PYTHIA8/pythia8170/phpdoc/BoseEinsteinEffects.php

   1 <html>
   2 <head>
   3 <title>Bose-Einstein Effects</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='BoseEinsteinEffects.php'>
  29
  30 <h2>Bose-Einstein Effects</h2>
  31
  32 The <code>BoseEinstein</code> class performs shifts of momenta
  33 of identical particles to provide a crude estimate of
  34 Bose-Einstein effects. The algorithm is the BE_32 one described in
  35 [<a href="Bibliography.php" target="page">Lon95</a>], with a Gaussian parametrization of the enhancement.
  36 We emphasize that this approach is not based on any first-principles
  37 quantum mechanical description of interference phenomena; such
  38 approaches anyway have many problems to contend with. Instead a cruder
  39 but more robust approach is adopted, wherein BE effects are introduced
  40 after the event has already been generated, with the exception of the
  41 decays of long-lived particles. The trick is that momenta of identical
  42 particles are shifted relative to each other so as to provide an
  43 enhancement of pairs closely separated, which is compensated by a
  44 depletion of pairs in an intermediate region of separation.
  45
  46 <p/>
  47 More precisely, the intended target form of the BE corrrelations in
  48 BE_32 is
  49 <br/><i>
  50 f_2(Q) = (1 + lambda * exp(-Q^2 R^2))
  51        * (1 + alpha * lambda * exp(-Q^2 R^2/9) * (1 - exp(-Q^2 R^2/4)))
  52 </i><br/>
  53 where <i>Q^2 = (p_1 + p_2)^2 - (m_1 + m_2)^2</i>.
  54 Here the strength <i>lambda</i> and effective radius <i>R</i>
  55 are the two main parameters. The first factor of the
  56 equation is implemented by pulling pairs of identical hadrons closer
  57 to each other. This is done in such a way that three-monentum is
  58 conserved, but at the price of a small but non-negligible negative
  59 shift in the energy of the event. The second factor compensates this
  60 by pushing particles apart. The negative <i>alpha</i> parameter is
  61 determined iteratively, separately for each event, so as to restore
  62 energy conservation. The effective radius parameter is here <i>R/3</i>,
  63 i.e. effects extend further out in <i>Q</i>. Without the dampening
  64 <i>(1 - exp(-Q^2 R^2/4))</i> in the second factor the value at the
  65 origin would become <i>f_2(0) = (1 + lambda) * (1 + alpha * lambda)</i>,
  66 with it the desired value <i>f_2(0) = (1 + lambda)</i> is restored.
  67 The end result can be viewed as a poor man's rendering of a rapidly
  68 dampened oscillatory behaviour in <i>Q</i>.
  69
  70 <p/>
  71 Further details can be found in [<a href="Bibliography.php" target="page">Lon95</a>]. For instance, the
  72 target is implemented under the assumption that the initial distribution
  73 in <i>Q</i> can be well approximated by pure phase space at small
  74 values, and implicitly generates higher-order effects by the way
  75 the algorithm is implemented. The algorithm is applied after the decay
  76 of short-lived resonances such as the <i>rho</i>, but before the decay
  77 of longer-lived particles.
  78
  79 <p/>
  80 This algorithm is known to do a reasonable job of describing BE
  81 phenomena at LEP. It has not been tested against data for hadron
  82 colliders, to the best of our knowledge, so one should exercise some
  83 judgement before using it. Therefore by default the master switch
  84 <?php $filepath = $_GET["filepath"];
  85 echo "<a href='MasterSwitches.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>HadronLevel:BoseEinstein</a> is off.
  86 Furthermore, the implementation found here is not (yet) as
  87 sophisticated as the one used at LEP2, in that no provision is made
  88 for particles from separate colour singlet systems, such as
  89 <i>W</i>'s and <i>Z</i>'s, interfering only at a reduced rate.
  90
  91 <p/>
  92 <b>Warning:</b> The algorithm will create a new copy of each particle
  93 with shifted momentum by BE effects, with status code 99, while the
  94 original particle with the original momentum at the same time will be
  95 marked as decayed. This means that if you e.g. search for all
  96 <i>pi+-</i> in an event you will often obtain the same particle twice.
  97 One way to protect yourself from unwanted doublecounting is to
  98 use only particles with a positive status code, i.e. ones for which
  99 <code>event[i].isFinal()</code> is <code>true</code>.
 100
 101
 102 <h3>Main parameters</h3>
 103
 104 <br/><br/><strong>BoseEinstein:Pion</strong>  <input type="radio" name="1" value="on" checked="checked"><strong>On</strong>
 105 <input type="radio" name="1" value="off"><strong>Off</strong>
 106  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>on</strong></code>)<br/>
 107 Include effects or not for identical <i>pi^+</i>, <i>pi^-</i>
 108 and <i>pi^0</i>.
