تأثير المزاوجة على انبعاث الفوتونات من التفاعل القوية Effect of fugacity on photon emission from hard interaction

by رغد داود عزيز Raghad Dawood Azeez (قسم الفيزياء)

Thursday 11 Jul 2024, 10:00 → 12:00 Europe/Berlin

بناية العمادة (قاعة المرحوم أ. سالم عبد الحميد)

الخلاصة 
في هذه الرسالة ، تم تقديم نموذج نظري لحساب ودراسة معدل انبعاث الفوتونات عند قيم مختلفة للمزاوجة. تم حساب معدل انبعاث الفوتونات بالاعتماد على نظرية الكم اللوني . في النموذج المقدم ، تم حساب معدل انتاج الفوتونات من تفاعل الكوارك-غلون من عمليات الكبح. تم حساب معدل انبعاث الفوتونات عند قيم المزاوجة للكوارك والغلون =0.9, ג_G=0.02 ג_Q و =0.75, ג_G=0.05 ג_Q في الطور الهادروني. 
حسابات معدل الانبعاث اعتمدت على بعض المعلمات المهمة:الطاقة الحرارية ، قوة الاقتران والشحنة الكهربائية. تم حساب معدل انبعاث الفوتونات للنظامين ug → dg γ و cg → ugγ مع عدد النكهة (3 ,5 ) وعند درجة حرارة النظام بمعدل 325 MeV ≤T≤ 625 MeV والمحصول الفوتوني مع طاقة فوتون بمعدل 0.5 GeV ≤ E_γ ≤ 5 GeV. 
تم حساب درجة الحرارة الحرجة باستعمال قيم Bag constant بمعدل 235MeV≤ B^(1⁄4)≤ 295 MeV وعدد النكهة وقد وجد ان درجة الحرارة الحرجة تتناقص مع زيادة عدد النكهة وتزداد مع زيادة قيم Bag constant. تتأثرقوة الاقتران بشدة بدرجة حرارة النظام وقد وجد ان قوة الاقتران تتناقص مع زيادة درجة حرارة النظام من 325 MeV الى 625 MeV بسبب ظاهرة الحبس. 
اظهر النموذج النظري ان المزاوجة هي المعلمة المؤثرة الاساسية والتي تؤثر بقوة على المحصول الفوتوني بسبب سرعة الانفصال للكوارك وان القيمة العظمى للمحصول الفوتوني عند قيم المزاوجة للكوارك والغلون =0.75, ג_G=0.05 ג_Q . 
بالاضافة الى ذلك ، فأن معدل انبعاث الفوتونات يتأثر مع الشحنة الكهربائية لأنظمة الكوارك. وقد وجد ان معدل انبعاث الفوتونات يكون اعلى مع الشحنة الكهربائية الاعلى والتي هي للنظام cg → ugγ. معدل انبعاث الفوتونات يتناسب طرديا مع درجة حرارة النظام وعكسيا مع قوة الاقتران . ان المحصول الفوتوني عند طاقة الفوتون 0.5 GeV ينبعث بمعدل اعلى ويتناقص مع زيادة طاقة الفوتون.

Abstract 
In this thesis, a theoretical model has been introduced to calculate and study the photons emission rate at different values of fugacity. The photons emission rate was calculated based on quantum chromodynamics theory. In the presented model, the photons production rate has been calculated from quark-gluon interaction for bremsstrahlung processes. The photons emission rate was calculated at fugacity of quark and gluon ג_Q=0.9, ג_G=0.02 and ג_Q=0.75, ג_G=0.05 in hadronic phase. 
Emission rate calculations depend on some important parameters, thermal energy, coupling strength and the electric charge. The rate of photons emission is calculated for ug → dgγ and cg → ugγ systems with flavor number N_f(3,5) at the temperature of system in the range of 325 MeV ≤T≤ 625 MeV and the photonic yield with photon energy in the range 0.5 GeV ≤ E_γ ≤ 5 GeV. 
The critical temperature has been calculated using bag constant in the range of 235 MeV ≤ B^(1⁄4) ≤ 295 MeV and flavor number and it was found; the critical temperature decreases with increasing the flavor number and it increases with increasing the value of bag constant. The coupling strength strongly affected with the temperature of the system and it was found that the coupling strength decreases with increasing the temperature of the system from 325 MeV to 625 MeV due to the he confinement phenomena. 
The theoretical model appeared that the fugacity is the main influencing parameter which strongly affects the photonic yield due to the separation speed of quark and the maximum value of photonic yield at the fugacity of quark and gluon ג_Q=0.75, ג_G=0.05. 
Furthermore, the photons emission rate affected with the electric charge of quark systems and it was found that the photons emission rate is higher at a higher electric charge for cg →ugγ system. The photons emission rate is directly proportional to the temperature of the system and inversely proportional to the coupling strength. The photonic yield at photon energy 0.5GeV emits at higher range and it is decreasing with increasing the photon energy.