SystemOfUnits.h

   1 /***************************************************************************
   2  *
   3  * $Id$
   4  *
   5  * Author: blasiuk adapted from CLHEP
   6  ***************************************************************************
   7  *
   8  * Description:  This file is based on the SystemOfUnits provided
   9  *               in the CLHEP library v1.2:  The units remain the same.
  10  *               It is just the naming conventions that are different:
  11  *
  12  * 1) No single letter unit:
  13  *    : m --> meter
  14  *    : s --> second
  15  *    : g --> gram
  16  *
  17  * 2) All prefixes are spelled out explicitly (except electron Volt):
  18  *    : ns --> nanosecond
  19  *    : mm --> millimeter
  20  *
  21  * 3) All units with proper names follow the international standard
  22  *    of being lower case:
  23  *    : farad --> farad
  24  *    : volt  --> volt
  25  *
  26  * The basic units are :
  27  *              centimeter              (centimeter)
  28  *              second                  (second)
  29  *              Giga electron Volt      (GeV)
  30  *              positron charge         (eplus)
  31  *              degree Kelvin           (kelvin)
  32  *              the amount of substance (mole)
  33  *              radian                  (radian)
  34  *              steradian               (steradian)
  35  ***************************************************************************
  36  *
  37  * $Log$
  38  * Revision 1.1.1.1  2007/04/25 15:38:41  panos
  39  * Importing the HBT code dir
  40  *
  41  * Revision 1.1.1.1  2007/03/07 10:14:49  mchojnacki
  42  * First version on CVS
  43  *
  44  * Revision 1.5  2003/09/02 17:59:35  perev
  45  * gcc 3.2 updates + WarnOff
  46  *
  47  * Revision 1.4  1999/03/22 16:21:38  fisyak
  48  * Add anti CINT flags
  49  *
  50  * Revision 1.3  1999/03/11 14:53:07  ullrich
  51  * Added definition of inch.
  52  *
  53  * Revision 1.2  1999/03/02 20:15:08  ullrich
  54  * Added millivolt.
  55  *
  56  * Revision 1.1  1999/01/30 03:59:06  fisyak
  57  * Root Version of StarClassLibrary
  58  *
  59  * Revision 1.1  1999/01/23 00:28:08  ullrich
  60  * Initial Revision
  61  *
  62  **************************************************************************/
  63 #ifndef HEP_SYSTEM_OF_UNITS_H
  64 #define HEP_SYSTEM_OF_UNITS_H
  65
  66
  67 #ifndef M_PI
  68 #define M_PI 3.14159265358979312
  69 #endif
  70
  71
  72 namespace units {
  73     // new macro for CLHEP SystemOfUnits: at end of file
  74     //  ST_ADD_OLD_CLHEP_SYSTEM_OF_UNITS
  75     //
  76     // Length [L]
  77     //
  78     static const double millimeter  = 0.1;
  79     static const double millimeter2 = millimeter*millimeter;
  80     static const double millimeter3 = millimeter*millimeter*millimeter;
  81
  82     static const double centimeter  = 10*millimeter;
  83     static const double centimeter2 = centimeter*centimeter;
  84     static const double centimeter3 = centimeter*centimeter*centimeter;
  85
  86     static const double meter       = 100.*centimeter;
  87     static const double meter2      = meter*meter;
  88     static const double meter3      = meter*meter*meter;
  89
  90     static const double kilometer   = 1000.*meter;
  91     static const double kilometer2  = kilometer*kilometer;
  92     static const double kilometer3  = kilometer*kilometer*kilometer;
  93
  94     static const double micrometer  = 1.e-6*meter;
  95     static const double nanometer   = 1.e-9*meter;
  96     static const double femtometer  = 1.e-15*meter;
  97     static const double fermi       = 1*femtometer;
  98
  99     static const double      barn   = 1.e-28*meter2;
 100     static const double millibarn   = 1.e-3*barn;
 101     static const double microbarn   = 1.e-6*barn;
 102     static const double  nanobarn   = 1.e-9*barn;
 103     static const double      inch   = 2.54*centimeter;
 104
 105     //
 106     // Angle
 107     //
 108     static const double      radian = 1.;
 109     static const double milliradian = 1.e-3*radian;
 110 #ifndef __CINT__
 111     static const double      degree = (M_PI/180.0)*radian;
 112 #endif
 113     static const double   steradian = 1.;
 114
 115     //
 116     // Time [T]
 117     //
 118     static const double      second = 1;
 119     static const double millisecond = 1.e-3*second;
 120     static const double microsecond = 1.e-3*millisecond;
 121     static const double  nanosecond = 1.e-3*microsecond;
 122
 123     static const double     hertz   = 1./second;
 124     static const double kilohertz   = 1.e+3*hertz;
 125     static const double Megahertz   = 1.e+6*hertz;
 126
 127     // but these are also unambiguous and unlikely to be used as variable!
