TEvtGen/EvtGenBase/EvtDalitzReso.hh

   1 /*****************************************************************************
   2  * Project: BaBar detector at the SLAC PEP-II B-factory
   3  * Package: EvtGenBase
   4  *    File: $Id: EvtDalitzReso.hh,v 1.4 2008/11/27 16:29:30 jordix Exp $
   5  *
   6  * Description:
   7  *   Class to compute Dalitz amplitudes based on many models that cannot be
   8  *     handled with EvtResonance.
   9  *
  10  * Modification history:
  11  *   Jordi Garra Ticó     2008/07/03         File created
  12  *****************************************************************************/
  13
  14 #ifndef __EVTDALITZRESO_HH__
  15 #define __EVTDALITZRESO_HH__
  16
  17 #include <string>
  18 #include <vector>
  19 #include <map>
  20
  21 #include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
  22 #include "EvtGenBase/EvtCyclic3.hh"
  23 #include "EvtGenBase/EvtSpinType.hh"
  24 #include "EvtGenBase/EvtTwoBodyVertex.hh"
  25 #include "EvtGenBase/EvtDalitzPoint.hh"
  26 #include "EvtGenBase/EvtDecayAmp.hh"
  27 #include "EvtGenBase/EvtBlattWeisskopf.hh"
  28
  29 using std::vector;
  30 using std::map;
  31
  32 class EvtBlattWeisskopf;
  33
  34 class EvtDalitzReso
  35 {
  36 public:
  37   // Numerator type
  38   enum NumType { NBW            = 0 , RBW_ZEMACH        = 1 , RBW_KUEHN  = 2 , RBW_CLEO        = 3 ,
  39                  RBW_ZEMACH2    = 4 , GS_CLEO           = 5 , K_MATRIX   = 6 , RBW_CLEO_ZEMACH = 7 ,
  40                  GS_CLEO_ZEMACH = 8 , LASS              = 9 , K_MATRIX_I = 10, K_MATRIX_II     = 11,
  41                  GAUSS_CLEO     = 12, GAUSS_CLEO_ZEMACH = 13 };
  42
  43   // Coupling type
  44   //  ChgPion : pi+ pi-
  45   //  NeuPion : pi0 pi0
  46   //  Pion    : 0.5*[(pi+ pi-) + (pi0 pi0)]
  47   //  ChgKaon : K+ K-
  48   //  NeuKaon : K0 K0
  49   //  Kaon    : 0.5*[(K+ K-) + (K0 K0)]
  50   //  EtaPion : eta pi0
  51   enum CouplingType {Undefined=0,PicPic=1,PizPiz,PiPi,KcKc,KzKz,KK,EtaPic,EtaPiz,PicPicKK,WA76};
  52
  53   EvtDalitzReso() {};
  54
  55   EvtDalitzReso(const EvtDalitzPlot& dp, EvtCyclic3::Pair pairAng, EvtCyclic3::Pair pairRes,
  56                 EvtSpinType::spintype spin, double m0, double g0, NumType typeN);
  57
  58   EvtDalitzReso(const EvtDalitzPlot& dp, EvtCyclic3::Pair pairAng, EvtCyclic3::Pair pairRes,
  59                 EvtSpinType::spintype spin, double m0, double g0, NumType typeN,
  60                 double m0_mix, double g0_mix, double delta_mix, EvtComplex amp_mix);
  61
  62   EvtDalitzReso(const EvtDalitzPlot& dp, EvtCyclic3::Pair pairAng, EvtCyclic3::Pair pairRes,
  63                 EvtSpinType::spintype spin, double m0, NumType typeN, double g1, double g2, CouplingType coupling2);
  64
  65   // K-matrix
  66   EvtDalitzReso(const EvtDalitzPlot& dp, EvtCyclic3::Pair pairRes, std::string nameIndex, NumType typeN,
  67                 EvtComplex fr12prod, EvtComplex fr13prod, EvtComplex fr14prod, EvtComplex fr15prod, double s0prod);
  68
  69   // LASS
  70   EvtDalitzReso(const EvtDalitzPlot& dp, EvtCyclic3::Pair pairRes, double m0, double g0,
  71                 double a, double r, double B, double phiB, double R, double phiR);
  72
  73   EvtDalitzReso(const EvtDalitzReso& other);
  74
  75   ~EvtDalitzReso();
  76
  77   EvtDalitzReso* clone() const { return new EvtDalitzReso(*this); }
  78
  79   EvtComplex evaluate(const EvtDalitzPoint& p);
  80
  81   void set_fd( double R ) { _vd.set_f( R ); }
  82   void set_fb( double R ) { _vb.set_f( R ); }
  83
  84 private:
  85   EvtComplex psFactor(double& ma, double& mb, double& m);
  86   EvtComplex psFactor(double& ma1, double& mb1, double& ma2, double& mb2, double& m);
  87   EvtComplex propGauss(const double& m0, const double& s0, const double& m);
  88   EvtComplex propBreitWigner(const double& m0, const double& g0, const double& m);
  89   EvtComplex propBreitWignerRel(const double& m0, const double& g0, const double& m);
  90   EvtComplex propBreitWignerRel(const double& m0, const EvtComplex& g0, const double& m);
  91   EvtComplex propBreitWignerRelCoupled(const double& m0, const EvtComplex& g1, const EvtComplex& g2, const double& m);
  92   EvtComplex propGounarisSakurai(const double& m0, const double& g0, const double& k0,
  93                                  const double& m, const double& g, const double& k);
  94   inline double GS_f(const double& m0, const double& g0, const double& k0, const double& m, const double& k);
  95   inline double GS_h(const double& m, const double& k);
  96   inline double GS_dhods(const double& m0, const double& k0);
  97   inline double GS_d(const double& m0, const double& k0);
  98
  99   EvtComplex numerator(const EvtDalitzPoint& p, const EvtTwoBodyKine& vb, const EvtTwoBodyKine& vd);
 100   double angDep(const EvtDalitzPoint& p);
 101   EvtComplex mixFactor(EvtComplex prop, EvtComplex prop_mix);
 102   EvtComplex Fvector( double s, int index );
 103   EvtComplex lass(double s);
 104
 105   // Dalitz plot
 106   EvtDalitzPlot _dp;
 107
 108   // Pairing indices:
 109   EvtCyclic3::Pair _pairAng;    // angular
 110   EvtCyclic3::Pair _pairRes;    // resonance
 111
 112   // Spin
 113   EvtSpinType::spintype _spin;
 114
 115   // Numerator type
 116   NumType _typeN;
 117
 118   // Nominal mass and width
 119   double _m0,_g0;
 120
 121   // Vertices
 122   EvtTwoBodyVertex _vb;
 123   EvtTwoBodyVertex _vd;
 124
 125   // Daughter masses
 126   double _massFirst,_massSecond;
 127
 128   // variables for electromagnetic mass mixing
 129   double _m0_mix,_g0_mix,_delta_mix;
 130   EvtComplex _amp_mix;
 131
 132   // variables for coupled Breit-Wigner
 133   double _g1,_g2;
 134   CouplingType _coupling2;
 135
 136   // K-matrix
 137   int _kmatrix_index;
 138   EvtComplex _fr12prod,_fr13prod,_fr14prod,_fr15prod;
 139   double _s0prod;
 140
 141   // LASS
 142   double _a;
 143   double _r;
 144   double _Blass;
 145   double _phiB;
 146   double _R;
 147   double _phiR;
 148 };
 149
 150 #endif
 151