ISAJET/code/domssm.F

   1 #include "isajet/pilot.h"
   2       SUBROUTINE DOMSSM
   3 C-----------------------------------------------------------------------
   4 C          Initialize MSSM masses and decay modes from ISASUSY.
   5 C          Check for validity with ISAJET masses.
   6 C          Decay modes are transfered to /DKYTAB/ by /SETDKY/.
   7 C
   8 C          F.E. Paige, November, 1992
   9 C
  10 C          Ver. 7.01: Add test so that AMASS is not called if ID = 0
  11 C          Ver. 7.07: Add checking for LEP bounds.
  12 C          Ver. 7.10: Add SUGRA interface
  13 C          Ver. 7.32: Extend to large tanb solution
  14 C          Ver. 7.33: Add gauge-mediated SUSY model
  15 C          Ver. 7.38: NOGRAV turns off gravitino and weaker decays
  16 C
  17 C-----------------------------------------------------------------------
  18 #if defined(CERNLIB_IMPNONE)
  19       IMPLICIT NONE
  20 #endif
  21 C          ISAJET common blocks
  22 #include "isajet/itapes.inc"
  23 #include "isajet/qlmass.inc"
  24 #include "isajet/xmssm.inc"
  25 #include "isajet/nodcay.inc"
  26 C          ISASUSY common blocks
  27 #include "isajet/sslun.inc"
  28 #include "isajet/ssmode.inc"
  29 #include "isajet/sspar.inc"
  30 #include "isajet/sstype.inc"
  31 #include "isajet/sugmg.inc"
  32 #include "isajet/sugpas.inc"
  33 #include "isajet/sugxin.inc"
  34 C
  35       INTEGER NOUT
  36       PARAMETER (NOUT=33)
  37       INTEGER IDOUT(NOUT)
  38       REAL AMASS,AMPL
  39       REAL AMI,SUMGAM,SUMMJ,WIDMX
  40       INTEGER I,J,K,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX,IALLOW,IITEST
  41 C
  42       DATA IDOUT/
  43      $IDTP,ISGL,ISUPL,ISDNL,ISSTL,ISCHL,ISBT1,ISTP1,ISUPR,ISDNR,
  44      $ISSTR,ISCHR,ISBT2,ISTP2,ISEL,ISMUL,ISTAU1,ISNEL,ISNML,ISNTL,
  45      $ISER,ISMUR,ISTAU2,ISZ1,ISZ2,ISZ3,ISZ4,ISW1,ISW2,
  46      $ISHL,ISHH,ISHA,ISHC/
  47       DATA AMPL/2.4E18/,IAL3UN/0/
  48 C
  49 C          Generate masses and decays
  50 C
  51 C     FIRST SET HIGH SCALE FOR SUSY BCs; default is M_GUT
  52       XSUGIN(7)=XSBCS
  53       IF (XMGVTO.LT.1.E19) AMGVSS=XMGVTO
  54       IF(.NOT.GOMSSM) RETURN
  55       LOUT=ITLIS
  56       IF (AL3UNI) IAL3UN=1
  57       IF(GOSUG) THEN
  58 C          SUGRA input
  59 C          First solve renormalization group equations
  60         IF (XMAJNR.LT.1.E19) THEN
  61           XNRIN(1)=XMN3NR
  62           XNRIN(2)=XMAJNR
  63           XNRIN(3)=XANSS
  64           XNRIN(4)=XNRSS
  65         ELSE
  66           XNRIN(2)=1.E20
  67         END IF
  68         IF (GOAMSB) THEN
  69           XA0SU=0.
  70           CALL SUGRA(XM0SU,XMHSU,XA0SU,XTGBSU,XSMUSU,AMASS(6),7)
  71         ELSE
  72           CALL SUGRA(XM0SU,XMHSU,XA0SU,XTGBSU,XSMUSU,AMASS(6),1)
  73         END IF
  74         IF (NOGOOD.EQ.1) THEN
  75           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: TACHYONIC PARTICLES!'