 109
 110
 111 <br/><br/><strong>BoseEinstein:Kaon</strong>  <input type="radio" name="2" value="on" checked="checked"><strong>On</strong>
 112 <input type="radio" name="2" value="off"><strong>Off</strong>
 113  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>on</strong></code>)<br/>
 114 Include effects or not for identical <i>K^+</i>, <i>K^-</i>,
 115 <i>K_S^0</i> and <i>K_L^0</i>.
 116
 117
 118 <br/><br/><strong>BoseEinstein:Eta</strong>  <input type="radio" name="3" value="on" checked="checked"><strong>On</strong>
 119 <input type="radio" name="3" value="off"><strong>Off</strong>
 120  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>on</strong></code>)<br/>
 121 Include effects or not for identical <i>eta</i> and <i>eta'</i>.
 122
 123
 124 <br/><br/><table><tr><td><strong>BoseEinstein:lambda </td><td></td><td> <input type="text" name="4" value="1." size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>1.</strong></code>; <code>minimum = 0.</code>; <code>maximum = 2.</code>)</td></tr></table>
 125 The strength parameter for Bose-Einstein effects. On physical grounds
 126 it should not be above unity, but imperfections in the formalism
 127 used may require that nevertheless.
 128
 129
 130 <br/><br/><table><tr><td><strong>BoseEinstein:QRef </td><td></td><td> <input type="text" name="5" value="0.2" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>0.2</strong></code>; <code>minimum = 0.05</code>; <code>maximum = 1.</code>)</td></tr></table>
 131 The size parameter of the region in <i>Q</i> space over which
 132 Bose-Einstein effects are significant.  Can be thought of as
 133 the inverse of an effective distance in normal space,
 134 <i>R = hbar / QRef</i>, with <i>R</i> as used in the above equation.
 135 That is, <i>f_2(Q) = (1 + lambda * exp(-(Q/QRef)^2)) * (...)</i>.
 136
 137
 138 <br/><br/><table><tr><td><strong>BoseEinstein:widthSep </td><td></td><td> <input type="text" name="6" value="0.02" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>0.02</strong></code>; <code>minimum = 0.001</code>; <code>maximum = 1.</code>)</td></tr></table>
 139 Particle species with a width above this value (in GeV) are assumed
 140 to be so short-lived that they decay before Bose-Einstein effects
 141 are considered, while otherwise they do not. In the former case the
 142 decay products thus can obtain shifted momenta, in the latter not.
 143 The default has been picked such that both <i>rho</i> and
 144 <i>K^*</i> decay products would be modified.
 145
 146
 147 <input type="hidden" name="saved" value="1"/>
 148
 149 <?php
 150 echo "<input type='hidden' name='filepath' value='".$_GET["filepath"]."'/>"?>
 151
 152 <table width="100%"><tr><td align="right"><input type="submit" value="Save Settings" /></td></tr></table>
 153 </form>
 154
 155 <?php
 156
 157 if($_POST["saved"] == 1)
 158 {
 159 $filepath = $_POST["filepath"];
 160 $handle = fopen($filepath, 'a');
 161
 162 if($_POST["1"] != "on")
 163 {
 164 $data = "BoseEinstein:Pion = ".$_POST["1"]."\n";
 165 fwrite($handle,$data);
 166 }
 167 if($_POST["2"] != "on")
 168 {
 169 $data = "BoseEinstein:Kaon = ".$_POST["2"]."\n";
 170 fwrite($handle,$data);
 171 }
 172 if($_POST["3"] != "on")
 173 {
 174 $data = "BoseEinstein:Eta = ".$_POST["3"]."\n";
 175 fwrite($handle,$data);
 176 }
 177 if($_POST["4"] != "1.")
 178 {
 179 $data = "BoseEinstein:lambda = ".$_POST["4"]."\n";
 180 fwrite($handle,$data);
 181 }
 182 if($_POST["5"] != "0.2")
 183 {
 184 $data = "BoseEinstein:QRef = ".$_POST["5"]."\n";
 185 fwrite($handle,$data);
 186 }
 187 if($_POST["6"] != "0.02")
 188 {
 189 $data = "BoseEinstein:widthSep = ".$_POST["6"]."\n";
 190 fwrite($handle,$data);
 191 }
 192 fclose($handle);
 193 }
 194
 195 ?>
 196 </body>
 197 </html>
 198
 199 <!-- Copyright (C) 2012 Torbjorn Sjostrand -->
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