PYTHIA/pythia/pystel.F

   1
   2 C*********************************************************************
   3
   4       SUBROUTINE PYSTEL(X,Q2,XPEL)
   5
   6 C...Gives electron structure function.
   7       COMMON/LUDAT1/MSTU(200),PARU(200),MSTJ(200),PARJ(200)
   8       COMMON/LUDAT2/KCHG(500,3),PMAS(500,4),PARF(2000),VCKM(4,4)
   9       COMMON/PYPARS/MSTP(200),PARP(200),MSTI(200),PARI(200)
  10       COMMON/PYINT1/MINT(400),VINT(400)
  11       SAVE /LUDAT1/,/LUDAT2/
  12       SAVE /PYPARS/,/PYINT1/
  13       DIMENSION XPEL(-25:25),XPGA(-6:6),SXP(0:6)
  14
  15 C...Interface to PDFLIB.
  16       COMMON/W50513/XMIN,XMAX,Q2MIN,Q2MAX
  17       SAVE /W50513/
  18       DOUBLE PRECISION XX,QQ,UPV,DNV,USEA,DSEA,STR,CHM,BOT,TOP,GLU,
  19      &VALUE(20),XMIN,XMAX,Q2MIN,Q2MAX
  20       CHARACTER*20 PARM(20)
  21       DATA VALUE/20*0D0/,PARM/20*' '/
  22
  23 C...Some common constants.
  24       DO 100 KFL=-25,25
  25       XPEL(KFL)=0.
  26   100 CONTINUE
  27       AEM=PARU(101)
  28       PME=PMAS(11,1)
  29       XL=LOG(MAX(1E-10,X))
  30       X1L=LOG(MAX(1E-10,1.-X))
  31       HLE=LOG(MAX(3.,Q2/PME**2))
  32       HBE2=(AEM/PARU(1))*(HLE-1.)
  33
  34 C...Electron inside electron, see R. Kleiss et al., in Z physics at
  35 C...LEP 1, CERN 89-08, p. 34
  36       IF(MSTP(59).LE.1) THEN
  37         HDE=1.+(AEM/PARU(1))*(1.5*HLE+1.289868)+(AEM/PARU(1))**2*
  38      &  (-2.164868*HLE**2+9.840808*HLE-10.130464)
  39         HEE=HBE2*(1.-X)**(HBE2-1.)*SQRT(MAX(0.,HDE))-
  40      &  0.5*HBE2*(1.+X)+HBE2**2/8.*((1.+X)*(-4.*X1L+3.*XL)-
  41      &  4.*XL/(1.-X)-5.-X)
  42       ELSE
  43         HEE=HBE2*(1.-X)**(HBE2-1.)*EXP(0.172784*HBE2)/PYGAMM(1.+HBE2)-
  44      &  0.5*HBE2*(1.+X)+HBE2**2/8.*((1.+X)*(-4.*X1L+3.*XL)-
  45      &  4.*XL/(1.-X)-5.-X)
  46       ENDIF
  47       IF(X.GT.0.9999.AND.X.LE.0.999999) THEN
  48         HEE=HEE*100.**HBE2/(100.**HBE2-1.)
  49       ELSEIF(X.GT.0.999999) THEN
  50         HEE=0.
  51       ENDIF
  52       XPEL(11)=X*HEE
  53
  54 C...Photon and (transverse) W- inside electron.
  55       AEMP=ULALEM(PME*SQRT(MAX(0.,Q2)))/PARU(2)
  56       IF(MSTP(13).LE.1) THEN
  57         HLG=HLE
  58       ELSE
  59         HLG=LOG(MAX(1.,(PARP(13)/PME**2)*(1.-X)/X**2))
  60       ENDIF
  61       XPEL(22)=AEMP*HLG*(1.+(1.-X)**2)
  62       HLW=LOG(1.+Q2/PMAS(24,1)**2)/(4.*PARU(102))
  63       XPEL(-24)=AEMP*HLW*(1.+(1.-X)**2)
  64
  65 C...Electron or positron inside photon inside electron.
  66       IF(MSTP(12).EQ.1) THEN
  67         XFSEA=0.5*(AEMP*(HLE-1.))**2*(4./3.+X-X**2-4.*X**3/3.+
  68      &  2.*X*(1.+X)*XL)
