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       1             : //--------------------------------------------------------------------------
       2             : //
       3             : // Environment:
       4             : //      This software is part of the EvtGen package developed jointly
       5             : //      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
       6             : //      of it, please give an appropriate acknowledgement.
       7             : //
       8             : // Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
       9             : //      Copyright (C) 2003      Caltech
      10             : //
      11             : // Module: EvtGen/EvtBBScalar
      12             : //
      13             : // Description:Implementation of the decay B- -> lambda p_bar pi according to
      14             : // hep-ph/0204185, hep-ph/0211240
      15             : // This model is intended to be applicable to all decays of the type B-> baryon baryon scalar
      16             : //
      17             : // Modification history:
      18             : //
      19             : //    Jan Strube     March 24th, 2006         Module created
      20             : //
      21             : //------------------------------------------------------------------------
      22             : 
      23             : #ifndef EVTBBSCALAR_HH
      24             : #define EVTBBSCALAR_HH
      25             : 
      26             : #include "EvtGenBase/EvtDecayAmp.hh"
      27             : #include "EvtGenBase/EvtPDL.hh"
      28             : #include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
      29             : #include "EvtGenBase/EvtParticle.hh"
      30             : #include "EvtGenBase/EvtScalarParticle.hh"
      31             : #include "EvtGenBase/EvtDiracParticle.hh"
      32             : #include "EvtGenBase/EvtConst.hh"
      33             : #include "EvtGenBase/EvtId.hh"
      34             : #include "EvtGenBase/EvtVector4C.hh"
      35             : 
      36             : #include <map>
      37             : #include <string>
      38             : #include <vector>
      39             : #include <bitset>
      40             : 
      41             : struct FormFactor {
      42             :     double value;
      43             :     double sigma1;
      44             :     double sigma2;
      45             :     double mV;
      46             : };
      47             : 
      48             : enum Baryons {
      49             :     Lambda, Proton, Neutron, Sigma0, Sigma_minus, Xi0, Xi_minus, nBaryons
      50             : };
      51             : 
      52             : 
      53           0 : class EvtBBScalar : public EvtDecayAmp {
      54             : 
      55             : public:
      56             :     EvtBBScalar();
      57             :     std::string getName();
      58             :     EvtDecayBase* clone();
      59             :     void decay(EvtParticle* p);
      60             :     void init();
      61             :     void initProbMax();
      62             : 
      63             : private:
      64             :     // used values of constants
      65             :     static const EvtComplex I;
      66             :     static const EvtComplex V_ub;
      67             :     static const EvtComplex V_us_star;
      68             :     static const EvtComplex a1;
      69             :     static const EvtComplex V_tb;
      70             :     static const EvtComplex V_ts_star;
      71             :     static const EvtComplex a4;
      72             :     static const EvtComplex a6;
      73             : 
      74             :     // used parameters in the calculation of the magnetic form factors
      75             :     static const double x[];
      76             :     static const double y[];
      77             :     // quark masses as used in the model
      78             :     static const double m_s;
      79             :     static const double m_u;
      80             :     static const double m_b;
      81             : 
      82             :     // used to choose the right value for the form factor depending on the type of scalar
      83             :     std::string _scalarType;
      84             :     mutable std::map<std::string, FormFactor> _f0Map;
      85             :     mutable std::map<std::string, FormFactor> _f1Map;
      86             : 
      87             :     // only consider F1+F2 here
      88             :     std::bitset<nBaryons> _baryonCombination;
      89             :     void setKnownBaryonTypes(const EvtId& baryon);
      90             :     
      91             :     double B_pi_f1(double t) const ;
      92             :     double B_pi_f0(double t) const ;
      93             :     double baryonF1F2(double t) const ;
      94             :     double G_p(double t) const ;
      95             :     double G_n(double t) const ;
      96             :     
      97             :     double baryon_gA(double t) const;
      98             :     double baryon_hA(double t) const;
      99             :     double baryon_gP(double t) const ;
     100             :     double baryon_fS(double t) const ;
     101             : 
     102             :     double D_A(double t) const ;
     103             :     double F_A(double t) const ;
     104             :     double D_P(double t) const ;
     105             :     double F_P(double t) const ;
     106             :     double D_S(double t) const ;
     107             :     double F_S(double t) const ;
     108             : 
     109             :     // (mB1 - mB2)/(mq1 - mq1)
     110             :     double _massRatio;
     111             :     double _baryonMassSum;
     112             :     double formFactorFit(double t, const std::vector<double>& params) const ;
     113             : 
     114             :     static const EvtComplex const_B;
     115             :     static const EvtComplex const_C;
     116             :     const EvtVector4C
     117             :     amp_A(const EvtVector4R& p4B, const EvtVector4R& p4Scalar);
     118             :     const EvtComplex
     119             :     amp_B(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
     120             :         , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
     121             :         , int index);
     122             :     const EvtComplex
     123             :     amp_B_vectorPart(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
     124             :                    , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
     125             :                    , int index);
     126             :     const EvtComplex
     127             :     amp_B_axialPart(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
     128             :                   , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
     129             :                   , int index);
     130             :     const EvtComplex
     131             :     amp_C(const EvtDiracParticle* baryon1, const EvtDiracSpinor& b1Pol
     132             :         , const EvtDiracParticle* baryon2, const EvtDiracSpinor& b2Pol
     133             :         , int index);
     134             :     const EvtComplex
     135             :     amp_C_scalarPart(const EvtDiracSpinor& b1Pol, const EvtDiracSpinor& b2Pol, double t);
     136             :     const EvtComplex
     137             :     amp_C_pseudoscalarPart(const EvtDiracSpinor& b1Pol, const EvtDiracSpinor& b2Pol, double t);
     138             : 
     139             :     // initialize phasespace and calculate the amplitude for one (i=0,1) state of the photon
     140             :     EvtComplex calcAmpliude(const EvtParticle* p, const unsigned int polState);
     141             : };
     142             : 
     143             : #endif