin;
120   par_mo[6] = rmax;
121   par_mo[7] =  zmax1;
122   par_mo[8] = rmin;
123   par_mo[9] = rmax;
124   gMC->Gsvolu("TRD ", "PGON", idtmed[1301-1], par_mo, nparmo);
125   gMC->Gsdvn("UTRS", "TRD ", nsect, 2);
126
127   // The minimal width of a sector in rphi-direction
128   Float_t widmi = rmin * TMath::Tan(kPI/nsect);
129   // The maximal width of a sector in rphi-direction
130   Float_t widma = rmax * TMath::Tan(kPI/nsect);
131   // The total thickness of the spaceframe (Al + Air)
132   Float_t frame = widmi - (widpl1 / 2);
133
134   // Definition of the inner part of the detector frame (Air) 
135   par_fr[0] = widmi - alframe / 2.;
136   par_fr[1] = widma - alframe / 2.;
137   par_fr[2] = zmax1;
138   par_fr[3] = (rmax - rmin) / 2;
139   gMC->Gsvolu("UTRI", "TRD1", idtmed[1302-1], par_fr, nparfr); 
140
141   // Some parameter for the chambers 
142   Float_t lendifc = (zmax1 - zmax2) / nmodul;
143   Float_t heightc = (rmax  - rmin ) / nmodul;
144   Float_t widdifc = (widma - widmi) / nmodul;
145
146   // Definition of the chambers 
147   Char_t ctagc[5], ctagi[5];
148   for (icham = 1; icham <= ncham; ++icham) {
149
150     // Carbon frame of the inner chambers (C) 
151     par_ch[0] = widmi + (icham-1) * widdifc - frame;
152     par_ch[1] = zleni   / 2.;
153     par_ch[2] = heightc / 2.;
154     sprintf(ctagc,"UCI%1d",icham);
155     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1307-1], par_ch, nparch);
156     // Inner part of the inner chambers (Air) 
157     par_ch[0] -= ccframe;
158     par_ch[1] -= ccframe;
159     sprintf(ctagc,"UII%1d",icham);
160     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1302-1], par_ch, nparch);
161
162     // Carbon frame of the neighbouring chambers (C) 
163     par_ch[0] = widmi + (icham-1) * widdifc - frame;
164     par_ch[1] = zlenn   / 2.;
165     par_ch[2] = heightc / 2.;
166     sprintf(ctagc,"UCN%1d",icham);
167     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1307-1], par_ch, nparch);
168     // Inner part of the neighbouring chambers (Air) 
169     par_ch[0] -= ccframe;
170     par_ch[1] -= ccframe;
171     sprintf(ctagc,"UIN%1d",icham);
172     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1302-1], par_ch, nparch);
173
174     // Carbon frame of the outer chambers (C) 
175     par_ch[0] = widmi + (icham-1) * widdifc - frame;
176     par_ch[1] = (icham - 6) * lendifc / 2. + zleno   / 2.;
177     par_ch[2] = heightc / 2.;
178     sprintf(ctagc,"UCO%1d",icham);
179     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1307-1], par_ch, nparch);
180     // Inner part of the outer chambers (Air) 
181     par_ch[0] -= ccframe;
182     par_ch[1] -= ccframe;
183     sprintf(ctagc,"UIO%1d",icham);
184     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1302-1], par_ch, nparch);
185
186   }
187
188   // Definition of the layers in each inner chamber 
189   par_ic[0] = -1.;
190   par_ic[1] = -1.;
191   // G10 layer (radiator layer)
192   par_ic[2] = sethick / 2;
193   gMC->Gsvolu("UT0I", "BOX ", idtmed[1313-1], par_ic, nparic);
194   // CO2 layer (radiator)
195   par_ic[2] = rathick / 2;
196   gMC->Gsvolu("UT1I", "BOX ", idtmed[1312-1], par_ic, nparic);
197   // PE layer (radiator)
198   par_ic[2] = pethick / 2;
199   gMC->Gsvolu("UT2I", "BOX ", idtmed[1303-1], par_ic, nparic);
200   // Mylar layer (entrance window + HV cathode) 
201   par_ic[2] = mythick / 2;
202   gMC->Gsvolu("UT3I", "BOX ", idtmed[1308-1], par_ic, nparic);
203   // Xe/Isobutane layer (gasvolume) 
204   par_ic[2] = xethick / 2.;
