PYTHIA8/pythia8145/phpdoc/SUSYProcesses.php

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   3 <title>SUSY Processes</title>
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   6 </head>
   7 <body>
   8
   9 <script language=javascript type=text/javascript>
  10 function stopRKey(evt) {
  11 var evt = (evt) ? evt : ((event) ? event : null);
  12 var node = (evt.target) ? evt.target :((evt.srcElement) ? evt.srcElement : null);
  13 if ((evt.keyCode == 13) && (node.type=="text"))
  14 {return false;}
  15 }
  16
  17 document.onkeypress = stopRKey;
  18 </script>
  19 <?php
  20 if($_POST['saved'] == 1) {
  21 if($_POST['filepath'] != "files/") {
  22 echo "<font color='red'>SETTINGS SAVED TO FILE</font><br/><br/>"; }
  23 else {
  24 echo "<font color='red'>NO FILE SELECTED YET.. PLEASE DO SO </font><a href='SaveSettings.php'>HERE</a><br/><br/>"; }
  25 }
  26 ?>
  27
  28 <form method='post' action='SUSYProcesses.php'>
  29
  30 <h2>SUSY Processes</h2>
  31
  32 The implementation of SUSY processes was only recently completed, and
  33 hence case-by-case validations against other codes are still
  34 recommended. In all cases, a set of default validations have already been
  35 carried out by the authors. These validations compared to the PYTHIA 6
  36 SUSY implementation, using an sps1a spectrum. Most of the
  37 SLHA2-specific extensions have  not been explicitly validated,
  38 however, with the exception of the R-parity violating single-sparticle
  39 production cross sections.
  40
  41 <p/>
  42 Here is collected processes involving supersymmetric particle
  43 production, with the exception of the (extended) Higgs sector.
  44 Since the number of separate but closely related processes is so big,
  45 there will not be switches for each separate process but only for a
  46 reasonable set of subgroups. However, the general
  47 switches <code>SUSY:idA</code> and <code>SUSY:idB</code> may be used in
  48 conjunction with any of these groups to provide some additional
  49 flexibility to concentrate on processes involving only specific (s)particle
  50 final states, see below.
  51
  52 <br/><br/><b>Important note:</b>
  53 In order to simulate SUSY processes it is required to read in the
  54 couplings and masses relevant for the scenario to be studied. This
  55 is done with the help of the SUSY Les Houches Accord (SLHA), including
  56 the SLHA2 extensions and generalizations. (Internally, the SLHA2
  57 conventions are used. SLHA1 spectra are automatically translated into
  58 SLHA2 notation during initialization.) The
  59 reading of a relevant SLHA file <b>must</b> be set up, as described
  60 on <?php $filepath = $_GET["filepath"];
  61 echo "<a href='SUSYLesHouchesAccord.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>the SLHA page</a>.
  62
  63 <p/>
  64 Note also that lepton- and photon-initial states are not yet available.
  65 Only quark/gluon-initiated <i>2 -> 2</i> and <i>2 -> 1</i> (RPV)
  66 processes have been implemented. Likewise, direct slepton production
  67 has not yet been implemented (i.e., <i>2 -> 2</i> processes
  68 involving sleptons in the final state). Sleptons will of course still be
  69 produced through cascade decays of heavier (s)particles.
  70
  71 <p/>
  72 Finally, note that these cross sections will be correctly folded with open
  73 branching fractions of cascade decays, but at present any difference between
  74 particle and antiparticle decay tables is not taken into account. This
  75 possibility will be included in a future update.
  76
  77 <br/><br/><strong>SUSY:all</strong>  <input type="radio" name="1" value="on"><strong>On</strong>
  78 <input type="radio" name="1" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
  79  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
  80 Common switch for production of supersymmetric particles, i.e.
  81 particles with R-parity -1.
  82
  83
  84 <br/><br/><table><tr><td><strong>SUSY:idA  </td><td></td><td> <input type="text" name="2" value="0" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>0</strong></code>; <code>minimum = 0</code>)</td></tr></table>
  85 Option to limit the sum over possible outgoing states in SUSY
  86 <i>2 -> 2</i> processes to ones including a specific particle
  87 identity code. The default corresponds to summing over all possible
  88 indices. A non-zero value of <code>SUSY:idA</code> selects only processes
  89 that contain the state corresponding to that particular particle identity
  90 code in the fundamental <i>2 -> 2</i> scattering process (symmetrized
  91 over particle/antiparticle). It is the user's responsibility to ensure
  92 that (a subset of) the processes be to simulated actually include this
  93 particle at the <i>2 -> 2</i> level; thus, asking for the lightest
  94 neutralino (code 1000021) to be present in a squark-squark production
  95 process will give no match.