  69         XPEL(11)=XPEL(11)+XFSEA
  70         XPEL(-11)=XFSEA
  71
  72 C...Initialize PDFLIB photon structure functions.
  73         IF(MSTP(56).EQ.2) THEN
  74           PARM(1)='NPTYPE'
  75           VALUE(1)=3
  76           PARM(2)='NGROUP'
  77           VALUE(2)=MSTP(55)/1000
  78           PARM(3)='NSET'
  79           VALUE(3)=MOD(MSTP(55),1000)
  80           IF(MINT(93).NE.3000000+MSTP(55)) THEN
  81             CALL PDFSET(PARM,VALUE)
  82             MINT(93)=3000000+MSTP(55)
  83           ENDIF
  84         ENDIF
  85
  86 C...Quarks and gluons inside photon inside electron:
  87 C...numerical convolution required.
  88         DO 110 KFL=0,6
  89         SXP(KFL)=0.
  90   110   CONTINUE
  91         SUMXPP=0.
  92         ITER=-1
  93   120   ITER=ITER+1
  94         SUMXP=SUMXPP
  95         NSTP=2**(ITER-1)
  96         IF(ITER.EQ.0) NSTP=2
  97         DO 130 KFL=0,6
  98         SXP(KFL)=0.5*SXP(KFL)
  99   130   CONTINUE
 100         WTSTP=0.5/NSTP
 101         IF(ITER.EQ.0) WTSTP=0.5
 102 C...Pick grid of x_{gamma} values logarithmically even.
 103         DO 150 ISTP=1,NSTP
 104         IF(ITER.EQ.0) THEN
 105           XLE=XL*(ISTP-1)
 106         ELSE
 107           XLE=XL*(ISTP-0.5)/NSTP
 108         ENDIF
 109         XE=MIN(0.999999,EXP(XLE))
 110         XG=MIN(0.999999,X/XE)
 111 C...Evaluate photon inside electron structure function for convolution.
 112         XPGP=1.+(1.-XE)**2
 113         IF(MSTP(13).LE.1) THEN
 114           XPGP=XPGP*HLE
 115         ELSE
 116           XPGP=XPGP*LOG(MAX(1.,(PARP(13)/PME**2)*(1.-XE)/XE**2))
 117         ENDIF
 118 C...Evaluate photon structure functions for convolution.
 119         IF(MSTP(56).EQ.1) THEN
 120           CALL PYSTGA(XG,Q2,XPGA)
 121           DO 140 KFL=0,5
 122           SXP(KFL)=SXP(KFL)+WTSTP*XPGP*XPGA(KFL)
 123   140     CONTINUE
 124         ELSEIF(MSTP(56).EQ.2) THEN
 125 C...Call PDFLIB structure functions.
 126           XX=XG
 127           QQ=SQRT(MAX(0.,SNGL(Q2MIN),Q2))
 128           IF(MSTP(57).EQ.0) QQ=SQRT(Q2MIN)
 129           CALL STRUCTM(XX,QQ,UPV,DNV,USEA,DSEA,STR,CHM,BOT,TOP,GLU)
 130           SXP(0)=SXP(0)+WTSTP*XPGP*GLU
 131           SXP(1)=SXP(1)+WTSTP*XPGP*DNV
 132           SXP(2)=SXP(2)+WTSTP*XPGP*UPV
 133           SXP(3)=SXP(3)+WTSTP*XPGP*STR
 134           SXP(4)=SXP(4)+WTSTP*XPGP*CHM
 135           SXP(5)=SXP(5)+WTSTP*XPGP*BOT
 136           SXP(6)=SXP(6)+WTSTP*XPGP*TOP
 137         ENDIF
 138   150   CONTINUE
 139         SUMXPP=SXP(0)+2.*SXP(1)+2.*SXP(2)
 140         IF(ITER.LE.2.OR.(ITER.LE.7.AND.ABS(SUMXPP-SUMXP).GT.
 141      &  PARP(14)*(SUMXPP+SUMXP))) GOTO 120
 142
 143 C...Put convolution into output arrays.
 144         FCONV=AEMP*(-XL)
 145         XPEL(0)=FCONV*SXP(0)
 146         DO 160 KFL=1,6
 147         XPEL(KFL)=FCONV*SXP(KFL)
 148         XPEL(-KFL)=XPEL(KFL)
 149   160   CONTINUE
 150       ENDIF
 151
 152       RETURN
 153       END