205   for (icham = 1; icham <= 6; ++icham) {
206     sprintf(ctagc,"UXI%1d",icham);
207     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1309-1], par_ic, nparic);
208   }
209   // Cu layer (pad plane)
210   par_ic[2] = cuthick / 2;
211   gMC->Gsvolu("UT5I", "BOX ", idtmed[1305-1], par_ic, nparic);
212   // G10 layer (support structure)
213   par_ic[2] = suthick / 2;
214   gMC->Gsvolu("UT6I", "BOX ", idtmed[1313-1], par_ic, nparic);
215   // Cu layer (FEE + signal lines)
216   par_ic[2] = fethick / 2;
217   gMC->Gsvolu("UT7I", "BOX ", idtmed[1305-1], par_ic, nparic);
218   // PE layer (cooling devices)
219   par_ic[2] = cothick / 2;
220   gMC->Gsvolu("UT8I", "BOX ", idtmed[1303-1], par_ic, nparic);
221   // Water layer (cooling)
222   par_ic[2] = wathick / 2;
223   gMC->Gsvolu("UT9I", "BOX ", idtmed[1314-1], par_ic, nparic);
224
225   // Definition of the layers in each neighbouring chamber 
226   par_nc[0] = -1.;
227   par_nc[1] = -1.;
228   // G10 layer (radiator layer)
229   par_nc[2] = sethick / 2;
230   gMC->Gsvolu("UT0N", "BOX ", idtmed[1313-1], par_nc, nparnc);
231   // CO2 layer (radiator)
232   par_nc[2] = rathick / 2;
233   gMC->Gsvolu("UT1N", "BOX ", idtmed[1312-1], par_nc, nparnc);
234   // PE layer (radiator)
235   par_nc[2] = pethick / 2;
236   gMC->Gsvolu("UT2N", "BOX ", idtmed[1303-1], par_nc, nparnc);
237   // Mylar layer (entrance window + HV cathode) 
238   par_nc[2] = mythick / 2;
239   gMC->Gsvolu("UT3N", "BOX ", idtmed[1308-1], par_nc, nparnc);
240   // Xe/Isobutane layer (gasvolume) 
241   par_nc[2] = xethick / 2.;
242   for (icham = 1; icham <= 6; ++icham) {
243     sprintf(ctagc,"UXN%1d",icham);
244     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1309-1], par_nc, nparnc);
245   }
246   // Cu layer (pad plane)
247   par_nc[2] = cuthick / 2;
248   gMC->Gsvolu("UT5N", "BOX ", idtmed[1305-1], par_nc, nparnc);
249   // G10 layer (support structure)
250   par_nc[2] = suthick / 2;
251   gMC->Gsvolu("UT6N", "BOX ", idtmed[1313-1], par_nc, nparnc);
252   // Cu layer (FEE + signal lines)
253   par_nc[2] = fethick / 2;
254   gMC->Gsvolu("UT7N", "BOX ", idtmed[1305-1], par_nc, nparnc);
255   // PE layer (cooling devices)
256   par_nc[2] = cothick / 2;
257   gMC->Gsvolu("UT8N", "BOX ", idtmed[1303-1], par_nc, nparnc);
258   // Water layer (cooling)
259   par_nc[2] = wathick / 2;
260   gMC->Gsvolu("UT9N", "BOX ", idtmed[1314-1], par_nc, nparnc);
261
262   // Definition of the layers in each outer chamber 
263   par_oc[0] = -1.;
264   par_oc[1] = -1.;
265   // G10 layer (radiator layer)
266   par_oc[2] = sethick / 2;
267   gMC->Gsvolu("UT0O", "BOX ", idtmed[1313-1], par_oc, nparoc);
268   // CO2 layer (radiator)
269   par_oc[2] = rathick / 2;
270   gMC->Gsvolu("UT1O", "BOX ", idtmed[1312-1], par_oc, nparoc);
271   // PE layer (radiator)
272   par_oc[2] = pethick / 2;
273   gMC->Gsvolu("UT2O", "BOX ", idtmed[1303-1], par_oc, nparoc);
274   // Mylar layer (entrance window + HV cathode) 
275   par_oc[2] = mythick / 2;
276   gMC->Gsvolu("UT3O", "BOX ", idtmed[1308-1], par_oc, nparoc);
277   // Xe/Isobutane layer (gasvolume) 
278   par_oc[2] = xethick / 2.;
279   for (icham = 1; icham <= 6; ++icham) {
280     sprintf(ctagc,"UXO%1d",icham);
281     gMC->Gsvolu(ctagc, "BOX ", idtmed[1309-1], par_oc, nparoc);
282   }
283   // Cu layer (pad plane)
284   par_oc[2] = cuthick / 2;
285   gMC->Gsvolu("UT5O", "BOX ", idtmed[1305-1], par_oc, nparoc);
286   // G10 layer (support structure)
287   par_oc[2] = suthick / 2;
288   gMC->Gsvolu("UT6O", "BOX ", idtmed[1313-1], par_oc, nparoc);