  96
  97
  98 <br/><br/><table><tr><td><strong>SUSY:idB  </td><td></td><td> <input type="text" name="3" value="0" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>0</strong></code>; <code>minimum = 0</code>)</td></tr></table>
  99 As for <code>SUSY:idA</code>, but requires an additional particle
 100 with PDG code <code>SUSY:idB</code> to be present in the <i>2 -> 2</i>
 101 process. Thus, using  <code>SUSY:idA</code> and  <code>SUSY:idB</code>
 102 a specific subprocess can be selected. Again only the absolute sign is
 103 used, i.e. the summation over particle and antiparticle is retained.
 104
 105
 106 <br/><br/><table><tr><td><strong>SUSY:sin2thetaWMode  </td><td>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>2</strong></code>; <code>minimum = 1</code>; <code>maximum = 3</code>)</td></tr></table>
 107 The value of <ei>sin2(thetaW)</ei> should be taken from
 108 <br/>
 109 <input type="radio" name="4" value="1"><strong>1 </strong>: SM value, defined at <ei>M_Z</ei>, taken from PYTHIA's <code>StandardModel:sin2thetaW</code> parameter.<br/>
 110 <input type="radio" name="4" value="2" checked="checked"><strong>2 </strong>: SUSY value, defined at <ei>M_SUSY</ei>, derived from the running gauge couplings in <code>BLOCK GAUGE</code> in the SLHA file. Note: if no such block is present in the input file, this option will default back to option 1 above, i.e., the SM value.<br/>
 111 <input type="radio" name="4" value="3"><strong>3 </strong>: Pole value, defined by <ei>1 - M_W^2/M_Z^2</ei>,  using the pole masses stored in the SLHA <code>BLOCK MASS</code>, or,  alternatively, PYTHIA's internal pole masses if no such block is  present.<br/>
 112
 113 <h3>Gluino Pair Production</h3>
 114
 115 <br/><br/><strong>SUSY:gg2gluinogluino</strong>  <input type="radio" name="5" value="on"><strong>On</strong>
 116 <input type="radio" name="5" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 117  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 118 Pair production of gluinos by gluon-gluon initial states.
 119
 120
 121 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2gluinogluino</strong>  <input type="radio" name="6" value="on"><strong>On</strong>
 122 <input type="radio" name="6" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 123  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 124 Pair production of gluinos by quark-antiquark annihilation and
 125 <i>t</i>-channel squark exchange. So far, these cross sections assume the
 126 squark CKM is aligned with the quark CKM and that all quantities are
 127 real, so effects of non-minimal flavour violation and/or CP violation
 128 are not yet included.
 129
 130
 131 <h3>Associated Squark-Gluino Production</h3>
 132
 133 <br/><br/><strong>SUSY:qg2squarkgluino</strong>  <input type="radio" name="7" value="on"><strong>On</strong>
 134 <input type="radio" name="7" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 135  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 136 Associated production of a squark with a gluino. Only implemented for the
 137 flavor-diagonal case. So far, these cross sections assume the
 138 squark CKM is aligned with the quark CKM and that all quantities are
 139 real, so effects of non-minimal flavour violation and/or CP violation
 140 are not yet included.
 141
 142
 143 <h3>Squark Pair Production</h3>
 144
 145 <br/><br/><strong>SUSY:gg2squarkantisquark</strong>  <input type="radio" name="8" value="on"><strong>On</strong>
 146 <input type="radio" name="8" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 147  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 148 Pair production of a scalar quark together with a scalar antiquark by
 149 gluon annhilation via <i>s</i>-channel gluon exhange, <i>t</i>- and
 150 <i>u</i>-channel squark exchange, and the direct 4-point coupling.
 151 The cross section expression follows [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 152 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 153
 154
 155 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2squarkantisquark</strong>  <input type="radio" name="9" value="on"><strong>On</strong>
 156 <input type="radio" name="9" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 157  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 158 Pair production of a scalar quark together with a scalar antiquark
 159 by quark-antiquark annihilation.