  76         ELSE IF (NOGOOD.EQ.2) THEN
  77           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: NO EW SYMMETRY BREAKING!'
  78         ELSE IF (NOGOOD.EQ.3) THEN
  79           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: M(H_P)^2<0!'
  80         ELSE IF (NOGOOD.EQ.4) THEN
  81           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: YUKAWA>10!'
  82         ELSE IF (NOGOOD.EQ.5) THEN
  83           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: Z1SS NOT LSP!'
  84         ELSE IF (NOGOOD.EQ.7) THEN
  85           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: XT EWSB IS BAD!'
  86         ELSE IF (NOGOOD.EQ.8) THEN
  87           WRITE(LOUT,*) 'SUGRA BAD POINT: MHL^2<0!'
  88         END IF
  89         IF(NOGOOD.NE.0) STOP99
  90         IF(ITACHY.NE.0) THEN
  91           WRITE(LOUT,*) 'WARNING: TACHYONIC SLEPTONS AT GUT SCALE'
  92           WRITE(LOUT,*) '         POINT MAY BE INVALID'
  93         ENDIF
  94 C          Then calculate masses and decays
  95         CALL SSMSSM(XISAIN(1),XISAIN(2),XISAIN(3),
  96      $ XISAIN(4),XISAIN(5),XISAIN(6),XISAIN(7),XISAIN(8),XISAIN(9),
  97      $ XISAIN(10),XISAIN(11),XISAIN(12),XISAIN(13),XISAIN(14),
  98      $ XISAIN(15),XISAIN(16),XISAIN(17),XISAIN(18),XISAIN(19),
  99      $ XISAIN(20),XISAIN(21),XISAIN(22),XISAIN(23),XISAIN(24),
 100      $ AMASS(6),IALLOW,1)