289   // Cu layer (FEE + signal lines)
290   par_oc[2] = fethick / 2;
291   gMC->Gsvolu("UT7O", "BOX ", idtmed[1305-1], par_oc, nparoc);
292   // PE layer (cooling devices)
293   par_oc[2] = cothick / 2;
294   gMC->Gsvolu("UT8O", "BOX ", idtmed[1303-1], par_oc, nparoc);
295   // Water layer (cooling)
296   par_oc[2] = wathick / 2;
297   gMC->Gsvolu("UT9O", "BOX ", idtmed[1314-1], par_oc, nparoc);
298
299   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
300   //     Positioning of Volumes   
301   //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
302
303   // The rotation matrices 
304   AliMatrix(idmat[0],  90.,  90., 180.,   0.,  90.,   0.);
305   AliMatrix(idmat[1],  90.,  90.,   0.,   0.,  90.,   0.);
306
307   // Position of the layers in a chamber 
308   gMC->Gspos("UT2I", 1, "UT1I", 0., 0., pezpos, 0, "ONLY");
309   gMC->Gspos("UT2N", 1, "UT1N", 0., 0., pezpos, 0, "ONLY");
310   gMC->Gspos("UT2O", 1, "UT1O", 0., 0., pezpos, 0, "ONLY");
311   for (icham = 1; icham <= ncham; ++icham) {
312     // The inner chambers 
313     sprintf(ctagi,"UII%1d",icham);
314     sprintf(ctagc,"UXI%1d",icham);
315     gMC->Gspos("UT9I", icham, ctagi, 0., 0., wazpos, 0, "ONLY");
316     gMC->Gspos("UT8I", icham, ctagi, 0., 0., cozpos, 0, "ONLY");
317     gMC->Gspos("UT7I", icham, ctagi, 0., 0., fezpos, 0, "ONLY");
318     gMC->Gspos("UT6I", icham, ctagi, 0., 0., suzpos, 0, "ONLY");
319     gMC->Gspos("UT5I", icham, ctagi, 0., 0., cuzpos, 0, "ONLY");
320     gMC->Gspos(ctagc ,     1, ctagi, 0., 0., xezpos, 0, "ONLY");
321     gMC->Gspos("UT3I", icham, ctagi, 0., 0., myzpos, 0, "ONLY");
322     gMC->Gspos("UT1I", icham, ctagi, 0., 0., razpos, 0, "ONLY");
323     gMC->Gspos("UT0I", icham, ctagi, 0., 0., sezpos, 0, "ONLY");
324     // The neighbouring chambers 
325     sprintf(ctagi,"UIN%1d",icham);
326     sprintf(ctagc,"UXN%1d",icham);
327     gMC->Gspos("UT9N", icham, ctagi, 0., 0., wazpos, 0, "ONLY");
328     gMC->Gspos("UT8N", icham, ctagi, 0., 0., cozpos, 0, "ONLY");
329     gMC->Gspos("UT7N", icham, ctagi, 0., 0., fezpos, 0, "ONLY");
330     gMC->Gspos("UT6N", icham, ctagi, 0., 0., suzpos, 0, "ONLY");
331     gMC->Gspos("UT5N", icham, ctagi, 0., 0., cuzpos, 0, "ONLY");
332     gMC->Gspos(ctagc ,     1, ctagi, 0., 0., xezpos, 0, "ONLY");
333     gMC->Gspos("UT3N", icham, ctagi, 0., 0., myzpos, 0, "ONLY");
334     gMC->Gspos("UT1N", icham, ctagi, 0., 0., razpos, 0, "ONLY");
335     gMC->Gspos("UT0N", icham, ctagi, 0., 0., sezpos, 0, "ONLY");
336     // The outer chambers 
337     sprintf(ctagi,"UIO%1d",icham);
338     sprintf(ctagc,"UXO%1d",icham);
339     gMC->Gspos("UT9O", icham, ctagi, 0., 0., wazpos, 0, "ONLY");
340     gMC->Gspos("UT8O", icham, ctagi, 0., 0., cozpos, 0, "ONLY");
341     gMC->Gspos("UT7O", icham, ctagi, 0., 0., fezpos, 0, "ONLY");
342     gMC->Gspos("UT6O", icham, ctagi, 0., 0., suzpos, 0, "ONLY");
343     gMC->Gspos("UT5O", icham, ctagi, 0., 0., cuzpos, 0, "ONLY");
344     gMC->Gspos(ctagc ,     1, ctagi, 0., 0., xezpos, 0, "ONLY");
345     gMC->Gspos("UT3O", icham, ctagi, 0., 0., myzpos, 0, "ONLY");
346     gMC->Gspos("UT1O", icham, ctagi, 0., 0., razpos, 0, "ONLY");
347     gMC->Gspos("UT0O", icham, ctagi, 0., 0., sezpos, 0, "ONLY");
348   }
349
350   // Position of the inner part of the chambers in the carbon-frames 
351   for (icham = 1; icham <= ncham; ++icham) {
352     xpos = 0.;
353     ypos = 0.;
354     zpos = 0.;
355     // The inner chambers 
356     sprintf(ctagi,"UII%1d",icham);
357     sprintf(ctagc,"UCI%1d",icham);