 160 For same-isospin <i>~q~q*</i> production (i.e., <i>~u~u*</i>,
 161 <i>~u~c*</i>, ...), the <i>s</i>-channel gluon, photon, and
 162 <i>Z</i> and <i>t</i>-channel gluino contributions have so far
 163 been implemented (i.e., the <i>t</i>-channel neutralino contributions
 164 are neglected). For opposite-isospin <i>~q~q*</i> production
 165 (<i>~u~d*</i>, <i>~u~s*</i>, ...), the <i>s</i>-channel <i>W</i>
 166 and <i>t</i>-channel gluino contributions have been implemented
 167 (i.e., the <i>t</i>-channel neutralino contributions are neglected).
 168 The cross section expressions follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 169 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 170 (Note to PYTHIA 6 users:
 171 in older PYTHIA 6 versions, a bug caused the <i>~t1~t2*</i> cross to be
 172 overcounted by a factor of 2. Starting from version 6.4.24, that
 173 generator now agrees with the implementation here.)
 174
 175
 176 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2squarkantisquark:onlyQCD</strong>  <input type="radio" name="10" value="on"><strong>On</strong>
 177 <input type="radio" name="10" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 178  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 179 When switched <code>on</code> this flag switches off all but the
 180 <i>s</i>-channel gluon contribution in the
 181 calculation of same-isospin squark-antisquark production cross
 182 sections. Intended for reference only. For the most
 183 accurate physics simulation, leave this flag in the <code>off</code>
 184 position.
 185
 186
 187 <br/><br/><strong>SUSY:qq2squarksquark</strong>  <input type="radio" name="11" value="on"><strong>On</strong>
 188 <input type="radio" name="11" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 189  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 190 Pair production of scalar quarks (squark-squark and its charge
 191 conjugate process; for squark-antisquark production see above)
 192 by <i>t</i>- and <i>u</i>-channel gluino, neutralino, and
 193 chargino exchange. The cross section expressions follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 194 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 195 (Note to PYTHIA 6 users: PYTHIA 6 only included the gluino exchange
 196 contribution, which typically dominates due to the size of the strong
 197 coupling; for counterchecks,
 198 the flag <code>SUSY:qq2squarksquark:onlyQCD</code>
 199 below can be switched on to eliminate the chargino and neutralino
 200 contributions.)
 201
 202
 203 <br/><br/><strong>SUSY:qq2squarksquark:onlyQCD</strong>  <input type="radio" name="12" value="on"><strong>On</strong>
 204 <input type="radio" name="12" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 205  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 206 When switched <code>on</code> this flag causes the <i>t</i>- or
 207 <i>u</i>-channel neutralino and chargino contributions to be
 208 ignored in the calculation of squark pair production cross sections.
 209 Intended for reference only. For the most accurate physics simulation,
 210 leave this flag in the <code>off</code> position.
 211
 212
 213 <h3>Neutralino and Chargino Pair Production</h3>
 214
 215 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2chi0chi0</strong>  <input type="radio" name="13" value="on"><strong>On</strong>
 216 <input type="radio" name="13" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 217  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 218 Pair production of neutralinos by quark-antiquark annihilation. With
 219 four neutralino species this gives ten separate processes, codes
 220 1201 - 1210. The cross section expressions follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 221 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 222
 223
 224 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2chi+-chi0</strong>  <input type="radio" name="14" value="on"><strong>On</strong>
 225 <input type="radio" name="14" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 226  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 227 Associated chargino-neutralino production by quark-antiquark
 228 annihilation. With four neutralino species, two chargino ones, and
 229 maintaining charge conjugate proceeses separate, this gives 16
 230 separate processes, codes 1221 - 1236. The cross section expressions
 231 follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 232 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 233
 234
 235 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2chi+chi-</strong>  <input type="radio" name="15" value="on"><strong>On</strong>
 236 <input type="radio" name="15" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 237  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 238 Pair production of charginos by quark-antiquark annihilation. With
 239 two chargino species and maintaining mutually charge conjugate
 240 processes separate, this gives four separate processes, codes
 241 1241 - 1244. The cross section expressions follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 242 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 243
 244
 245 <h3>Associated Neutralino/Chargino + Squark/Gluino Production</h3>
 246
 247 <br/><br/><strong>SUSY:qg2chi0squark</strong>  <input type="radio" name="16" value="on"><strong>On</strong>
 248 <input type="radio" name="16" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 249  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 250 Pair production of neutralinos from quark-gluon initial states.
 251 The cross section expressions follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 252 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 253
 254
 255 <br/><br/><strong>SUSY:qg2chi+-squark</strong>  <input type="radio" name="17" value="on"><strong>On</strong>
 256 <input type="radio" name="17" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 257  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 258 Associated chargino-squark production from quark-gluon initial states.
 259 annihilation. The cross section expressions
 260 follow [<a href="Bibliography.php" target="page">Boz07</a>].
 261 Validation of the FLV and CPV cases has not yet been completed.
 262
 263
 264 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2chi0gluino</strong>  <input type="radio" name="18" value="on"><strong>On</strong>
 265 <input type="radio" name="18" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 266  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 267 Associated neutralino-gluino production by quark-antiquark
 268 annihilation. Status: not implemented yet.
 269
 270
 271 <br/><br/><strong>SUSY:qqbar2chi+-gluino</strong>  <input type="radio" name="19" value="on"><strong>On</strong>
 272 <input type="radio" name="19" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 273  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 274 Associated chargino-gluino production by quark-antiquark
 275 annihilation. Status: not implemented yet.
 276
 277
 278 <h3>Slepton Production</h3>
 279
 280 No 2->2 slepton pair production or associated slepton production
 281 cross sections have been implemented yet.
 282
 283 <h3>R-parity violating squark production</h3>
 284
 285 <br/><br/><strong>SUSY:qq2antisquark</strong>  <input type="radio" name="20" value="on"><strong>On</strong>
 286 <input type="radio" name="20" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
 287  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
 288 Redonant squark production via R-parity violating UDD couplings. The
 289 couplings must be input using the SLHA2 structure.
 290
 291
 292 <input type="hidden" name="saved" value="1"/>
 293
 294 <?php
 295 echo "<input type='hidden' name='filepath' value='".$_GET["filepath"]."'/>"?>
 296
 297 <table width="100%"><tr><td align="right"><input type="submit" value="Save Settings" /></td></tr></table>
 298 </form>
 299
 300 <?php
 301
 302 if($_POST["saved"] == 1)
 303 {
 304 $filepath = $_POST["filepath"];
 305 $handle = fopen($filepath, 'a');
 306
 307 if($_POST["1"] != "off")
 308 {
 309 $data = "SUSY:all = ".$_POST["1"]."\n";
 310 fwrite($handle,$data);
 311 }
 312 if($_POST["2"] != "0")
 313 {
 314 $data = "SUSY:idA = ".$_POST["2"]."\n";
 315 fwrite($handle,$data);
 316 }
 317 if($_POST["3"] != "0")
 318 {
 319 $data = "SUSY:idB = ".$_POST["3"]."\n";
 320 fwrite($handle,$data);
 321 }
 322 if($_POST["4"] != "2")
 323 {
 324 $data = "SUSY:sin2thetaWMode = ".$_POST["4"]."\n";
 325 fwrite($handle,$data);
 326 }
 327 if($_POST["5"] != "off")
 328 {
 329 $data = "SUSY:gg2gluinogluino = ".$_POST["5"]."\n";
 330 fwrite($handle,$data);
 331 }
 332 if($_POST["6"] != "off")
 333 {
 334 $data = "SUSY:qqbar2gluinogluino = ".$_POST["6"]."\n";
 335 fwrite($handle,$data);
 336 }
 337 if($_POST["7"] != "off")
 338 {
 339 $data = "SUSY:qg2squarkgluino = ".$_POST["7"]."\n";
 340 fwrite($handle,$data);
 341 }
 342 if($_POST["8"] != "off")
 343 {
 344 $data = "SUSY:gg2squarkantisquark = ".$_POST["8"]."\n";
 345 fwrite($handle,$data);
 346 }
 347 if($_POST["9"] != "off")
 348 {
 349 $data = "SUSY:qqbar2squarkantisquark = ".$_POST["9"]."\n";
 350 fwrite($handle,$data);
 351 }
 352 if($_POST["10"] != "off")
 353 {
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