PYTHIA8/pythia8145/include/ParticleDecays.h

   1 // ParticleDecays.h is a part of the PYTHIA event generator.
   2 // Copyright (C) 2010 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 // This file contains the classes to perform a particle decay.
   7 // DecayHandler: base class for external handling of decays.
   8 // ParticleDecays: decay a particle.
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  10 #ifndef Pythia8_ParticleDecays_H
  11 #define Pythia8_ParticleDecays_H
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  13 #include "Basics.h"
  14 #include "Event.h"
  15 #include "FragmentationFlavZpT.h"
  16 #include "Info.h"
  17 #include "ParticleData.h"
  18 #include "PythiaStdlib.h"
  19 #include "Settings.h"
  20 #include "TimeShower.h"
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  22 namespace Pythia8 {
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  24 //==========================================================================
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  26 // DecayHandler is base class for the external handling of decays.
  27 // There is only one pure virtual method, that should do the decay.
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  29 class DecayHandler {
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  31 public:
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  33   // A pure virtual method, wherein the derived class method does a decay.
  34   virtual bool decay(vector<int>& idProd, vector<double>& mProd,
  35     vector<Vec4>& pProd, int iDec, const Event& event) = 0;
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  37 protected:
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  39   // Destructor.
  40   virtual ~DecayHandler() {}
  41
  42 };
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  44 //==========================================================================
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  46 // The ParticleDecays class contains the routines to decay a particle.
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  48 class ParticleDecays {
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  50 public:
  51
  52   // Constructor.
  53   ParticleDecays() {}
  54
  55   // Initialize: store pointers and find settings
  56   void init(Info* infoPtrIn, Settings& settings,
  57     ParticleData* particleDataPtrIn, Rndm* rndmPtrIn,
  58     Couplings* couplingsPtrIn, TimeShower* timesDecPtrIn,
  59     StringFlav* flavSelPtrIn, DecayHandler* decayHandlePtrIn,
  60     vector<int> handledParticles);
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  62   // Perform a decay of a single particle.
  63   bool decay(int iDec, Event& event);
  64
  65   // Did decay result in new partons to hadronize?
  66   bool moreToDo() const {return hasPartons && keepPartons;}
  67
  68 private:
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  70   // Constants: could only be changed in the code itself.
  71   static const int    NTRYDECAY, NTRYPICK, NTRYMEWT, NTRYDALITZ;
  72   static const double MSAFEDALITZ, WTCORRECTION[11];
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  74   // Pointer to various information on the generation.
  75   Info*         infoPtr;
  76
  77   // Pointer to the particle data table.
  78   ParticleData* particleDataPtr;
  79
  80   // Pointer to the random number generator.
  81   Rndm*         rndmPtr;
  82
  83   // Pointers to Standard Model couplings.
  84   Couplings*    couplingsPtr;
  85
  86   // Pointers to timelike showers, for decays to partons (e.g. Upsilon).
  87   TimeShower*   timesDecPtr;
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  89   // Pointer to class for flavour generation; needed when to pick hadrons.
  90   StringFlav*   flavSelPtr;
  91
  92   // Pointer to a handler of external decays.
  93   DecayHandler* decayHandlePtr;
  94
  95   // Initialization data, read from Settings.
  96   bool   limitTau0, limitTau, limitRadius, limitCylinder, limitDecay,
  97          mixB, doFSRinDecays;
  98   double mSafety, tau0Max, tauMax, rMax, xyMax, zMax, xBdMix, xBsMix,
  99          sigmaSoft, multIncrease, multRefMass, multGoffset, colRearrange,
 100          stopMass, sRhoDal, wRhoDal;
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 102   // Multiplicity. Decay products positions and masses.
 103   bool   hasPartons, keepPartons;
 104   int    idDec, meMode, mult;
 105   double scale;
 106   vector<int>    iProd, idProd, cols, acols, idPartons;
 107   vector<double> mProd, mInv, rndmOrd;
 108   vector<Vec4>   pInv, pProd;
 109   vector<FlavContainer> flavEnds;
 110
 111   // Pointer to particle data for currently decaying particle
 112   ParticleDataEntry* decDataPtr;
 113
 114   // Check whether a decay is allowed, given the upcoming decay vertex.
 115   bool checkVertex(Particle& decayer);
 116
 117   // Check for oscillations B0 <-> B0bar or B_s0 <-> B_s0bar.
 118   bool oscillateB(Particle& decayer);
 119
 120   // Do a one-body decay.
 121   bool oneBody(Event& event);
 122
 123   // Do a two-body decay;
 124   bool twoBody(Event& event);
 125
 126   // Do a three-body decay;
 127   bool threeBody(Event& event);
 128
 129   // Do a multibody decay using the M-generator algorithm.
 130   bool mGenerator(Event& event);
 131
 132   // Select mass of lepton pair in a Dalitz decay.
 133   bool dalitzMass();
 134
 135   // Do kinematics of gamma* -> l- l+ in Dalitz decay.
 136   bool dalitzKinematics(Event& event);
 137
 138   // Translate a partonic content into a set of actual hadrons.
 139   bool pickHadrons();
 140
 141   // Set colour flow and scale in a decay explicitly to partons.
 142   bool setColours(Event& event);
 143
 144 };
 145
 146 //==========================================================================
 147
 148 } // end namespace Pythia8
 149
 150 #endif // Pythia8_ParticleDecays_H