358     gMC->Gspos(ctagi, 1, ctagc, xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
359     // The neighbouring chambers 
360     sprintf(ctagi,"UIN%1d",icham);
361     sprintf(ctagc,"UCN%1d",icham);
362     gMC->Gspos(ctagi, 1, ctagc, xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
363     // The outer chambers 
364     sprintf(ctagi,"UIO%1d",icham);
365     sprintf(ctagc,"UCO%1d",icham);
366     gMC->Gspos(ctagi, 1, ctagc, xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
367   }
368
369   // Position of the chambers in the full TRD-setup 
370   for (icham = 1; icham <= ncham; ++icham) {
371     // The inner chambers
372     xpos = 0.;
373     ypos = 0.;
374     zpos = (icham-0.5) * heightc - (rmax - rmin) / 2;
375     sprintf(ctagc,"UCI%1d",icham);
376     gMC->Gspos(ctagc, 1, "UTRI", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
377     // The neighbouring chambers
378     xpos = 0.;
379     ypos = (zleni + zlenn) / 2.;
380     zpos = (icham-0.5) * heightc - (rmax - rmin) / 2;
381     sprintf(ctagc,"UCN%1d",icham);
382     gMC->Gspos(ctagc, 1, "UTRI", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
383     ypos = -ypos;
384     sprintf(ctagc,"UCN%1d",icham);
385     gMC->Gspos(ctagc, 2, "UTRI", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
386     // The outer chambers 
387     xpos = 0.;
388     ypos = (zleni / 2. + zlenn + zmax2 + (icham-1) * lendifc) / 2.;
389     zpos = (icham-0.5) * heightc - (rmax-rmin)/2;
390     sprintf(ctagc,"UCO%1d",icham);
391     gMC->Gspos(ctagc, 1, "UTRI", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
392     ypos = -ypos;
393     sprintf(ctagc,"UCO%1d",icham);
394     gMC->Gspos(ctagc, 2, "UTRI", xpos, ypos, zpos, 0, "ONLY");
395   }
396
397   // Position of the inner part of the detector frame
398   xpos = (rmax + rmin) / 2;
399   ypos = 0.;
400   zpos = 0.;
401   gMC->Gspos("UTRI", 1, "UTRS", xpos, ypos, zpos, idmat[0], "ONLY");
402
403   // Position of the TRD mother volume in the ALICE experiment 
404   xpos = 0.;
405   ypos = 0.;
406   zpos = 0.;
407   gMC->Gspos("TRD ", 1, "ALIC", xpos, ypos, zpos,        0, "ONLY");
408
409 }
410
411 //_____________________________________________________________________________
412 void AliTRDv2::DrawModule()
413 {
414   //
415   // Draw a shaded view of the Transition Radiation Detector version 1
416   //
417
418   // Set everything unseen
419   gMC->Gsatt("*", "seen", -1);
420    
421   // Set ALIC mother transparent
422   gMC->Gsatt("ALIC","SEEN",0);
423   
424   // Set the volumes visible
425   gMC->Gsatt("TRD ","SEEN",0);
426   gMC->Gsatt("UTRS","SEEN",0);
427   gMC->Gsatt("UTRI","SEEN",0);
428   Char_t ctag[5];
429   for (Int_t icham = 0; icham < ncham; ++icham) {
430     sprintf(ctag,"UCI%1d",icham+1);
431     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",0);
432     sprintf(ctag,"UCN%1d",icham+1);
433     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",0);
434     sprintf(ctag,"UCO%1d",icham+1);
435     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",0);
436     sprintf(ctag,"UII%1d",icham+1);
437     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",0);
438     sprintf(ctag,"UIN%1d",icham+1);
439     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",0);
440     sprintf(ctag,"UIO%1d",icham+1);
441     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",0);
442     sprintf(ctag,"UXI%1d",icham+1);
443     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",1);
444     sprintf(ctag,"UXN%1d",icham+1);
