PYTHIA8/pythia8130/include/SigmaNewGaugeBosons.h

   1 // SigmaNewGaugeBosons.h is a part of the PYTHIA event generator.
   2 // Copyright (C) 2008 Torbjorn Sjostrand.
   3 // PYTHIA is licenced under the GNU GPL version 2, see COPYING for details.
   4 // Please respect the MCnet Guidelines, see GUIDELINES for details.
   5
   6 // Header file for new-gauge-boson-process differential cross sections.
   7 // Contains classes derived from SigmaProcess via Sigma1Process.
   8
   9 #ifndef Pythia8_SigmaNewGaugeBosons_H
  10 #define Pythia8_SigmaNewGaugeBosons_H
  11
  12 #include "PythiaComplex.h"
  13 #include "SigmaProcess.h"
  14
  15 namespace Pythia8 {
  16
  17 //**************************************************************************
  18
  19 // An intermediate class for f fbar -> Z'/W' -> WW/WZ -> 4 fermions.
  20 // Copied from SigmaEW for gauge-boson-pair production.
  21
  22 class Sigma1ffbarZprimeWprime: public Sigma1Process {
  23
  24 public:
  25
  26   // Constructor.
  27   Sigma1ffbarZprimeWprime() {}
  28
  29 protected:
  30
  31   // Internal products.
  32   Vec4    pRot[7];
  33   complex hA[7][7];
  34   complex hC[7][7];
  35
  36   // Calculate and store internal products.
  37   void setupProd( Event& process, int i1, int i2, int i3, int i4,
  38     int i5, int i6);
  39
  40   // Evaluate the F function of Gunion and Kunszt.
  41   complex fGK(int i1, int i2, int i3, int i4, int i5, int i6);
  42
  43   // Evaluate the Xi function of Gunion and Kunszt.
  44   double xiGK( double tHnow, double uHnow, double s3now, double s4now);
  45
  46   // Evaluate the Xj function of Gunion and Kunszt.
  47   double xjGK( double tHnow, double uHnow, double s3now, double s4now);
  48
  49 private:
  50
  51 };
  52
  53 //**************************************************************************
  54
  55 // A derived class for f fbar -> gamma*/Z0/Z'0.
  56
  57 class Sigma1ffbar2gmZZprime : public Sigma1ffbarZprimeWprime {
  58
  59 public:
  60
  61   // Constructor.
  62   Sigma1ffbar2gmZZprime() {}
  63
  64   // Initialize process.
  65   virtual void initProc();
  66
  67   // Calculate flavour-independent parts of cross section.
  68   virtual void sigmaKin();
  69
  70   // Evaluate sigmaHat(sHat).
  71   virtual double sigmaHat();
  72
  73   // Select flavour, colour and anticolour.
  74   virtual void setIdColAcol();
  75
  76   // Evaluate weight for Z' decay angle.
  77   virtual double weightDecay( Event& process, int iResBeg, int iResEnd);
  78
  79   // Info on the subprocess.
  80   virtual string name()       const {return "f fbar -> gamma*/Z0/Zprime0";}
  81   virtual int    code()       const {return 3001;}
  82   virtual string inFlux()     const {return "ffbarSame";}
  83   virtual int    resonanceA() const {return 23;}
  84   virtual int    resonanceB() const {return 32;}
  85
  86 private:
  87
  88   // Parameters set at initialization or for each new event.
  89   int    gmZmode;
  90   double mRes, GammaRes, m2Res, GamMRat, sin2tW, cos2tW, thetaWRat,
  91          mZ, GammaZ, m2Z, GamMRatZ, afZp[20], vfZp[20], coupZpWW,
  92          anglesZpWW, gamSum, gamZSum, ZSum, gamZpSum, ZZpSum, ZpSum,
  93          gamNorm, gamZNorm, ZNorm, gamZpNorm, ZZpNorm, ZpNorm;
  94
  95   // Pointer to properties of the particle species, to access decay channels.
  96   ParticleDataEntry* particlePtr;
  97
  98 };
  99
 100 //**************************************************************************
 101
 102 // A derived class for f fbar' -> W'+-.
 103
 104 class Sigma1ffbar2Wprime : public Sigma1ffbarZprimeWprime {
 105
 106 public:
 107
 108   // Constructor.
 109   Sigma1ffbar2Wprime() {}
 110
 111   // Initialize process.
 112   virtual void initProc();
 113
 114   // Calculate flavour-independent parts of cross section.
 115   virtual void sigmaKin();
 116
 117   // Evaluate sigmaHat(sHat).
 118   virtual double sigmaHat();
 119
 120   // Select flavour, colour and anticolour.
 121   virtual void setIdColAcol();
 122
 123   // Evaluate weight for W decay angle.
 124   virtual double weightDecay( Event& process, int iResBeg, int iResEnd);
 125
 126   // Info on the subprocess.
 127   virtual string name()       const {return "f fbar' -> W'+-";}
 128   virtual int    code()       const {return 3021;}
 129   virtual string inFlux()     const {return "ffbarChg";}
 130   virtual int    resonanceA() const {return 34;}
 131
 132 private:
 133
 134   // Parameters set at initialization.
 135   double mRes, GammaRes, m2Res, GamMRat, thetaWRat, sigma0Pos, sigma0Neg,
 136          aqWp, vqWp, alWp, vlWp, coupWpWZ, anglesWpWZ;
 137
 138   // Pointer to properties of the particle species, to access decay channels.
 139   ParticleDataEntry* particlePtr;
 140
 141 };
 142 //**************************************************************************
 143
 144 // A derived class for f fbar' -> R^0 (horizontal gauge boson).
 145
 146 class Sigma1ffbar2Rhorizontal : public Sigma1Process {
 147
 148 public:
 149
 150   // Constructor.
 151   Sigma1ffbar2Rhorizontal() {}
 152
 153   // Initialize process.
 154   virtual void initProc();
 155
 156   // Calculate flavour-independent parts of cross section.
 157   virtual void sigmaKin();
 158
 159   // Evaluate sigmaHat(sHat).
 160   virtual double sigmaHat();
 161
 162   // Select flavour, colour and anticolour.
 163   virtual void setIdColAcol();
 164
 165   // Info on the subprocess.
 166   virtual string name()       const {return "f fbar' -> R^0";}
 167   virtual int    code()       const {return 3041;}
 168   virtual string inFlux()     const {return "ffbar";}
 169   virtual int    resonanceA() const {return 41;}
 170
 171 private:
 172
 173   // Parameters set at initialization.
 174   double mRes, GammaRes, m2Res, GamMRat, thetaWRat, sigma0Pos, sigma0Neg;
 175
 176   // Pointer to properties of the particle species, to access decay channels.
 177   ParticleDataEntry* particlePtr;
 178
 179 };
 180
 181 //**************************************************************************
 182
 183 } // end namespace Pythia8
 184
 185 #endif // Pythia_SigmaNewGaugeBosons_H