PYTHIA8/pythia8140/xmldoc/OniaProcesses.xml

   1 <chapter name="Onia Processes">
   2
   3 <h2>Onia Processes</h2>
   4
   5 Production of J/psi or Upsilon, directly and via chi states and the
   6 colour-octet mechanism.
   7 In each process the square-bracketed expression specifies the state
   8 in spectroscopic notation, <ei>(2S+1) L J</ei>, followed by
   9 <ei>(1)</ei> for colour-singlet states and <ei>(8)</ei> for
  10 colour-octet ditto.
  11
  12 <p/>
  13 The original Fortran code for these processes has been contributed
  14 by Stefan Wolf [unpublished]. For the C++ version only the unpolarized
  15 expressions are retained, since the theoretical predictions of the
  16 colour-octet model anyway do not agree with the experimental
  17 observations. Furthermore, the polarization effects are modest,
  18 so isotropic decay is not a bad starting point. Such an event sample
  19 can afterwards be reweighted at will by the user, to test various
  20 assumptions.
  21
  22 <p/>
  23 The description of
  24 <aloc href="TimelikeShowers">final-state radiation</aloc>
  25 is in this case based on some further model assumptions.
  26
  27 <p/>
  28 Most of the processes below are divergent in the limit
  29 <ei>pT -> 0</ei>, and therefore a <ei>pTmin</ei> scale should
  30 be set. Comparisons with data indicate that this divergence
  31 can be tamed the same way as for the normal QCD <ei>2 -> 2</ei> cross
  32 sections, which makes sense, since they are all dominated by the
  33 same kind of <ei>t</ei>-channel gluon exchange. It is therefore
  34 possible to use the <aloc href="UserHooks">SuppressSmallPT</aloc>
  35 user hook to impose a reweighting that cancels the low-<ei>pT</ei>
  36 divergence.
  37
  38 <p/>
  39 An eikonalized description of these processes is included in the
  40 multiple-interactions framework. Here the low-<ei>pT</ei> dampening
  41 is automatic, and additionally the framework is more consistent
  42 (e.g. with respect to energy-momentum constraints and the
  43 impact-parameter description) for events where the onium production
  44 is not the hardest subprocess, as would often be the case in the
  45 low-<ei>pT</ei> limit.
  46
  47 <h3>Charmonium</h3>
  48
  49 <flag name="Charmonium:all" default="off">
  50 Common switch for the group of charmonium production.
  51 </flag>
  52
  53 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[3S1(1)]g" default="off">
  54 <ei>g g -> ccbar[3S1(1)] g</ei>.
  55 Code 401.
  56 </flag>
  57
  58 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[3P0(1)]g" default="off">
  59 <ei>g g -> ccbar[3P0(1)] g</ei>.
  60 Code 402.
  61 </flag>
  62
  63 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[3P1(1)]g" default="off">
  64 <ei>g g -> ccbar[3P1(1)] g</ei>.
  65 Code 403.
  66 </flag>
  67
  68 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[3P2(1)]g" default="off">
  69 <ei>g g -> ccbar[3P2(1)] g</ei>.
  70 Code 404.
  71 </flag>
  72
  73 <flag name="Charmonium:qg2QQbar[3P0(1)]q" default="off">
  74 <ei>q g -> ccbar[3P0(1)] q</ei>.
  75 Code 405.
  76 </flag>
  77
  78 <flag name="Charmonium:qg2QQbar[3P1(1)]q" default="off">
  79 <ei>q g -> ccbar[3P1(1)] q</ei>.
  80 Code 406.
  81 </flag>
  82
  83 <flag name="Charmonium:qg2QQbar[3P2(1)]q" default="off">
  84 <ei>q g -> ccbar[3P2(1)] q</ei>.
  85 Code 407.
  86 </flag>
  87
  88 <flag name="Charmonium:qqbar2QQbar[3P0(1)]g" default="off">
  89 <ei>q qbar -> ccbar[3P0(1)] g</ei>.
  90 Code 408.
  91 </flag>
  92
  93 <flag name="Charmonium:qqbar2QQbar[3P1(1)]g" default="off">
  94 <ei>q qbar -> ccbar[3P1(1)] g</ei>.
  95 Code 409.
  96 </flag>
  97
  98 <flag name="Charmonium:qqbar2QQbar[3P2(1)]g" default="off">
  99 <ei>q qbar -> ccbar[3P2(1)] g</ei>.