445     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",1);
446     sprintf(ctag,"UXO%1d",icham+1);
447     gMC->Gsatt(ctag,"SEEN",1);
448   }
449   gMC->Gsatt("UT1I","SEEN",1);
450   gMC->Gsatt("UT1N","SEEN",1);
451   gMC->Gsatt("UT1O","SEEN",1);
452
453   gMC->Gdopt("hide", "on");
454   gMC->Gdopt("shad", "on");
455   gMC->Gsatt("*", "fill", 7);
456   gMC->SetClipBox(".");
457   gMC->SetClipBox("*", 0, 2000, -2000, 2000, -2000, 2000);
458   gMC->DefaultRange();
459   gMC->Gdraw("alic", 40, 30, 0, 12, 9.4, .021, .021);
460   gMC->Gdhead(1111, "Transition Radiation Detector Version 2");
461   gMC->Gdman(18, 4, "MAN");
462   gMC->Gdopt("hide", "off");
463 }
464
465 //_____________________________________________________________________________
466 void AliTRDv2::CreateMaterials()
467 {
468   //
469   // Create materials for the Transition Radiation Detector version 2
470   //
471   AliTRD::CreateMaterials();
472 }
473
474 //_____________________________________________________________________________
475 void AliTRDv2::Init() 
476 {
477   //
478   // Initialise Transition Radiation Detector after geometry has been built
479   //
480
481   // First ionization potential (eV) for the gas mixture (90% Xe + 10% CO2)
482   const Float_t kPoti = 12.1;
483   // Maximum energy (50 keV);
484   const Float_t kEend = 50000.0;
485
486   AliTRD::Init();
487
488   // Get the sensitive volumes
489   Char_t ctag[5];
490   for (Int_t icham = 0; icham < ncham; ++icham) {
491     sprintf(ctag,"UXI%1d",icham+1);
492     fIdSensI[icham] = gMC->VolId(ctag);
493     sprintf(ctag,"UXN%1d",icham+1);
494     fIdSensN[icham] = gMC->VolId(ctag);
495     sprintf(ctag,"UXO%1d",icham+1);
496     fIdSensO[icham] = gMC->VolId(ctag);
497   }
498
499   Float_t Poti = TMath::Log(kPoti);
500   Float_t Eend = TMath::Log(kEend);
501
502   // Ermilova distribution for the delta-ray spectrum
503   fDeltaE  = new TF1("deltae",Ermilova,Poti,Eend,0);
504
505 }
506
507 //_____________________________________________________________________________
508 void AliTRDv2::StepManager()
509 {
510   //
511   // Called at every step in the Transition Radiation Detector version 2
512   //
513
514   Int_t          idSens, icSens, id;
515   Int_t          iPla, iCha, iSec;
516   Int_t          iOut;
517   Int_t          vol[3]; 
518   Int_t          iPid;
519
520   const Double_t kBig = 1.0E+12;
521
522   Float_t        hits[4];
523   Float_t        random[1];
524   Float_t        charge;
525   Float_t        aMass;
526
527   TLorentzVector pos, mom;
528
529   Double_t       pTot;
530   Double_t       qTot;
531   Double_t       eDelta;
532   Double_t       betaGamma, pp;
533
534   TClonesArray  &lhits = *fHits;
535
536   // Ionization energy
537   const Float_t kWion    = 22.04;
538   // Maximum energy for e+ e- g for the step-size calculation
539   const Float_t kPTotMax = 0.002;
540   // Plateau value of the energy-loss for electron in xenon
541   // taken from: Allison + Comb, Ann. Rev. Nucl. Sci. (1980), 30, 253
542   //const Double_t kPlateau = 1.70;
543   // the averaged value (26/3/99)
544   const Float_t kPlateau = 1.55;
545   // dN1/dx|min for the gas mixture (90% Xe + 10% CO2)
546   const Float_t kPrim    = 48.0;
547   // First ionization potential (eV) for the gas mixture (90% Xe + 10% CO2)
548   const Float_t kPoti    = 12.1;
549
550   // Set the maximum step size to a very large number for all 
551   // neutral particles and those outside the driftvolume
552   gMC->SetMaxStep(kBig); 
553
554   // Use only charged tracks 
