PYTHIA8/pythia8145/include/ProcessContainer.h

   1 // ProcessContainer.h is a part of the PYTHIA event generator.
   2 // Copyright (C) 2010 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.
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   6 // This file contains the collected machinery of a process.
   7 // ProcessContainer: contains information on a particular process.
   8 // SetupContainers: administrates the selection/creation of processes.
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  10 #ifndef Pythia8_ProcessContainer_H
  11 #define Pythia8_ProcessContainer_H
  12
  13 #include "Basics.h"
  14 #include "BeamParticle.h"
  15 #include "Event.h"
  16 #include "Info.h"
  17 #include "ParticleData.h"
  18 #include "PartonDistributions.h"
  19 #include "PhaseSpace.h"
  20 #include "PythiaStdlib.h"
  21 #include "ResonanceDecays.h"
  22 #include "Settings.h"
  23 #include "SigmaProcess.h"
  24 #include "SigmaTotal.h"
  25 #include "StandardModel.h"
  26 #include "SusyCouplings.h"
  27 #include "SusyLesHouches.h"
  28 #include "UserHooks.h"
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  30 namespace Pythia8 {
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  32 //==========================================================================
  33
  34 // The ProcessContainer class combines pointers to matrix element and
  35 // phase space generator with general generation info.
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  37 class ProcessContainer {
  38
  39 public:
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  41   // Constructor.
  42   ProcessContainer(SigmaProcess* sigmaProcessPtrIn = 0,
  43     bool externalPtrIn = false) : sigmaProcessPtr(sigmaProcessPtrIn),
  44     externalPtr(externalPtrIn), phaseSpacePtr(0) {}
  45
  46   // Destructor. Do not destroy external sigmaProcessPtr.
  47   ~ProcessContainer() {delete phaseSpacePtr;
  48     if (!externalPtr) delete sigmaProcessPtr;}
  49
  50   // Initialize phase space and counters.
  51   bool init(bool isFirst, Info* infoPtrIn, Settings& settings,
  52     ParticleData* particleDataPtrIn, Rndm* rndmPtrIn, BeamParticle* beamAPtr,
  53     BeamParticle* beamBPtr, Couplings* couplings, SigmaTotal* sigmaTotPtr,
  54     ResonanceDecays* resDecaysPtrIn, SusyLesHouches* slhaPtr,
  55     UserHooks* userHooksPtr);
  56
  57   // Store or replace Les Houches pointer.
  58   void setLHAPtr( LHAup* lhaUpPtrIn) {lhaUpPtr = lhaUpPtrIn;
  59     if (sigmaProcessPtr > 0) sigmaProcessPtr->setLHAPtr(lhaUpPtr);
  60     if (phaseSpacePtr > 0) phaseSpacePtr->setLHAPtr(lhaUpPtr);}
  61
  62   // Update the CM energy of the event.
  63   void newECM(double eCM) {phaseSpacePtr->newECM(eCM);}
  64
  65   // Generate a trial event; accepted or not.
  66   bool trialProcess();
  67
  68   // Give the hard subprocess (with option for a second hard subprocess).
  69   bool constructProcess( Event& process, bool isHardest = true);
  70
  71   // Do resonance decays.
  72   bool decayResonances( Event& process);
  73
  74   // Accumulate statistics after user veto.
  75   void accumulate() {++nAcc;}
  76
  77   // Reset statistics on events generated so far.
  78   void reset();
  79
  80   // Process name and code, and the number of final-state particles.
  81   string name()        const {return sigmaProcessPtr->name();}
  82   int    code()        const {return sigmaProcessPtr->code();}
  83   int    nFinal()      const {return sigmaProcessPtr->nFinal();}
  84   bool   isSUSY()      const {return sigmaProcessPtr->isSUSY();}
  85
  86   // Member functions for info on generation process.
