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1 <html>
2 <head>
3 <title>QCD 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='QCDProcesses.php'>
29
30 <h2>QCD Processes</h2>
31
32 This section is subdivided into soft and hard QCD processes, with
33 open charm and bottom production set aside as a special part of the
34 latter, and three-jet topologies as a special subset. Kindly note 
35 that there is a considerable amount of overlap between the soft and
36 hard process classes, so that you are likely to doublecount 
37 if you include both in a run.
38
39 <h3>Soft QCD processes</h3>
40
41 As a rule, the processes in this class should not be mixed with
42 the simulation of other processes. All by themselves, they are
43 intended to represent the total cross section of hadron collisions,
44 with the exception of the "rare processes" that one wishes to study
45 separately. In particular, jet physics at all scales occurs as part 
46 of the minimum-bias description. 
47
48 <p/>
49 We here use the "minimum bias" expression as a shorthand for 
50 inelastic, nondiffractive events. Strictly speaking, "minimum bias" 
51 represents an experimental procedure of accepting "everything", with 
52 some non-universal cuts to exclude elastic and diffractive topologies. 
53 In practice, the experimental mimimum-bias sample may then contain
54 some contamination of what is in PYTHIA classified as diffractive,
55 especially (high-mass) double diffractive. 
56
57 <p/>
58 Some options to modify these cross sections are found on the
59 <?php $filepath = $_GET["filepath"];
60 echo "<a href='TotalCrossSections.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>Total Cross Sections</a> page.  
61
62 <br/><br/><strong>SoftQCD:all</strong>  <input type="radio" name="1" value="on"><strong>On</strong>
63 <input type="radio" name="1" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
64  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
65 Common switch for the group of all soft QCD processes, 
66 as listed separately in the following.
67   
68
69 <br/><br/><strong>SoftQCD:minBias</strong>  <input type="radio" name="2" value="on"><strong>On</strong>
70 <input type="radio" name="2" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
71  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
72 Minimum-bias events, based on an <?php $filepath = $_GET["filepath"];
73 echo "<a href='MultipartonInteractions.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>
74 eikonalized description</a> of all the hard QCD processes, so 
75 includes them in combinationation with low-<i>pT</i> events. 
76 Code 101.<br/>
77 Since the current description is handled by the multiparton-interactions 
78 machinery as part of the parton-level processing, no hard process at 
79 all is defined at the process-level part of the event generation.
80 Fortunately, in this case a special
81 <code><?php $filepath = $_GET["filepath"];
82 echo "<a href='EventInformation.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>codeSub()</a></code> 
83 method provides information on the first, i.e. hardest, subprocess 
84 selected by the multiparton-interactions machinery.
85
86   
87
88 <br/><br/><strong>SoftQCD:elastic</strong>  <input type="radio" name="3" value="on"><strong>On</strong>
89 <input type="radio" name="3" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
90  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
91 Elastic scattering <i>A B -> A B</i>.
92 Code 102. It is possible to include <?php $filepath = $_GET["filepath"];
93 echo "<a href='TotalCrossSections.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>
94 Coulomb corrections</a>, but by default this is off.
95   
96
97 <br/><br/><strong>SoftQCD:singleDiffractive</strong>  <input type="radio" name="4" value="on"><strong>On</strong>
98 <input type="radio" name="4" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
99  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
100 Single diffractive scattering <i>A B -> X B</i> and 
101 <i>A B -> A X</i>. See page on <?php $filepath = $_GET["filepath"];
102 echo "<a href='Diffraction.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>
103 Diffraction</a> for details. Codes 103 and 104.
104   
105
106 <br/><br/><strong>SoftQCD:doubleDiffractive</strong>  <input type="radio" name="5" value="on"><strong>On</strong>
107 <input type="radio" name="5" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
108  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
109 Double diffractive scattering <i>A B -> X_1 X_2</i>.
110 See page on <?php $filepath = $_GET["filepath"];
111 echo "<a href='Diffraction.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>Diffraction</a>
112 for details. Code 105.
