PYTHIA8/pythia8130/xmldoc/TotalCrossSections.xml

   1 <chapter name="Total Cross Sections">
   2
   3 <h2>Total Cross Sections</h2>
   4
   5 The <code>SigmaTotal</code> class returns the total, elastic, diffractive
   6 and nondiffractive cross sections in hadronic collisions, and also the
   7 slopes of the <ei>d(sigma)/dt</ei> distributions. The parametrizations
   8 used are from <ref>Sch97</ref> which borrows some of the total cross
   9 sections from <ref>Don92</ref>.
  10
  11 <p/>
  12 The allowed combinations of incoming particles are <ei>p + p</ei>,
  13 <ei>pbar + p</ei>, <ei>pi+ + p</ei>, <ei>pi- + p</ei>,
  14 <ei>pi0/rho0 + p</ei>, <ei>phi + p</ei>, <ei>J/psi + p</ei>,
  15 <ei>rho + rho</ei>, <ei>rho + phi</ei>, <ei>rho + J/psi</ei>,
  16 <ei>phi + phi</ei>, <ei>phi + J/psi</ei>, <ei>J/psi + J/psi</ei>.
  17 The strong emphasis on vector mesons is related to the description
  18 of <ei>gamma + p</ei> and <ei>gamma + gamma</ei> interactions in a
  19 Vector Dominance Model framework (which will not be available for some
  20 time to come, so this is a bit of overkill).
  21
  22 <h3>Variables</h3>
  23
  24 If the internally implemented cross section parametrizations are not
  25 satisfactory, it is possible to override the cross section values
  26 with
  27
  28 <flag name="SigmaTotal:setOwn" default="no">
  29 Allow a user to set own cross sections by hand; yes/no = true/false.
  30 </flag>
  31
  32 <p/>
  33 When <code>SigmaTotal:setOwn = yes</code>, the user is expected to set
  34 values for the corresponding cross sections:
  35
  36 <parm name="SigmaTotal:sigmaTot" default="80." min="0.">
  37 Total cross section in mb.
  38 </parm>
  39
  40 <parm name="SigmaTotal:sigmaEl" default="20." min="0.">
  41 Elastic cross section in mb.
  42 </parm>
  43
  44 <parm name="SigmaTotal:sigmaXB" default="8." min="0.">
  45 Single Diffractive cross section <ei>A + B -> X + B</ei> in mb.
  46 </parm>
  47
  48 <parm name="SigmaTotal:sigmaAX" default="8." min="0.">
  49 Single Diffractive cross section <ei>A + B -> A + X</ei> in mb.
  50 </parm>
  51
  52 <parm name="SigmaTotal:sigmaXX" default="4." min="0.">
  53 Double Diffractive cross section <ei>A + B -> X_1 + X_2</ei> in mb.
  54 </parm>
  55
  56 <p/>
  57 Note that the total cross section subtracted by the elastic and various
  58 diffractive ones gives the inelastic nondiffractive cross section,
  59 which therefore is not set separately. If this cross section evaluates
  60 to be negative the internal parametrizations are used instead of the
  61 ones here. However, since the nondiffractive inelastic cross section
  62 is what makes up the minimum-bias event class, and plays a major role
  63 in the description of multiple interactions, it is important that a
  64 consistent set is used.
  65
  66 <p/>
  67 In the above option the <ei>t</ei> slopes are based on the internal
  68 parametrizations. In addition there is no Coulomb-term contribution
  69 to the elastic (or total) cross section, which of course becomes
  70 infinite if this contribution is included. If you have switched on
  71 <code>SigmaTotal:setOwn</code> you can further switch on a machinery
  72 to include the Coulomb term, including interference with the conventional
  73 strong-interaction Pomeron one <ref>Ber87</ref>. Then the elastic cross
  74 section is no longer taken from <code>SigmaTotal:sigmaEl</code> but
  75 derived from the parameters below and <code>SigmaTotal:sigmaTot</code>,
  76 using the optical theorem. The machinery is only intended to be used for
  77 <ei>p p</ei> and <ei>pbar p</ei> collisions. The description of
  78 diffractive events, and especially their slopes, remains unchanged.
  79
  80 <flag name="SigmaElastic:setOwn" default="no">
  81 Allow a user to set parameters for the normalization and shape of the
  82 elastic cross section the by hand; yes/no = true/false.
  83 </flag>
  84
  85 <parm name="SigmaElastic:bSlope" default="18." min="0.">
  86 the slope <ei>b</ei> of the strong-interaction term <ei>exp(bt)</ei>,
  87 in units of GeV^-2.
  88 </parm>
  89
  90 <parm name="SigmaElastic:rho" default="0.13" min="-1." max="1.">
  91 the ratio of the real to the imaginary parts of the nuclear scattering
  92 amplitude.
  93 </parm>
  94
  95 <parm name="SigmaElastic:lambda" default="0.71" min="0.1" max="2.">
  96 the main parameter of the electric form factor
  97 <ei>G(t) = lambda^2 / (lambda + |t|)^2</ei>, in units of GeV^2.
  98 </parm>
  99
 100 <parm name="SigmaElastic:tAbsMin" default="5e-5" min="1e-10">
 101 since the Coulomb contribution is infinite a lower limit on
 102 <ei>|t|</ei> must be set to regularize the divergence,
 103 in units of GeV^2.
 104 </parm>
 105
 106 <parm name="SigmaElastic:phaseConst" default="0.577">
 107 The Coulomb term is taken to contain a phase factor
 108 <ei>exp(+- i alpha phi(t))</ei>, with + for <ei>p p</ei> and - for
 109 <ei>pbar p</ei>, where <ei>phi(t) = - phaseConst - ln(-B t/2)</ei>.
 110 This constant is model dependent <ref>Cah82</ref>.
 111 </parm>
 112
 113 </chapter>
 114
 115 <!-- Copyright (C) 2008 Torbjorn Sjostrand -->