PYTHIA8/pythia8145/xmldoc/CompositenessProcesses.xml

   1 <chapter name="Compositeness Processes">
   2
   3 <h2>Compositeness Processes</h2>
   4
   5 Compositeness scenarios may give rise to sharp resonances of excited
   6 quarks and leptons. An excited copy of the first generation is
   7 implemented, consisting of spin 1/2 particles. The possibility of
   8 contact interactions between quarks is also implemented in the context
   9 of <ei>2 -> 2</ei> quark scattering.
  10
  11 <p/>
  12 Related to excited fermions, the current implementation contains gauge
  13 interaction production by quark-gluon fusion or lepton-photon fusion
  14 and contact interaction production by quark-quark or quark-antiquark
  15 scattering. In additions to the compositness scale and couplings listed
  16 below, you are expected to change the excited-fermion masses in accordance
  17 with what is desired. See <ref>Bau90</ref> for conventions.
  18
  19 <p/>
  20 A non-trivial angular dependence is included in the decay for the
  21 <ei>2 -> 1</ei> processes, but has not been included for the
  22 <ei>2 -> 2</ei> ones.
  23
  24 <p/>
  25 The quark contact interactions are implemented according to
  26 <ref>Eic83</ref>. The processes include the QCD contributions
  27 as well as interference. For this reason the two processes
  28 below converge toward, <code>HardQCD:qq2qq</code> and
  29 <code>HardQCD:qqbar2qqbarNew</code>, when the contact interaction
  30 contributions are close to zero.
  31
  32 <h3>Excited fermions, production processes</h3>
  33
  34 A few different production processes have been implemented, which normally
  35 would not overlap and therefore could be run together.
  36
  37 <flag name="ExcitedFermion:all" default="off">
  38 Common switch for the group of implemented processes that produce an
  39 excited fermion.