113   
114
115 <br/><br/><strong>SoftQCD:centralDiffractive</strong>  <input type="radio" name="6" value="on"><strong>On</strong>
116 <input type="radio" name="6" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
117  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
118 Central diffractive scattering <i>A B -> A X B</i> 
119 (a.k.a. double-Pomeron exchange, DPE). See pages on 
120 <?php $filepath = $_GET["filepath"];
121 echo "<a href='TotalCrossSections.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>Total Cross Sections</a>
122 and on <?php $filepath = $_GET["filepath"];
123 echo "<a href='Diffraction.php?filepath=".$filepath."' target='page'>";?>Diffraction</a> for details. 
124 In particular note the <code>SigmaTotal:zeroAXB</code> flag,
125 which is off in most tunes, and that therefore would need to 
126 be reset to on after the selection of a tune (even the default one). 
127 Code 106.
128   
129
130 <h3>Hard QCD processes</h3>
131
132 This group contains the processes for QCD jet production above
133 some minimum <i>pT</i> threshold. The <i>pT_min</i> cut cannot be put 
134 too low, or else unreasonably large jet cross sections will be obtained.
135 This is because the divergent perturbative QCD cross section is used
136 in this process group, without any regularization modifications. 
137 An eikonalized description, intended to be valid at all <i>pT</i>,
138 is instead included as part of the multiparton-interactions framework, 
139 specifically in <code>SoftQCD:minBias</code> above.
140 <br/><b>Warning 1</b>: you <b>must</b> remember to set the 
141 <code>PhaseSpace:pTHatMin</code> value if you use any of these 
142 processes; there is no sensible default.
143 <br/><b>Warning 2</b>: you <b>must not</b> mix processes from the 
144 <code>SoftQCD</code> and <code>HardQCD</code> process groups, since
145 this is likely to lead to doublecounting. 
146   
147 <br/><br/><strong>HardQCD:all</strong>  <input type="radio" name="7" value="on"><strong>On</strong>
148 <input type="radio" name="7" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
149  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
150 Common switch for the group of all hard QCD processes, 
151 as listed separately in the following.
152   
153
154 <br/><br/><strong>HardQCD:gg2gg</strong>  <input type="radio" name="8" value="on"><strong>On</strong>
155 <input type="radio" name="8" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
156  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
157 Scatterings <i>g g -> g g</i>.
158 Code 111.
159   
160
161 <br/><br/><strong>HardQCD:gg2qqbar</strong>  <input type="radio" name="9" value="on"><strong>On</strong>
162 <input type="radio" name="9" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
163  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
164 Scatterings <i>g g -> q qbar</i>, where <i>q</i> by default
165 is a light quark (<i>u, d, s</i>) (see below).
166 Code 112.
167   
168
169 <br/><br/><strong>HardQCD:qg2qg</strong>  <input type="radio" name="10" value="on"><strong>On</strong>
170 <input type="radio" name="10" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
171  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
172 Scatterings <i>q g -> q g</i> and <i>qbar g -> qbar g</i>.
173 Code 113.
174   
175
176 <br/><br/><strong>HardQCD:qq2qq</strong>  <input type="radio" name="11" value="on"><strong>On</strong>
177 <input type="radio" name="11" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
178  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
179 Scatterings <i>q q' -> q q'</i>, <i>q qbar' -> q qbar'</i>, 
180 <i>qbar qbar' -> qbar qbar'</i>, where <i>q'</i> and <i>q</i> 
181 may agree, but the outgoing flavours equals the incoming ones 
182 Code 114.
183   
184
185 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2gg</strong>  <input type="radio" name="12" value="on"><strong>On</strong>
186 <input type="radio" name="12" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
187  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
188 Scatterings <i>q qbar -> g g</i>. 
189 Code 115.
190   
191
192 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2qqbarNew</strong>  <input type="radio" name="13" value="on"><strong>On</strong>
193 <input type="radio" name="13" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
194  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
195 Scatterings <i>q qbar -> q' qbar'</i>, where <i>q'</i> 
196 by default is a light quark (<i>u, d, s</i>) (see below). 
