HEP单位系统中的单位和常数
项目描述
hepunits 收集了HEP单位系统中常用到的单位和常数，这些单位和常数源自CLHEP项目最初定义的基本单位，这些单位与SI单位系统不同
量
名称
单位
长度
毫米
mm
时间
纳秒
ns
能量
兆电子伏特
MeV
正电子电荷
eplus
温度
开尔文
K
物质的量
摩尔
mol
光强度
坎德拉
cd
平面角
弧度
rad
立体角
球面度
sr
它主要基于国际单位制（SI）
量
名称
单位
长度
米
m
时间
秒
s
质量
千克
kg
电流
安培
A
温度
开尔文
K
物质的量
摩尔
mol
光强度
坎德拉
cd
但通过方便的定义来补充它，改变了基本长度和时间单位。
这种高能物理单位系统在许多软件库中都在使用，例如GEANT4和Gaudi。
请注意，现在许多单位是精确的，例如真空中的光速。该软件包与2020年粒子数据组审查中的值一致。
安装
像其他Python包一样安装 hepunits，通常
python -m pip install hepunits该软件包还可在 conda-forge 上找到，并可通过
conda install -c conda-forge hepunits入门
该软件包包含2个模块，constants和units，其名称具有自解释性。尽管可以从顶层导入（from hepunits import ...），但最好还是显式地从每个模块中导入量。
hepunits.constants模块包含两种常数：物理常数和常用常数。
典型用法如下
>>> from hepunits.constants import c_light
>>> from hepunits.units import picosecond, micrometer
>>> tau_Bs = 1.5 * picosecond # a particle lifetime, say the Bs meson's
>>> ctau_Bs = c_light * tau_Bs # ctau of the particle, ~450 microns
>>> print(ctau_Bs) # result in HEP units, so mm
0.449688687
>>> print(ctau_Bs / micrometer) # result in micrometers
449.688687hepunits.units模块的典型用法
>>> # add two quantities with length units and get the result in meters
>>> from hepunits import units as u
>>> (1 * u.meter + 5 * u.cm) / u.meter
1.05
>>> # the default result is, of course, in HEP units, so mm
>>> 1 * u.meter + 5 * u.cm
1050.0更高级的用法
在处理数据时，用户不需要知道内部表示中使用了哪些单位（虽然这很重要，并且需要在“数据存储”中保持一致！）。
以下简单的规则就足够了——如下面的代码示例所示
“数据存储”中的有量纲量遵守高能物理单位系统。
所有有量纲量的定义都通过乘以单位来表示量纲，如在mass_window = 500 * keV中。
所有有量纲量的输出都通过除以单位转换为所需的单位，如在energy_resolution() / GeV中。
为了讨论，让我们考虑以下返回有量纲量的函数。下面的函数存储了一个在keV中定义的有量纲量（实际值用MeV表示，这是标准单位），调用者只需确保通过除以它（例如，GeV）显式地将其转换为所需的单位。
>>> from hepunits.units import keV, MeV, GeV
>>> mass_window = 1 * GeV # define a 1 GeV mass window
>>> def energy_resolution():
... # returns the energy resolution of 500 keV
... return 500.0 * keV # numerical value is 0.5
...
>>> energy_resolution() / GeV # get the energy resolution in GeV
0.0005
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