  87   bool   newSigmaMax() const {return newSigmaMx;}
  88   double sigmaMax()    const {return sigmaMx;}
  89   long   nTried()      const {return nTry;}
  90   long   nSelected()   const {return nSel;}
  91   long   nAccepted()   const {return nAcc;}
  92   double sigmaSelMC()  {if (nTry > nTryStat) sigmaDelta(); return sigmaAvg;}
  93   double sigmaMC()     {if (nTry > nTryStat) sigmaDelta(); return sigmaFin;}
  94   double deltaMC()     {if (nTry > nTryStat) sigmaDelta(); return deltaFin;}
  95
  96   // Some kinematics quantities.
  97   int    id1()         const {return sigmaProcessPtr->id(1);}
  98   int    id2()         const {return sigmaProcessPtr->id(2);}
  99   double x1()          const {return phaseSpacePtr->x1();}
 100   double x2()          const {return phaseSpacePtr->x2();}
 101   double Q2Fac()       const {return sigmaProcessPtr->Q2Fac();}
 102   double mHat()        const {return sqrtpos(phaseSpacePtr->sHat());}
 103   double pTHat()       const {return phaseSpacePtr->pTHat();}
 104
 105   // Tell whether container is for Les Houches events.
 106   bool   isLHAContainer() const {return isLHA;}
 107
 108   // When two hard processes set or get info whether process is matched.
 109   void   isSame( bool isSameIn) { isSameSave = isSameIn;}
 110   bool   isSame()      const {return isSameSave;}
 111
 112 private:
 113
 114   // Constants: could only be changed in the code itself.
 115   static const int N12SAMPLE, N3SAMPLE;
 116
 117   // Pointer to the subprocess matrix element. Mark if external.
 118   SigmaProcess*    sigmaProcessPtr;
 119   bool             externalPtr;
 120
 121   // Pointer to the phase space generator.
 122   PhaseSpace*      phaseSpacePtr;
 123
 124   // Pointer to various information on the generation.
 125   Info*            infoPtr;
 126
 127   // Pointer to the particle data table.
 128   ParticleData*    particleDataPtr;
 129
 130   // Pointer to the random number generator.
 131   Rndm*            rndmPtr;
 132
 133   // Pointer to ResonanceDecays object for sequential resonance decays.
 134   ResonanceDecays* resDecaysPtr;
 135
 136   // Pointer to LHAup for generating external events.
 137   LHAup*           lhaUpPtr;
 138
 139   // Info on process.
 140   bool   isLHA, isMinBias, isResolved, isDiffA, isDiffB, isQCD3body,
 141          allowNegSig, hasOctetOnium, isSameSave, increaseMaximum;
 142   int    lhaStrat, lhaStratAbs;
 143
 144   // Statistics on generation process. (Long integers just in case.)
 145   bool   newSigmaMx;
 146   long   nTry, nSel, nAcc, nTryStat;
 147   double sigmaMx, sigmaSgn, sigmaSum, sigma2Sum, sigmaNeg, sigmaAvg,
 148          sigmaFin, deltaFin;
 149
 150   // Estimate integrated cross section and its uncertainty.
 151   void sigmaDelta();
 152
 153 };
 154
 155 //==========================================================================
 156
 157 // The SetupContainers class turns the list of user-requested processes
 158 // into a vector of ProcessContainer objects, each with a process.
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 160 class SetupContainers {
 161
 162 public:
 163
 164   // Constructor.
 165   SetupContainers() {}
 166
 167   // Initialization assuming all necessary data already read.
 168   bool init(vector<ProcessContainer*>& containerPtrs, Settings& settings,
 169     ParticleData* particleDataPtr, Couplings* couplings);
 170
 171   // Initialization of a second hard process.
 172   bool init2(vector<ProcessContainer*>& container2Ptrs, Settings& settings);
 173
 174 };
 175
 176 //==========================================================================
 177
 178 } // end namespace Pythia8
 179
 180 #endif // Pythia8_ProcessContainer_H