197 Code 116.
198   
199
200 <br/><br/><table><tr><td><strong>HardQCD:nQuarkNew  </td><td></td><td> <input type="text" name="14" value="3" size="20"/>  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>3</strong></code>; <code>minimum = 0</code>; <code>maximum = 5</code>)</td></tr></table>
201 Number of allowed outgoing new quark flavours in the above 
202 <i>g g -> q qbar</i> and <i>q qbar -> q' qbar'</i> processes, 
203 where quarks are treated as massless in the matrix-element expressions 
204 (but correctly in the phase space). It is thus assumed that <i>c cbar</i> 
205 and <i>b bbar</i> are added separately with masses taken into account,
206 using the processes below. A change to 4 would also include <i>c cbar</i> 
207 in the massless approximation, etc. In order to avoid doublecounting
208 the processes below should then not be used simultaneously.
209   
210
211 <h3>Hard QCD processes: heavy-flavour subset</h3>
212
213 These processes form a natural part of the above class, but can
214 also be generated separately. Formally the heavy-quark mass makes
215 these matrix elements finite in the <i>pT -> 0</i> limit, but at
216 high energies one may still question the validity of the expressions
217 at low <i>pT</i> values, like for the other hard-QCD processes.
218 Also as above, an eikonalized description, intended to be valid at all 
219 <i>pT</i>, is included as part of the multiparton-interactions framework. 
220 <br/>Note that the processes below only represent the "tip of the iceberg"
221 of charm and bottom production at high energies, where flavour excitation
222 and shower branchings provide major additional sources. All these sources
223 come together in the descriptions offered by <code>SoftQCD:minBias</code>
224 and <code>HardQCD:all</code>.
225
226 <br/><br/><strong>HardQCD:gg2ccbar</strong>  <input type="radio" name="15" value="on"><strong>On</strong>
227 <input type="radio" name="15" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
228  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
229 Scatterings <i>g g -> c cbar</i>. 
230 Code 121.
231   
232
233 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2ccbar</strong>  <input type="radio" name="16" value="on"><strong>On</strong>
234 <input type="radio" name="16" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
235  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
236 Scatterings <i>q qbar -> c cbar</i>. 
237 Code 122.
238   
239
240 <br/><br/><strong>HardQCD:gg2bbbar</strong>  <input type="radio" name="17" value="on"><strong>On</strong>
241 <input type="radio" name="17" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
242  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
243 Scatterings <i>g g -> b bbar</i>. 
244 Code 123.
245   
246
247 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2bbbar</strong>  <input type="radio" name="18" value="on"><strong>On</strong>
248 <input type="radio" name="18" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
249  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
250 Scatterings <i>q qbar -> b bbar</i>. 
251 Code 124.
252   
253
254 <h3>Hard QCD three-parton processes</h3>
255
256 Three-parton final states are generated by showers off two-parton
257 processes. Topologies then cannot be specified beforehand, beyond
258 what is provided by the two-parton hard process. For some checks 
259 it may be convenient to have access to the dedicated three-parton
260 final states, which is what this set of processes allows. 
261 Cross sections have been taken from [<a href="Bibliography.php" target="page">Ber81</a>].
262 <br/>Note that the processes in this section are  <it>not</it> 
263 affected by the <code>HardQCD:all</code> switch. In fact, it would 
264 be doublecounting to include both the <code>HardQCD:all</code> and 
265 the <code>HardQCD:3parton</code> processes in a run or study.
266 <br/><b>Warning:</b> this section is still incomplete, e.g. the 
267 selection of colour flow is very simple, and so it should only
268 be used with caution. 
269   
270 <br/><br/><strong>HardQCD:3parton</strong>  <input type="radio" name="19" value="on"><strong>On</strong>
271 <input type="radio" name="19" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
272  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
273 Common switch for the group of all hard QCD processes with three
274 partons in the final state, as listed separately in the following.