 100 Code 410.
 101 </flag>
 102
 103 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[3S1(8)]g" default="off">
 104 <ei>g g -> ccbar[3S1(8)] g</ei>.
 105 Code 411.
 106 </flag>
 107
 108 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[1S0(8)]g" default="off">
 109 <ei>g g -> ccbar[3S1(8)] g</ei>.
 110 Code 412.
 111 </flag>
 112
 113 <flag name="Charmonium:gg2QQbar[3PJ(8)]g" default="off">
 114 <ei>g g -> ccbar[3S1(8)] g</ei>.
 115 Code 413.
 116 </flag>
 117
 118 <flag name="Charmonium:qg2QQbar[3S1(8)]q" default="off">
 119 <ei>q g -> ccbar[3S1(8)] q</ei>.
 120 Code 414.
 121 </flag>
 122
 123 <flag name="Charmonium:qg2QQbar[1S0(8)]q" default="off">
 124 <ei>q g -> ccbar[3S1(8)] q</ei>.
 125 Code 415.
 126 </flag>
 127
 128 <flag name="Charmonium:qg2QQbar[3PJ(8)]q" default="off">
 129 <ei>q g -> ccbar[3S1(8)] q</ei>.
 130 Code 416.
 131 </flag>
 132
 133 <flag name="Charmonium:qqbar2QQbar[3S1(8)]g" default="off">
 134 <ei>q qbar -> ccbar[3S1(8)] g</ei>.
 135 Code 417.
 136 </flag>
 137
 138 <flag name="Charmonium:qqbar2QQbar[1S0(8)]g" default="off">
 139 <ei>q qbar -> ccbar[3S1(8)] g</ei>.
 140 Code 418.
 141 </flag>
 142
 143 <flag name="Charmonium:qqbar2QQbar[3PJ(8)]g" default="off">
 144 <ei>q qbar -> ccbar[3S1(8)] g</ei>.
 145 Code 419.
 146 </flag>
 147
 148 <h3>Bottomonium</h3>
 149
 150 <flag name="Bottomonium:all" default="off">
 151 Common switch for the group of charmonium production.
 152 </flag>
 153
 154 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[3S1(1)]g" default="off">
 155 <ei>g g -> bbbar[3S1(1)] g</ei>.
 156 Code 501.
 157 </flag>
 158
 159 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[3P0(1)]g" default="off">
 160 <ei>g g -> bbbar[3P0(1)] g</ei>.
 161 Code 502.
 162 </flag>
 163
 164 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[3P1(1)]g" default="off">
 165 <ei>g g -> bbbar[3P1(1)] g</ei>.
 166 Code 503.
 167 </flag>
 168
 169 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[3P2(1)]g" default="off">
 170 <ei>g g -> bbbar[3P2(1)] g</ei>.
 171 Code 504.
 172 </flag>
 173
 174 <flag name="Bottomonium:qg2QQbar[3P0(1)]q" default="off">
 175 <ei>q g -> bbbar[3P0(1)] q</ei>.
 176 Code 505.
 177 </flag>
 178
 179 <flag name="Bottomonium:qg2QQbar[3P1(1)]q" default="off">
 180 <ei>q g -> bbbar[3P1(1)] q</ei>.
 181 Code 506.
 182 </flag>
 183
 184 <flag name="Bottomonium:qg2QQbar[3P2(1)]q" default="off">
 185 <ei>q g -> bbbar[3P2(1)] q</ei>.
 186 Code 507.
 187 </flag>
 188
 189 <flag name="Bottomonium:qqbar2QQbar[3P0(1)]g" default="off">
 190 <ei>q qbar -> bbbar[3P0(1)] g</ei>.
 191 Code 508.
 192 </flag>
 193
 194 <flag name="Bottomonium:qqbar2QQbar[3P1(1)]g" default="off">
 195 <ei>q qbar -> bbbar[3P1(1)] g</ei>.
 196 Code 509.
 197 </flag>
 198
 199 <flag name="Bottomonium:qqbar2QQbar[3P2(1)]g" default="off">
 200 <ei>q qbar -> bbbar[3P2(1)] g</ei>.
 201 Code 510.
 202 </flag>
 203
 204 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[3S1(8)]g" default="off">
 205 <ei>g g -> bbbar[3S1(8)] g</ei>.
 206 Code 511.
 207 </flag>
 208
 209 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[1S0(8)]g" default="off">
 210 <ei>g g -> bbbar[3S1(8)] g</ei>.
