TEvtGen/EvtGen/EvtGenModels/EvtBBScalar.hh

   1 //--------------------------------------------------------------------------
   2 //
   3 // Environment:
   4 //      This software is part of the EvtGen package developed jointly
   5 //      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
   6 //      of it, please give an appropriate acknowledgement.
   7 //
   8 // Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
   9 //      Copyright (C) 2003      Caltech
  10 //
  11 // Module: EvtGen/EvtBBScalar
  12 //
  13 // Description:Implementation of the decay B- -> lambda p_bar pi according to
  14 // hep-ph/0204185, hep-ph/0211240
  15 // This model is intended to be applicable to all decays of the type B-> baryon baryon scalar
  16 //
  17 // Modification history:
  18 //
  19 //    Jan Strube     March 24th, 2006         Module created
  20 //
  21 //------------------------------------------------------------------------
  22
  23 #ifndef EVTBBSCALAR_HH
  24 #define EVTBBSCALAR_HH
  25
  26 #include "EvtGenBase/EvtDecayAmp.hh"
  27 #include "EvtGenBase/EvtPDL.hh"
  28 #include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
  29 #include "EvtGenBase/EvtParticle.hh"
  30 #include "EvtGenBase/EvtScalarParticle.hh"
  31 #include "EvtGenBase/EvtDiracParticle.hh"
  32 #include "EvtGenBase/EvtConst.hh"
  33 #include "EvtGenBase/EvtId.hh"
  34 #include "EvtGenBase/EvtVector4C.hh"
  35
  36 #include <map>
  37 #include <string>
  38 #include <vector>
  39 #include <bitset>
  40
  41 struct FormFactor {
  42     double value;
  43     double sigma1;
  44     double sigma2;
  45     double mV;
  46 };
  47
  48 enum Baryons {
  49     Lambda, Proton, Neutron, Sigma0, Sigma_minus, Xi0, Xi_minus, nBaryons
  50 };
  51
  52
  53 class EvtBBScalar : public EvtDecayAmp {
  54
  55 public:
  56     EvtBBScalar();
  57     std::string getName();
  58     EvtDecayBase* clone();
  59     void decay(EvtParticle* p);
  60     void init();
  61     void initProbMax();
  62
  63 private:
  64     // used values of constants
  65     static const EvtComplex I;
  66     static const EvtComplex V_ub;
  67     static const EvtComplex V_us_star;
  68     static const EvtComplex a1;
  69     static const EvtComplex V_tb;
  70     static const EvtComplex V_ts_star;
  71     static const EvtComplex a4;
  72     static const EvtComplex a6;
  73
  74     // used parameters in the calculation of the magnetic form factors
  75     static const double x[];
  76     static const double y[];
  77     // quark masses as used in the model
  78     static const double m_s;
  79     static const double m_u;
  80     static const double m_b;
  81
  82     // used to choose the right value for the form factor depending on the type of scalar
  83     std::string _scalarType;
  84     mutable std::map<std::string, FormFactor> _f0Map;
  85     mutable std::map<std::string, FormFactor> _f1Map;
  86
  87     // only consider F1+F2 here
  88     std::bitset<nBaryons> _baryonCombination;
  89     void setKnownBaryonTypes(const EvtId& baryon);
  90
  91     double B_pi_f1(double t) const ;
  92     double B_pi_f0(double t) const ;
  93     double baryonF1F2(double t) const ;
  94     double G_p(double t) const ;
  95     double G_n(double t) const ;
  96
  97     double baryon_gA(double t) const;
  98     double baryon_hA(double t) const;
  99     double baryon_gP(double t) const ;
 100     double baryon_fS(double t) const ;
 101
 102     double D_A(double t) const ;
 103     double F_A(double t) const ;
 104     double D_P(double t) const ;
 105     double F_P(double t) const ;
 106     double D_S(double t) const ;
 107     double F_S(double t) const ;
 108
 109     // (mB1 - mB2)/(mq1 - mq1)
 110     double _massRatio;
 111     double _baryonMassSum;
 112     double formFactorFit(double t, const std::vector<double>& params) const ;
 113
 114     static const EvtComplex const_B;
 115     static const EvtComplex const_C;
 116     const EvtVector4C
 117     amp_A(const EvtVector4R& p4B, const EvtVector4R& p4Scalar);
 118     const EvtComplex
 119     amp_B(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
 120         , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
 121         , int index);
 122     const EvtComplex
 123     amp_B_vectorPart(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
 124                    , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
 125                    , int index);
 126     const EvtComplex
 127     amp_B_axialPart(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
 128                   , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
 129                   , int index);
 130     const EvtComplex
 131     amp_C(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
 132         , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
 133         , int index);
 134     const EvtComplex
 135     amp_C_scalarPart(const EvtDiracSpinor& b1Pol, const EvtDiracSpinor& b2Pol, double t);
 136     const EvtComplex
 137     amp_C_pseudoscalarPart(const EvtDiracSpinor& b1Pol, const EvtDiracSpinor& b2Pol, double t);
 138
 139     // initialize phasespace and calculate the amplitude for one (i=0,1) state of the photon
 140     EvtComplex calcAmpliude(const EvtParticle* p, const unsigned int polState);
 141 };
 142
 143 #endif