 128     static const double  Hz         = 1*hertz;
 129     static const double kHz         = 1*kilohertz;
 130     static const double MHz         = 1*Megahertz;
 131
 132     //
 133     // Electric charge [Q]
 134     //
 135     static const double eplus   = 1. ;                  // positron charge
 136     static const double e_SI    = 1.60217733e-19;       // positron charge in coulomb
 137     static const double coulomb = eplus/e_SI;
 138
 139     //
 140     // Energy [E]
 141     //
 142     static const double Gigaelectronvolt = 1.;
 143     static const double Megaelectronvolt = 1.e-3*Gigaelectronvolt;
 144     static const double     electronvolt = 1.e-6*Megaelectronvolt;
 145     static const double kiloelectronvolt = 1.e+3*electronvolt;
 146     static const double Teraelectronvolt = 1.e+3*Gigaelectronvolt;
 147
 148     // but these are also unambiguous and unlikely to be used as variables
 149     static const double MeV     = Megaelectronvolt;
 150     static const double  eV     =     electronvolt;
 151     static const double keV     = kiloelectronvolt;
 152     static const double GeV     = Gigaelectronvolt;
 153     static const double TeV     = Teraelectronvolt;
 154
 155     static const double joule   = electronvolt/e_SI;
 156
 157     //
 158     // Mass [E][T^2][L^-2]
 159     //
 160     static const double  kilogram = joule*second*second/(meter*meter);
 161     static const double      gram = 1.e-3*kilogram;
 162     static const double milligram = 1.e-3*gram;
 163
 164     //
 165     // Power [E][T^-1]
 166     //
 167     static const double watt    = joule/second;
 168
 169     //
 170     // Force [E][L^-1]
 171     //
 172     static const double newton  = joule/meter;
 173
 174     //
 175     // Pressure [E][L^-3]
 176     //
 177 #ifndef __CINT__
 178 #define pascal hep_pascal       // a trick to avoid warnings
 179     static const double hep_pascal = newton/meter2;
 180 #else
 181     static const double pascal     = newton/meter2;
 182 #endif
 183     static const double bar        = 100000*pascal;
 184     static const double atmosphere = 101325*pascal;
 185
 186     //
 187     // Electric current [Q][T^-1]
 188     //
 189     static const double ampere   = coulomb/second;
 190
 191     //
 192     // Electric potential [E][Q^-1]
 193     //
 194     static const double Megavolt = MeV/eplus;
 195     static const double kilovolt = 1.e-3*Megavolt;
 196     static const double     volt = 1.e-6*Megavolt;
 197     static const double millivolt = 1.e-3*volt;
 198
 199     //
 200     // Electric resistance [E][T][Q^-2]
 201     //
 202     static const double ohm = volt/ampere;
 203
 204     //
 205     // Electric capacitance [Q^2][E^-1]
 206     //
 207     static const double farad = coulomb/volt;
 208     static const double millifarad = 1.e-3*farad;
 209     static const double microfarad = 1.e-6*farad;
 210     static const double  nanofarad = 1.e-9*farad;
 211     static const double  picofarad = 1.e-12*farad;
 212
 213     //
 214     // Magnetic Flux [T][E][Q^-1]
 215     //
 216     static const double weber = volt*second;
 217
 218     //
 219     // Magnetic Field [T][E][Q^-1][L^-2]
 220     //
 221     static const double tesla     = volt*second/meter2;
 222
 223     static const double gauss     = 1.e-4*tesla;
 224     static const double kilogauss = 1.e-1*tesla;
 225
 226     //
 227     // Inductance [T^2][E][Q^-2]
 228     //
 229     static const double henry = weber/ampere;
 230
 231     //
 232     // Temperature
 233     //
 234     static const double kelvin = 1.;
 235
 236     //
 237     // Amount of substance
 238     //
 239     static const double mole = 1.;
 240
 241     //
 242     // Activity [T^-1]
 243     //
 244     static const double becquerel = 1./second;
 245     static const double curie = 3.7e+10 * becquerel;
 246
 247     //
 248     // Absorbed dose [L^2][T^-2]
 249     //
 250     static const double gray = joule/kilogram ;
 251
 252     //
 253     // Miscellaneous
 254     //
 255     static const double perCent     = 0.01 ;
 256     static const double perThousand = 0.001;
 257     static const double perMillion  = 0.000001;
 258
 259 #ifdef ST_ADD_OLD_CLHEP_SYSTEM_OF_UNITS
 260
 261     static const double mm  = 0.1;         // millimeter
 262     static const double mm2 = mm*mm;
 263     static const double mm3 = mm*mm*mm;
 264
 265     static const double cm  = 10.*mm;      // centimeter
 266     static const double cm2 = cm*cm;
 267     static const double cm3 = cm*cm*cm;
 268
 269     static const double m  = 1000.*mm;     // meter
 270     static const double m2 = m*m;
 271     static const double m3 = m*m*m;
 272
 273     static const double km = 1000.*m;      // kilometer
 274     static const double km2 = km*km;
 275     static const double km3 = km*km*km;
 276
 277     static const double microm = 1.e-6*m;  // micro meter
 278     static const double  nanom = 1.e-9*m;
 279     //static const double  fermi = 1.e-15*m;
 280
 281     //
 282     // Angle
 283     //
 284     static const double  rad = 1.;        // radian
 285     static const double mrad = 1.e-3*rad; // milliradian
 286     static const double  deg = (M_PI/180.0)*rad;
 287
 288     static const double   st = 1.;          // steradian
 289
 290     //
 291     // Time [T]
 292     //
 293     static const double  s = 1;           // second
 294     static const double ns = 1.e-9*s;     // nano second
 295     static const double ms = 1.e-3*s;     // milli second
 296
 297     // Mass [E][T^2][L^-2]
 298     //
 299     static const double kg = joule*second*second/(meter*meter); // kg = 6.24150 e+24 * MeV*ns*ns/(mm*mm)
 300     static const double  g = 1.e-3*kg;
 301     static const double mg = 1.e-3*g;
 302
 303 #endif
 304
 305 };
 306 using namespace units;
 307 #endif /* HEP_SYSTEM_OF_UNITS_H */