 211 Code 512.
 212 </flag>
 213
 214 <flag name="Bottomonium:gg2QQbar[3PJ(8)]g" default="off">
 215 <ei>g g -> bbbar[3S1(8)] g</ei>.
 216 Code 513.
 217 </flag>
 218
 219 <flag name="Bottomonium:qg2QQbar[3S1(8)]q" default="off">
 220 <ei>q g -> bbbar[3S1(8)] q</ei>.
 221 Code 514.
 222 </flag>
 223
 224 <flag name="Bottomonium:qg2QQbar[1S0(8)]q" default="off">
 225 <ei>q g -> bbbar[3S1(8)] q</ei>.
 226 Code 515.
 227 </flag>
 228
 229 <flag name="Bottomonium:qg2QQbar[3PJ(8)]q" default="off">
 230 <ei>q g -> bbbar[3S1(8)] q</ei>.
 231 Code 516.
 232 </flag>
 233
 234 <flag name="Bottomonium:qqbar2QQbar[3S1(8)]g" default="off">
 235 <ei>q qbar -> bbbar[3S1(8)] g</ei>.
 236 Code 517.
 237 </flag>
 238
 239 <flag name="Bottomonium:qqbar2QQbar[1S0(8)]g" default="off">
 240 <ei>q qbar -> bbbar[3S1(8)] g</ei>.
 241 Code 518.
 242 </flag>
 243
 244 <flag name="Bottomonium:qqbar2QQbar[3PJ(8)]g" default="off">
 245 <ei>q qbar -> bbbar[3S1(8)] g</ei>.
 246 Code 519.
 247 </flag>
 248
 249 <h3>Onium matrix elements</h3>
 250
 251 The implementation of charmonium and bottomonium production, including
 252 the colour-octet production mechanism, requires information on NRQCD
 253 matrix elements for the various wavefunctions involved. Default values
 254 for these are encoded in the following ten variables. They
 255 are taken from <ref>Nas00</ref>; see also <ref>Bar06</ref>.
 256
 257 <parm name="Charmonium:OJpsi3S11" default="1.16" min="0.0">
 258 <ei>&lt;O(J/psi)[3S1(1)]&gt;</ei>.
 259 </parm>
 260
 261 <parm name="Charmonium:OJpsi3S18" default="0.0119" min="0.0">
 262 <ei>&lt;O(J/psi)[3S1(8)]&gt;</ei>.
 263 </parm>
 264
 265 <parm name="Charmonium:OJpsi1S08" default="0.01" min="0.0">
 266 <ei>&lt;O(J/psi)[1S0(8)]&gt;</ei>.
 267 </parm>
 268
 269 <parm name="Charmonium:OJpsi3P08" default="0.01" min="0.0">
 270 <ei>&lt;O(J/psi)[3P0(8)]&gt;/m_c^2</ei>.
 271 </parm>
 272
 273 <parm name="Charmonium:Ochic03P01" default="0.05" min="0.0">
 274 <ei>&lt;O(chi_c0)[3P0(8)]&gt;/m_c^2</ei>.
 275 </parm>
 276
 277 <parm name="Bottomonium:OUpsilon3S11" default="9.28" min="0.0">
 278 <ei>&lt;O(Upsilon)[3S1(1)]&gt;</ei>.
 279 </parm>
 280
 281 <parm name="Bottomonium:OUpsilon3S18" default="0.15" min="0.0">
 282 <ei>&lt;O(Upsilon)[3S1(8)]&gt;</ei>.
 283 </parm>
 284
 285 <parm name="Bottomonium:OUpsilon1S08" default="0.02" min="0.0">
 286 <ei>&lt;O(Upsilon)[1S0(8)]&gt;</ei>.
 287 </parm>
 288
 289 <parm name="Bottomonium:OUpsilon3P08" default="0.48" min="0.0">
 290 <ei>&lt;O(Upsilon)[3P0(8)]&gt;/m_b^2</ei>.
 291 </parm>
 292
 293 <parm name="Bottomonium:Ochib03P01" default="0.09" min="0.0">
 294 <ei>&lt;O(chi_b0)[3P0(8)]&gt;/m_b^2</ei>.
 295 </parm>
 296
 297
 298 </chapter>
 299
 300 <!-- Copyright (C) 2010 Torbjorn Sjostrand -->
 301