  40 </flag>
  41
  42 <flag name="ExcitedFermion:dg2dStar" default="off">
  43 Scatterings <ei>d g -> d^*</ei>.
  44 Code 4001.
  45 </flag>
  46
  47 <flag name="ExcitedFermion:ug2uStar" default="off">
  48 Scatterings <ei>u g -> u^*</ei>.
  49 Code 4002.
  50 </flag>
  51
  52 <flag name="ExcitedFermion:sg2sStar" default="off">
  53 Scatterings <ei>s g -> s^*</ei>.
  54 Code 4003.
  55 </flag>
  56
  57 <flag name="ExcitedFermion:cg2cStar" default="off">
  58 Scatterings <ei>c g -> c^*</ei>.
  59 Code 4004.
  60 </flag>
  61
  62 <flag name="ExcitedFermion:bg2bStar" default="off">
  63 Scatterings <ei>b g -> b^*</ei>.
  64 Code 4005.
  65 </flag>
  66
  67 <flag name="ExcitedFermion:egm2eStar" default="off">
  68 Scatterings <ei>e gamma -> e^*</ei>.
  69 Code 4011.
  70 </flag>
  71
  72 <flag name="ExcitedFermion:mugm2muStar" default="off">
  73 Scatterings <ei>mu gamma -> mu^*</ei>.
  74 Code 4013.
  75 </flag>
  76
  77 <flag name="ExcitedFermion:taugm2tauStar" default="off">
  78 Scatterings <ei>tau gamma -> tau^*</ei>.
  79 Code 4015.
  80 </flag>
  81
  82 <flag name="ExcitedFermion:qq2dStarq" default="off">
  83 Scatterings <ei>q q(bar) -> d^* q(bar)</ei>.
  84 Code 4021.
  85 </flag>
  86
  87 <flag name="ExcitedFermion:qq2uStarq" default="off">
  88 Scatterings <ei>q q(bar) -> u^* q(bar)</ei>.
  89 Code 4022.
  90 </flag>
  91
  92 <flag name="ExcitedFermion:qq2sStarq" default="off">
  93 Scatterings <ei>q q(bar) -> s^* q(bar)</ei>.
  94 Code 4023.
  95 </flag>
  96
  97 <flag name="ExcitedFermion:qq2cStarq" default="off">
  98 Scatterings <ei>q q(bar) -> c^* q(bar)</ei>.
  99 Code 4024.
 100 </flag>
 101
 102 <flag name="ExcitedFermion:qq2bStarq" default="off">
 103 Scatterings <ei>q q(bar) -> b^* q(bar)</ei>.
 104 Code 4025.
 105 </flag>
 106
 107 <flag name="ExcitedFermion:qqbar2eStare" default="off">
 108 Scatterings <ei>q qbar -> e^*+- e^-+</ei>.
 109 Code 4031.
 110 </flag>
 111
 112 <flag name="ExcitedFermion:qqbar2nueStarnue" default="off">
 113 Scatterings <ei>q qbar -> nu_e^* nu_ebar</ei>.
 114 Code 4032.
 115 </flag>
 116
 117 <flag name="ExcitedFermion:qqbar2muStarmu" default="off">
 118 Scatterings <ei>q qbar -> mu^*+- mu^-+</ei>.
 119 Code 4033.
 120 </flag>
 121
 122 <flag name="ExcitedFermion:qqbar2numuStarnumu" default="off">
 123 Scatterings <ei>q qbar -> nu_mu^* nu_mubar</ei>.
 124 Code 4034.
 125 </flag>
 126
 127 <flag name="ExcitedFermion:qqbar2tauStartau" default="off">
 128 Scatterings <ei>q qbar -> tau^*+- tau^-+</ei>.
 129 Code 4035.
 130 </flag>
 131
 132 <flag name="ExcitedFermion:qqbar2nutauStarnutau" default="off">
 133 Scatterings <ei>q qbar -> nu_tau^* nu_taubar</ei>.
 134 Code 4036.
 135 </flag>
 136
 137 <h3>Excited fermions, parameters</h3>
 138
 139 The basic couplings of the model are
 140
 141 <parm name="ExcitedFermion:Lambda" default="1000." min="100.">
 142 Compositeness scale <ei>Lambda</ei> in GeV.
 143 </parm>
 144
 145 <parm name="ExcitedFermion:coupF" default="1.0" min="0.0">
 146 Strength <ei>f</ei> of the <ei>SU(2)</ei> coupling.
 147 </parm>
 148
 149 <parm name="ExcitedFermion:coupFprime" default="1.0" min="0.0">
 150 Strength <ei>f'</ei> of the <ei>U(1)</ei> coupling.
 151 </parm>
 152
 153 <parm name="ExcitedFermion:coupFcol" default="1.0" min="0.0">
 154 Strength <ei>f_c</ei> of the <ei>SU(3)</ei> coupling.
 155 </parm>
 156
 157 <h3>Contact interactions, production processes</h3>
 158
 159 The processes including quark contact interactions are
 160
 161 <flag name="ContactInteractions:QCqq2qq" default="off">
 162 Scatterings <ei>q q -> q q</ei> including contact interactions.
 163 Code 4201.
 164 </flag>
 165
 166 <flag name="ContactInteractions:QCqqbar2qqbar" default="off">
 167 Scatterings <ei>q qbar -> q' qbar'</ei> including contact interactions.
 168 Code 4202.
 169 </flag>
 170
 171 <h3>Contact interactions, parameters</h3>
 172
 173 <modeopen name="ContactInteractions:nQuarkNew" default="3" min="0" max="5">
 174 Number of allowed outgoing new quark flavours in the above
 175 <ei>q qbar -> q' qbar'</ei> process. Similar to <ei>HardQCD:nQuarkNew</ei>
 176 for the QCD processes.
 177 </modeopen>
 178
 179 <parm name="ContactInteractions:Lambda" default="1000." min="100.">
 180 Compositeness scale <ei>Lambda</ei> in GeV.
 181 </parm>
 182
 183 <modepick name="ContactInteractions:etaLL" default="0" min="-1" max="1">
 184 Helicity parameter.
 185 <option value="1"></option>
 186 <option value="0"></option>
 187 <option value="-1"></option>
 188 </modepick>
 189
 190 <modepick name="ContactInteractions:etaRR" default="0" min="-1" max="1">
 191 Helicity parameter.
 192 <option value="1"></option>
 193 <option value="0"></option>
 194 <option value="-1"></option>
 195 </modepick>
 196
 197 <modepick name="ContactInteractions:etaLR" default="0" min="-1" max="1">
 198 Helicity parameter.
 199 <option value="1"></option>
 200 <option value="0"></option>
 201 <option value="-1"></option>
 202 </modepick>
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 204 </chapter>
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