Skip to main content
SUPERVISOR
Maryam Hasanvand,Zafarollah Kalantari
مریم حسنوند (استاد مشاور) سیدظفراله کلانتری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Hadi Esfahani
محمدهادی اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Investigation of the Cascade Processes in K3He and K4He Kaonic Atoms in Liquid and Gaseous Targets
When heavy particles like and are stopped in matters, exotic atoms are formed in high excited states. Then, atomic cascade processes consisting of multistep transitions to the lower atomic states are taken place. Cascade processes study could lead to important information on hadrons and nuclei interactions in low energies. Measurment of the x-ray spectrum of these transitions would give lots of data about strong interaction. In this thesis, at first Kaon capture and internal Auger rates in K 3 He and K 4 He liquid and gaseous targets have been calculated. Radiative transition, Coulomb dexcitation, Stark and external Auger effects are studied subsequently and the rates of each processes in these atoms are calculated. Finally, the calculated results for K 3 He and K 4 He were compared in gaseous and liquid targets. These calculations could be used for simulation of the competetive cascade processes and also to calculate the x- ray yields from gaseous and liquid 3 He and 4 He targets.
هنگامی که ذرات منفی سنگینتر از الکترون مانند میون، کائون، پایون و امثال آنها وارد محیط مادی مانند هیدروژن، هلیوم و... می شوند، ضمن متوقف شدن، جذب اتم شده و به جای الکترون های اتم قرار می گیرند و اتم هایی را تشکیل می دهند که اتم های اگزوتیک نامیده می شوند. این اتم ها معمولاً در حالت بسیار برانگیخته تشکیل شده و طی فرایندهایی موسوم به گذارهای آبشاری واانگیخته می شوند. مطالعه ی فرایندهای آبشاری اطلاعات زیادی را در مورد خواص ذرات و برهمکنش های آنها در یک سیستم چند ذره ای در اختیار می گذارد. به ویژه اگر ذره فرودی هادرون باشد این اتم آزمایشگاهی برای مطالعه ی برهمکنش های هادرون و هسته در انرژی های پایین فراهم می کند. اندازه گیری طیف انرژی پرتوهای x این اتم ها از نظر تجربی اطلاعات مفیدی در مورد برهم کنش قوی در اختیار قرار می دهد، لذا شبیه سازی گذارهای آبشاری هم از نظر تجربی و هم از دید نظری از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعه و شبیه سازی فرایندهای آبشاری از لحظه ای که کائون توسط اتم گیراندازی می شود، تا زمانی که توسط هسته جذب شود یا واپاشی کند، برای محاسبه ی طیف پرتوهای x ناشی از گذارهای تابشی بسیاراهمیت دارد. فرایندهای آبشاری به دو دسته ی برخوردی و غیربرخوردی تقسیم بندی می شوند. گذار تابشی، جذب قوی کائون توسط هسته و واپاشی ضعیف کائون از جمله فرایندهای غیربرخوردی و برخورد کولنی، اثراشتارک و فرایند اوژه ی خارجی از جمله فرایندهای برخوردی می باشند. در این پایان نامه، ابتدا آهنگ گیراندازی کائون و فرایند اوژه ی داخلی در هر تراز از اتم های هلیوم3 و هلیوم4 کائونی در هدف های گازی و فوق مایع به دست آمده و سپس فرایندهای گذار تابشی، اشتارک، برخورد کولنی و اوژه ی خارجی بررسی و آهنگ هر فرایند در ترازهای مختلف اتمی محاسبه و مقایسه شده اند. به عنوان مثال مقایسه ی احتمال فرایند گیراندازی در ترازهای مختلف نشان می دهد که مقادیر احتمال برای اتم هلیوم3 کائونی از ترازهای اولیه تا ترازهای میانی (29=n) بیشتر از اتم هلیوم4 است اما در تراز 33=n مقدار احتمال گیراندازی در اتم هلیوم4 از مقدار این کمیت در اتم هلیوم3 پیشی می گیرد و تا انتها بیشتر می ماند. همچنین آهنگ کل اثر اشتارک برای اتم هلیوم3 کائونی در تمامی ترازها غیر از تراز 26=n i و 27=n i کمتر از مقدار آن برای اتم هلیوم4 کائونی است. اگر اتم هلیوم کائونی در حالت گازی باشد که چگالی محیط نسبت به حالت فوق مایع کمتر است، آهنگ فرایندهای برخوردی اتم هلیوم کائونی، شامل فرایندهای برخورد کولنی، اوژه ی خارجی و اشتارک نسبت به حالت فوق مایع کاهش می یابد. این امر سبب می شود تا تعداد یون های + بیشتری به ترازهای پایینتر که گذارهای تابشی با آهنگ بالاتری اتفاق می افتند، برسند و در نتیجه تعداد گذارهای تابشی افزایش می یابد و به موجب آن بهره ی پرتوی x در هدف های گازی نسبت به هدف های مایع افزایش خواهد یافت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی