PYTHIA8/pythia8170/include/ProcessLevel.h

   1 // ProcessLevel.h is a part of the PYTHIA event generator.
   2 // Copyright (C) 2012 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 main class for process-level event generation.
   7 // ProcessLevel: administrates the selection of "hard" process.
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   9 #ifndef Pythia8_ProcessLevel_H
  10 #define Pythia8_ProcessLevel_H
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  12 #include "Basics.h"
  13 #include "BeamParticle.h"
  14 #include "Event.h"
  15 #include "Info.h"
  16 #include "ParticleData.h"
  17 #include "PartonDistributions.h"
  18 #include "ProcessContainer.h"
  19 #include "PythiaStdlib.h"
  20 #include "ResonanceDecays.h"
  21 #include "Settings.h"
  22 #include "SigmaTotal.h"
  23 #include "SusyCouplings.h"
  24 #include "SusyLesHouches.h"
  25 #include "StandardModel.h"
  26 #include "UserHooks.h"
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  28 namespace Pythia8 {
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  30 //==========================================================================
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  32 // The ProcessLevel class contains the top-level routines to generate
  33 // the characteristic "hard" process of an event.
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  35 class ProcessLevel {
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  37 public:
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  39   // Constructor.
  40   ProcessLevel() : iLHACont(-1) {}
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  42   // Destructor to delete processes in containers.
  43   ~ProcessLevel();
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  45   // Initialization.
  46   bool init( Info* infoPtrIn, Settings& settings,
  47     ParticleData* particleDataPtrIn, Rndm* rndmPtrIn,
  48     BeamParticle* beamAPtrIn, BeamParticle* beamBPtrIn,
  49     Couplings* couplingsPtrIn, SigmaTotal* sigmaTotPtrIn, bool doLHAin,
  50     SusyLesHouches* slhaPtrIn, UserHooks* userHooksPtrIn,
  51     vector<SigmaProcess*>& sigmaPtrs, ostream& os = cout);
  52
  53   // Store or replace Les Houches pointer.
  54   void setLHAPtr( LHAup* lhaUpPtrIn) {lhaUpPtr = lhaUpPtrIn;
  55   if (iLHACont >= 0) containerPtrs[iLHACont]->setLHAPtr(lhaUpPtr);}
  56
  57   // Generate the next "hard" process.
  58   bool next( Event& process);
  59
  60   // Special case: LHA input of resonance decay only.
  61   bool nextLHAdec( Event& process);
  62
  63   // Accumulate and update statistics (after possible user veto).
  64   void accumulate();
  65
  66   // Print statistics on cross sections and number of events.
  67   void statistics(bool reset = false, ostream& os = cout);
  68
  69   // Reset statistics.
  70   void resetStatistics();
  71
  72   // Add any junctions to the process event record list.
  73   void findJunctions( Event& junEvent);
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  75   // Initialize and call resonance decays separately.
  76   void initDecays( Info* infoPtrIn, ParticleData* particleDataPtrIn,
  77     Rndm* rndmPtrIn, LHAup* lhaUpPtrIn) { infoPtr = infoPtrIn;
  78     resonanceDecays.init( infoPtrIn, particleDataPtrIn, rndmPtrIn);
  79     containerLHAdec.setLHAPtr(lhaUpPtrIn, particleDataPtrIn); }
  80   bool nextDecays( Event& process) { return resonanceDecays.next( process);}
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  82 private:
  83
  84   // Constants: could only be changed in the code itself.
  85   static const int MAXLOOP;
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  87   // Generic info for process generation.
  88   bool   doSecondHard, doSameCuts, allHardSame, noneHardSame,
  89          someHardSame, cutsAgree, cutsOverlap, doResDecays;
  90   int    nImpact, startColTag;
  91   double mHatMin1, mHatMax1, pTHatMin1, pTHatMax1, mHatMin2, mHatMax2,
  92          pTHatMin2, pTHatMax2, sigmaND, sumImpactFac, sum2ImpactFac;
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  94   // Vector of containers of internally-generated processes.
  95   vector<ProcessContainer*> containerPtrs;
  96   int    iContainer, iLHACont;
  97   double sigmaMaxSum;
  98
  99   // Ditto for optional choice of a second hard process.
 100   vector<ProcessContainer*> container2Ptrs;
 101   int    i2Container;
 102   double sigma2MaxSum;
 103
 104   // Single half-dummy container for LHA input of resonance decay only.
 105   ProcessContainer containerLHAdec;
 106
 107   // Pointer to various information on the generation.
 108   Info*           infoPtr;
 109
 110   // Pointer to the particle data table.
 111   ParticleData*   particleDataPtr;
 112
 113   // Pointer to the random number generator.
 114   Rndm*           rndmPtr;
 115
 116   // Pointers to the two incoming beams.
 117   BeamParticle*   beamAPtr;
 118   BeamParticle*   beamBPtr;
 119
 120   // Pointer to Standard Model couplings, including alphaS and alphaEM.
 121   Couplings*      couplingsPtr;
 122
 123   // Pointer to SigmaTotal object needed to handle soft QCD processes.
 124   SigmaTotal*     sigmaTotPtr;
 125
 126   // Pointer to SusyLesHouches object for interface to SUSY spectra.
 127   SusyLesHouches* slhaPtr;
 128
 129   // Pointer to userHooks object for user interaction with program.
 130   UserHooks*      userHooksPtr;
 131
 132   // Pointer to LHAup for generating external events.
 133   LHAup*          lhaUpPtr;
 134
 135   // Initialization of some SLHA blocks.
 136   void initSLHA();
 137
 138   // ResonanceDecay object does sequential resonance decays.
 139   ResonanceDecays resonanceDecays;
 140
 141   // Generate the next event with one interaction.
 142   bool nextOne( Event& process);
 143
 144   // Generate the next event with two hard interactions.
 145   bool nextTwo( Event& process);
 146
 147   // Append the second to the first process list.
 148   void combineProcessRecords( Event& process, Event& process2);
 149
 150   // Check that colours match up.
 151   bool checkColours( Event& process);
 152
 153   // Print statistics when two hard processes allowed.
 154   void statistics2(bool reset, ostream& os = cout);
 155
 156   // Statistics for Les Houches event classification.
 157   vector<int> codeLHA, nEvtLHA;
 158
 159 };
 160
 161 //==========================================================================
 162
 163 } // end namespace Pythia8
 164
 165 #endif // Pythia8_ProcessLevel_H