PYTHIA8/pythia8175/include/TauDecays.h

   1 // TauDecays.h is a part of the PYTHIA event generator.
   2 // Copyright (C) 2013 Philip Ilten, 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 // Header file for the TauDecays class.
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   8 #ifndef Pythia8_TauDecays_H
   9 #define Pythia8_TauDecays_H
  10
  11 #include "Basics.h"
  12 #include "Event.h"
  13 #include "HelicityBasics.h"
  14 #include "HelicityMatrixElements.h"
  15 #include "PythiaComplex.h"
  16 #include "PythiaStdlib.h"
  17 #include "Settings.h"
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  19 namespace Pythia8 {
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  21 //==========================================================================
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  23 // TauDecays class.
  24 // This class decays tau leptons, with helicity information.
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  26 class TauDecays {
  27 public:
  28
  29   // Constructor and destructor.
  30   TauDecays() :
  31   correlated(0),
  32     tauMode(0), tauMother(0), tauModeSave(0), tauMotherSave(0),
  33     polarization(0), polSave(0),
  34     hardME(0), decayME(0),
  35     infoPtr(0), settingsPtr(0), particleDataPtr(0), rndmPtr(0), couplingsPtr(0),
  36     tau0Max(0), tauMax(0), rMax(0), xyMax(0), zMax(0),
  37     limitTau0(0), limitTau(0), limitRadius(0), limitCylinder(0), limitDecay(0)
  38   {};
  39
  40   ~TauDecays() {}
  41
  42   // Initializer.
  43   void init(Info* infoPtrIn, Settings* settingsPtrIn,
  44     ParticleData* particleDataPtrIn, Rndm* rndmPtrIn,
  45     Couplings* couplingsPtrIn);
  46
  47   // Decay a tau or correlated tau pair.
  48   bool decay(int iDec, Event& event);
  49
  50   // Choose a decay channel for a particle.
  51   vector<HelicityParticle> createChildren(HelicityParticle parent);
  52
  53   // Perform an N-body isotropic decay.
  54   void isotropicDecay(vector<HelicityParticle>& p);
  55
  56   // Write the decay to event record.
  57   void writeDecay(Event& event, vector<HelicityParticle>& p);
  58
  59 private:
  60
  61   // Constants: could only be changed in the code itself.
  62   static const int    NTRYCHANNEL, NTRYDECAY;
  63   static const double WTCORRECTION[11];
  64
  65   // Flag whether a correlated tau decay should be performed.
  66   bool   correlated;
  67
  68   // User selected mode and mother for tau decays.
  69   int    tauMode, tauMother, tauModeSave, tauMotherSave;
  70
  71   // User selected polarization for tau decays.
  72   double polarization, polSave;
  73
  74   // Helicity matrix element pointers.
  75   HelicityMatrixElement* hardME;
  76   HelicityMatrixElement* decayME;
  77
  78   // Hard process helicity matrix elements.
  79   HMETwoFermions2W2TwoFermions      hmeTwoFermions2W2TwoFermions;
  80   HMETwoFermions2Z2TwoFermions      hmeTwoFermions2Z2TwoFermions;
  81   HMETwoFermions2Gamma2TwoFermions  hmeTwoFermions2Gamma2TwoFermions;
  82   HMETwoFermions2GammaZ2TwoFermions hmeTwoFermions2GammaZ2TwoFermions;
  83   HMEZ2TwoFermions                  hmeZ2TwoFermions;
  84   HMEHiggsEven2TwoFermions          hmeHiggsEven2TwoFermions;
  85   HMEHiggsOdd2TwoFermions           hmeHiggsOdd2TwoFermions;
  86   HMEHiggsCharged2TwoFermions       hmeHiggsCharged2TwoFermions;
  87   HMEUnpolarized                    hmeUnpolarized;
  88
  89   // Tau decay helicity matrix elements.
  90   HMETau2Meson                    hmeTau2Meson;
  91   HMETau2TwoLeptons               hmeTau2TwoLeptons;
  92   HMETau2TwoMesonsViaVector       hmeTau2TwoMesonsViaVector;
  93   HMETau2TwoMesonsViaVectorScalar hmeTau2TwoMesonsViaVectorScalar;
  94   HMETau2ThreePions               hmeTau2ThreePions;
  95   HMETau2ThreeMesonsWithKaons     hmeTau2ThreeMesonsWithKaons;
  96   HMETau2ThreeMesonsGeneric       hmeTau2ThreeMesonsGeneric;
  97   HMETau2TwoPionsGamma            hmeTau2TwoPionsGamma;
  98   HMETau2FourPions                hmeTau2FourPions;
  99   HMETau2FivePions                hmeTau2FivePions;
 100   HMETau2PhaseSpace               hmeTau2PhaseSpace;
 101
 102   // Particles of the hard process.
 103   HelicityParticle in1, in2, mediator, out1, out2;
 104   vector<HelicityParticle> particles;
 105
 106   // The info pointer for the Pythia class.
 107   Info*         infoPtr;
 108
 109   // Pointer to settings database.
 110   Settings*     settingsPtr;
 111
 112   // Pointer to the particle data table.
 113   ParticleData* particleDataPtr;
 114
 115   // Pointer to the random number generator.
 116   Rndm*         rndmPtr;
 117
 118   // Pointer to SM coupling data.
 119   Couplings*    couplingsPtr;
 120
 121   // Parameters to determine if correlated partner should decay.
 122   double tau0Max, tauMax, rMax, xyMax, zMax;
 123   bool limitTau0, limitTau, limitRadius, limitCylinder, limitDecay;
 124 };
 125
 126 //==========================================================================
 127
 128 } // end namespace Pythia8
 129
 130 #endif // end Pythia8_TauDecays_H