275   
276
277 <br/><br/><strong>HardQCD:gg2ggg</strong>  <input type="radio" name="20" value="on"><strong>On</strong>
278 <input type="radio" name="20" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
279  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
280 Scatterings <i>g g -> g g g</i>. 
281 Code 131.
282   
283
284 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2ggg</strong>  <input type="radio" name="21" value="on"><strong>On</strong>
285 <input type="radio" name="21" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
286  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
287 Scatterings <i>q qbar -> g g g</i>. 
288 Code 132.
289   
290
291 <br/><br/><strong>HardQCD:qg2qgg</strong>  <input type="radio" name="22" value="on"><strong>On</strong>
292 <input type="radio" name="22" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
293  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
294 Scatterings <i>q g -> q g g</i> and <i>qbar g -> qbar g g</i>.
295 Code 133.
296   
297
298 <br/><br/><strong>HardQCD:qq2qqgDiff</strong>  <input type="radio" name="23" value="on"><strong>On</strong>
299 <input type="radio" name="23" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
300  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
301 Scatterings <i>q q' -> q q' g</i>, <i>q qbar' -> q qbar' g</i>, 
302 and <i>qbar qbar' -> qbar qbar' g</i>.
303 Code 134.
304   
305
306 <br/><br/><strong>HardQCD:qq2qqgSame</strong>  <input type="radio" name="24" value="on"><strong>On</strong>
307 <input type="radio" name="24" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
308  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
309 Scatterings <i>q q -> q q g</i> and
310 <i>qbar qbar -> qbar qbar g</i>
311 (<i>q qbar -> q qbar g</i> scatterings are considered separately
312 below, see <code>HardQCD:qqbar2qqbargSame</code>).
313 Code 135.
314   
315
316 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2qqbargDiff</strong>  <input type="radio" name="25" value="on"><strong>On</strong>
317 <input type="radio" name="25" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
318  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
319 Scatterings <i>q qbar -> q' qbar' g</i>, where <i>q'</i> 
320 by default is a light quark (<i>u, d, s</i>)
321 (see <code>HardQCD:nQuarkNew</code> above).
322 Code 136.
323   
324
325 <br/><br/><strong>HardQCD:qqbar2qqbargSame</strong>  <input type="radio" name="26" value="on"><strong>On</strong>
326 <input type="radio" name="26" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
327  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
328 Scatterings <i>q qbar -> q qbar g</i>.
329 Code 137.
330   
331
332 <br/><br/><strong>HardQCD:gg2qqbarg</strong>  <input type="radio" name="27" value="on"><strong>On</strong>
333 <input type="radio" name="27" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
334  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
335 Scatterings <i>g g -> q qbar g</i>, where <i>q</i> by
336 default is a light quark (<i>u, d, s</i>)
337 (see <code>HardQCD:nQuarkNew</code> above).
338 Code 138.
339   
340
341 <br/><br/><strong>HardQCD:qg2qqqbarDiff</strong>  <input type="radio" name="28" value="on"><strong>On</strong>
342 <input type="radio" name="28" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
343  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
344 Scatterings <i>q g -> q q' qbar'</i> and
345 <i>qbar g -> qbar qbar' q'</i>, where <i>q'</i>
346 by default is a light quark (<i>u, d, s</i>)
347 (see <code>HardQCD:nQuarkNew</code> above).
348 Code 139.
349   
350
351 <br/><br/><strong>HardQCD:qg2qqqbarSame</strong>  <input type="radio" name="29" value="on"><strong>On</strong>
352 <input type="radio" name="29" value="off" checked="checked"><strong>Off</strong>
353  &nbsp;&nbsp;(<code>default = <strong>off</strong></code>)<br/>
354 Scatterings <i>q g -> q q qbar</i> and
355 <i>qbar g -> qbar qbar q</i>.
356 Code 140.
357   
358
359
360 <input type="hidden" name="saved" value="1"/>
361
362 <?php
363 echo "<input type='hidden' name='filepath' value='".$_GET["filepath"]."'/>"?>
364
365 <table width="100%"><tr><td align="right"><input type="submit" value="Save Settings" /></td></tr></table>
366 </form>
367
368 <?php
369
370 if($_POST["saved"] == 1)
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374
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382 $data = "SoftQCD:minBias = ".$_POST["2"]."\n";
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388 fwrite($handle,$data);
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523 ?>
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