555   if (( gMC->TrackCharge()   ) &&
556       (!gMC->IsTrackStop()     ) && 
557       (!gMC->IsTrackDisappeared())) {
558
559     // Find the sensitive volume
560     idSens = gMC->CurrentVolID(icSens);
561     iPla   = 0;
562     iOut   = 0;
563     for (Int_t icham = 0; icham < ncham; ++icham) {
564       if (idSens == fIdSensI[icham]) {
565         iOut = 0;
566         iPla = icham + 1;
567       }
568       if (idSens == fIdSensN[icham]) {
569         iOut = 1;
570         iPla = icham + 1;
571       }
572       if (idSens == fIdSensO[icham]) {
573         iOut = 2;
574         iPla = icham + 1;
575       }
576     }
577
578     // Inside a sensitive volume?
579     if (iPla) {
580
581       // Calculate the energy of the delta-electrons
582       eDelta = TMath::Exp(fDeltaE->GetRandom()) - kPoti;
583       eDelta = TMath::Max(eDelta,0.0);
584
585       // The number of secondary electrons created
586       qTot = (Double_t) ((Int_t) (eDelta / kWion) + 1);
587
588       // The sector number
589       id = gMC->CurrentVolOffID(4,iSec);
590
591       // The chamber number
592       //   1: outer left
593       //   2: neighbouring left
594       //   3: inner
595       //   4: neighbouring right
596       //   5: outer right
597       id = gMC->CurrentVolOffID(2,iCha);
598       if (iCha == 1) 
599         iCha = 3 + iOut;
600       else
601         iCha = 3 - iOut;
602
603       vol[0]  = iSec;
604       vol[1]  = iCha;
605       vol[2]  = iPla;
606
607       // Check on selected volumes
608       Int_t addthishit = 1;
609       if (fSensSelect) {
610         if ((fSensPlane)   && (vol[2] != fSensPlane  )) addthishit = 0;
611         if ((fSensChamber) && (vol[1] != fSensChamber)) addthishit = 0;
612         if ((fSensSector)  && (vol[0] != fSensSector )) addthishit = 0;
613       }
614
615       if (addthishit) {
616
617         // Add this hit
618         gMC->TrackPosition(pos);
619         hits[0]=pos[0];
620         hits[1]=pos[1];
621         hits[2]=pos[2];
622         hits[3] = qTot;
623         new(lhits[fNhits++]) AliTRDhit(fIshunt,gAlice->CurrentTrack(),vol,hits);
624
625         // The energy loss according to Bethe Bloch
626         gMC->TrackMomentum(mom);
627         pTot = mom.Rho();
628         iPid = gMC->TrackPid();
629         if ( (iPid >  3) ||
630             ((iPid <= 3) && (pTot < kPTotMax))) {
631           aMass     = gMC->TrackMass();
632           betaGamma = pTot / aMass;
633           pp        = kPrim * BetheBloch(betaGamma);
634           // Take charge > 1 into account
635           charge = gMC->TrackCharge();
636           if (TMath::Abs(charge) > 1) pp = pp * charge*charge;
637         }
638         // Electrons above 20 Mev/c are at the plateau
639         else {
640           pp = kPrim * kPlateau;
641         }
642       
643         // Calculate the maximum step size for the next tracking step
644         if (pp > 0) {
645           do 
646             gMC->Rndm(random,1);
647           while ((random[0] == 1.) || (random[0] == 0.));
648           gMC->SetMaxStep( - TMath::Log(random[0]) / pp);
649         }
650
651       }
652       else {
653         // set step size to maximal value
654         gMC->SetMaxStep(kBig); 
655       }
656
657     }
658
659   }
660
661 }
662
663 //_____________________________________________________________________________
664 Double_t AliTRDv2::BetheBloch(Double_t bg) 
665 {
666   //
667   // Parametrization of the Bethe-Bloch-curve
668   // The parametrization is the same as for the TPC and is taken from Lehrhaus.