 101       ELSE IF(GOGMSB) THEN
 102 C          GMSB input
 103         XGMIN(8)=XRSLGM
 104         XGMIN(9)=XDHDGM
 105         XGMIN(10)=XDHUGM
 106         XGMIN(11)=XDYGM
 107         XGMIN(12)=XN51GM
 108         XGMIN(13)=XN52GM
 109         XGMIN(14)=XN53GM
 110 C          First solve renormalization group equations
 111         CALL SUGRA(XLAMGM,XMESGM,XN5GM,XTGBSU,XSMUSU,AMASS(6),2)
 112         IF (NOGOOD.EQ.1) THEN
 113           WRITE(LOUT,*) 'GMSB BAD POINT: TACHYONIC PARTICLES!'
 114         ELSE IF (NOGOOD.EQ.2) THEN
 115           WRITE(LOUT,*) 'GMSB BAD POINT: NO EW SYMMETRY BREAKING!'
 116         ELSE IF (NOGOOD.EQ.3) THEN
 117           WRITE(LOUT,*) 'GMSB BAD POINT: M(H_P)^2<0!'
 118         ELSE IF (NOGOOD.EQ.4) THEN
 119           WRITE(LOUT,*) 'GMSB BAD POINT: YUKAWA>100!'
 120         ELSE IF (NOGOOD.EQ.7) THEN
 121           WRITE(LOUT,*) 'GMSB BAD POINT: XT EWSB IS BAD!'
 122         ELSE IF (NOGOOD.EQ.8) THEN
 123           WRITE(LOUT,*) 'GMSB BAD POINT: MHL^2<0!'
 124         END IF
 125         IF(NOGOOD.NE.0) STOP99
 126         IF(ITACHY.NE.0) THEN
 127           WRITE(LOUT,*) 'WARNING: TACHYONIC SLEPTONS AT HIGH SCALE'
 128           WRITE(LOUT,*) '         POINT MAY BE INVALID'
 129         ENDIF
 130 C          Then calculate masses and decays
 131         AMGVSS=XLAMGM*XMESGM*XCMGV/SQRT(3.)/AMPL
 132         CALL SSMSSM(XISAIN(1),XISAIN(2),XISAIN(3),
 133      $  XISAIN(4),XISAIN(5),XISAIN(6),XISAIN(7),XISAIN(8),XISAIN(9),
 134      $  XISAIN(10),XISAIN(11),XISAIN(12),XISAIN(13),XISAIN(14),
 135      $  XISAIN(15),XISAIN(16),XISAIN(17),XISAIN(18),XISAIN(19),
 136      $  XISAIN(20),XISAIN(21),XISAIN(22),XISAIN(23),XISAIN(24),
 137      $  AMASS(6),IALLOW,2)
 138       ELSE
 139 C          Weak scale input
 140 C          Values of 1.E20 indicate that SSMASS should calculate
 141 C          M_1 and M_2 from M_3
 142         CALL SSMSSM(XGLSS,XMUSS,XHASS,XTBSS,XQ1SS,XDRSS,XURSS,XL1SS,
 143      $  XERSS,XQ2SS,XSRSS,XCRSS,XL2SS,XMRSS,XQ3SS,XBRSS,XTRSS,XL3SS,
 144      $  XTARSS,XATSS,XABSS,XATASS,XM1SS,XM2SS,AMASS(6),IALLOW,1)
 145       ENDIF
 146 C
 147 C          Test parameters
 148 C
 149       IF(IALLOW.NE.0) THEN
 150         WRITE(LOUT,1000)
 151 1000    FORMAT(//' MSSM WARNING: Z1SS IS NOT LSP')
 152       ENDIF
 153       CALL SSTEST(IALLOW)
 154       IITEST=IALLOW/2
 155       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 156         WRITE(LOUT,1002)
 157 1002    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> Z1SS Z1SS TOO BIG')
 158       ENDIF
 159       IITEST=IITEST/2
 160       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 161         WRITE(LOUT,1004)
 162 1004    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> CHARGINOS ALLOWED')
 163       ENDIF
 164       IITEST=IITEST/2
 165       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 166         WRITE(LOUT,1008)
 167 1008    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> Z1SS Z2SS TOO BIG')
 168       ENDIF
 169       IITEST=IITEST/2
 170       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 171         WRITE(LOUT,1008)
 172 1016    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> SQUARKS OR SLEPTONS')
 173       ENDIF
 174       IITEST=IITEST/2
 175       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 176         WRITE(LOUT,1032)
 177 1032    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> Z* HL0 TOO BIG')
 178       ENDIF
 179       IITEST=IITEST/2
 180       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 181         WRITE(LOUT,1064)
 182 1064    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> HL0 HA0 ALLOWED')
 183       ENDIF
 184       IITEST=IITEST/2
 185       IF(MOD(IITEST,2).NE.0) THEN
 186         WRITE(LOUT,1128)
 187 1128    FORMAT(' MSSM WARNING: Z -> H+ H- ALLOWED')
 188       ENDIF
 189 C
 190 C          Store masses in /QLMASS/
 191 C
 192       CALL FLAVOR(ISUPL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 193       AMLEP(INDEX)=AMULSS
 194       CALL FLAVOR(ISDNL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 195       AMLEP(INDEX)=AMDLSS
 196       CALL FLAVOR(ISSTL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 197       AMLEP(INDEX)=AMSLSS
 198       CALL FLAVOR(ISCHL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 199       AMLEP(INDEX)=AMCLSS
 200       CALL FLAVOR(ISBT1,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 201       AMLEP(INDEX)=AMB1SS
 202       CALL FLAVOR(ISTP1,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 203       AMLEP(INDEX)=AMT1SS
 204       CALL FLAVOR(ISUPR,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 205       AMLEP(INDEX)=AMURSS
 206       CALL FLAVOR(ISDNR,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 207       AMLEP(INDEX)=AMDRSS
 208       CALL FLAVOR(ISSTR,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 209       AMLEP(INDEX)=AMSRSS
 210       CALL FLAVOR(ISCHR,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 211       AMLEP(INDEX)=AMCRSS
 212       CALL FLAVOR(ISBT2,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 213       AMLEP(INDEX)=AMB2SS
 214       CALL FLAVOR(ISTP2,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 215       AMLEP(INDEX)=AMT2SS
 216 C
 217       CALL FLAVOR(ISNEL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 218       AMLEP(INDEX)=AMN1SS
 219       CALL FLAVOR(ISEL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 220       AMLEP(INDEX)=AMELSS
 221       CALL FLAVOR(ISNML,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 222       AMLEP(INDEX)=AMN2SS
 223       CALL FLAVOR(ISMUL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 224       AMLEP(INDEX)=AMMLSS
 225       CALL FLAVOR(ISNTL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 226       AMLEP(INDEX)=AMN3SS
 227       CALL FLAVOR(ISTAU1,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 228       AMLEP(INDEX)=AML1SS
 229       CALL FLAVOR(ISER,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 230       AMLEP(INDEX)=AMERSS
 231       CALL FLAVOR(ISMUR,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 232       AMLEP(INDEX)=AMMRSS
 233       CALL FLAVOR(ISTAU2,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 234       AMLEP(INDEX)=AML2SS
 235 C
 236       CALL FLAVOR(ISGL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 237       AMLEP(INDEX)=ABS(AMGLSS)
 238       CALL FLAVOR(ISZ1,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 239       AMLEP(INDEX)=ABS(AMZ1SS)
 240       CALL FLAVOR(ISZ2,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 241       AMLEP(INDEX)=ABS(AMZ2SS)
 242       CALL FLAVOR(ISZ3,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 243       AMLEP(INDEX)=ABS(AMZ3SS)
 244       CALL FLAVOR(ISZ4,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 245       AMLEP(INDEX)=ABS(AMZ4SS)
 246       CALL FLAVOR(ISW1,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 247       AMLEP(INDEX)=ABS(AMW1SS)
 248       CALL FLAVOR(ISW2,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 249       AMLEP(INDEX)=ABS(AMW2SS)
 250 C
 251       CALL FLAVOR(ISHL,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 252       AMLEP(INDEX)=ABS(AMHL)
 253       CALL FLAVOR(ISHH,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 254       AMLEP(INDEX)=ABS(AMHH)
 255       CALL FLAVOR(ISHA,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 256       AMLEP(INDEX)=ABS(AMHA)
 257       CALL FLAVOR(ISHC,IFL1,IFL2,IFL3,JSPIN,INDEX)
 258       AMLEP(INDEX)=ABS(AMHC)
 259 C
 260 C          Check decays with ISAJET masses
 261 C          NOGRAV turns off gravitino decays and all weaker ones
 262 C
 263       WIDMX=0
 264       IF(NOGRAV) THEN
 265         DO 90 J=1,NSSMOD
 266           DO 91 K=1,5
 267             IF(JSSMOD(K,J).EQ.ISGRAV) WIDMX=MAX(WIDMX,GSSMOD(J))
 268 91        CONTINUE
 269 90      CONTINUE
 270       ENDIF
 271       WIDMX=1.01*WIDMX
 272 C
 273       DO 100 I=1,NOUT
 274         SUMGAM=0
 275         AMI=AMASS(IDOUT(I))
 276         DO 110 J=1,NSSMOD
 277           IF(IDOUT(I).NE.ISSMOD(J)) GO TO 110
 278           SUMMJ=0
 279           DO 111 K=1,5
 280             IF(JSSMOD(K,J).NE.0) SUMMJ=SUMMJ+AMASS(JSSMOD(K,J))
 281 111       CONTINUE
 282           IF(SUMMJ.GE.AMI.OR.GSSMOD(J).LT.WIDMX) GSSMOD(J)=0
 283           SUMGAM=SUMGAM+GSSMOD(J)
 284 110     CONTINUE
 285         DO 120 J=1,NSSMOD
 286           IF(IDOUT(I).NE.ISSMOD(J)) GO TO 120
 287           IF(SUMGAM.NE.0) THEN
 288             BSSMOD(J)=GSSMOD(J)/SUMGAM
 289           ELSE
 290             BSSMOD(J)=0
 291           ENDIF
 292 120     CONTINUE
 293 100   CONTINUE
 294 C
 295       RETURN
 296       END