669   //
670
671   // The parameters have been adjusted to Xe-data found in:
672   // Allison & Cobb, Ann. Rev. Nucl. Sci. (1980), 30, 253
673   //const Double_t kP1 = 0.76176E-1;
674   //const Double_t kP2 = 10.632;
675   //const Double_t kP3 = 3.17983E-6;
676   //const Double_t kP4 = 1.8631;
677   //const Double_t kP5 = 1.9479;
678
679   // This parameters have been adjusted to averaged values from GEANT
680   const Double_t kP1 = 7.17960e-02;
681   const Double_t kP2 = 8.54196;
682   const Double_t kP3 = 1.38065e-06;
683   const Double_t kP4 = 5.30972;
684   const Double_t kP5 = 2.83798;
685
686   if (bg > 0) {
687     Double_t yy = bg / TMath::Sqrt(1. + bg*bg);
688     Double_t aa = TMath::Power(yy,kP4);
689     Double_t bb = TMath::Power((1./bg),kP5);
690              bb = TMath::Log(kP3 + bb);
691     return ((kP2 - aa - bb)*kP1 / aa);
692   }
693   else
694     return 0;
695
696 }
697
698 //_____________________________________________________________________________
699 Double_t Ermilova(Double_t *x, Double_t *)
700 {
701   //
702   // Calculates the delta-ray energy distribution according to Ermilova
703   // Logarithmic scale !
704   //
705
706   Double_t energy;
707   Double_t dpos;
708   Double_t dnde;
709
710   Int_t    pos1, pos2;
711
712   const Int_t nV = 31;
713
714   Float_t vxe[nV] = { 2.3026, 2.9957, 3.4012, 3.6889, 3.9120  
715                     , 4.0943, 4.2485, 4.3820, 4.4998, 4.6052
716                     , 4.7005, 5.0752, 5.2983, 5.7038, 5.9915
717                     , 6.2146, 6.5221, 6.9078, 7.3132, 7.6009
718                     , 8.0064, 8.5172, 8.6995, 8.9872, 9.2103
719                     , 9.4727, 9.9035,10.3735,10.5966,10.8198
720                     ,11.5129 };
721
722   Float_t vye[nV] = { 80.0  , 31.0  , 23.3  , 21.1  , 21.0
723                     , 20.9  , 20.8  , 20.0  , 16.0  , 11.0
724                     ,  8.0  ,  6.0  ,  5.2  ,  4.6  ,  4.0
725                     ,  3.5  ,  3.0  ,  1.4  ,  0.67 ,  0.44
726                     ,  0.3  ,  0.18 ,  0.12 ,  0.08 ,  0.056
727                     ,  0.04 ,  0.023,  0.015,  0.011,  0.01
728                     ,  0.004 };
729
730   energy = x[0];
731
732   // Find the position 
733   pos1 = pos2 = 0;
734   dpos = 0;
735   do {
736     dpos = energy - vxe[pos2++];
737   } 
738   while (dpos > 0);
739   pos2--; 
740   if (pos2 > nV) pos2 = nV;
741   pos1 = pos2 - 1;
742
743   // Differentiate between the sampling points
744   dnde = (vye[pos1] - vye[pos2]) / (vxe[pos2] - vxe[pos1]);
745
746   return dnde;
747
748 }