در این پایان نامه با خصوصیات پدیده انفجارات پرتو گاما و انواع این انفجارات آشنا شده و به بررسی مکانیزم و منشأ تولید آنها خواهیم پرداخت. در مورد منابع کهکشانی و برون کهکشانی و هم چنین اندازه‏گیری فاصله آنها از روی جابجایی به سمت ناحیه قرمز طیف انرژی آنها بحث خواهیم کرد. فوتون‏های تولیدی انفجارات پرتو گاما در دامنه انرژی از مرتبه kev تا tev می‏باشد. ما مطالعه بهمن‏های گسترده هوایی ایجاد شده توسط گامای اولیه با دامنه انرژی از مرتبه gev تا tev را توسط برنامه شبیه‏سازی کرسیکا انجام دادیم. دلیل بررسی نکردن انرژی‏های کمتر از gev، تولید نشدن بهمن گسترده هوایی توسط ذره اولیه با چنین دامنه انرژی می‏باشد. مولفه‏های الکترومغناطیسی و مئونی بهمن‏ها برای دو ذره اولیه گاما و پروتون در این شبیه‏سازی مورد مطالعه قرار گرفتند. این مطالعه جهت تفکیک پدیده انفجار پرتو گاما از پرتوهای کیهانی زمینه انجام شده است. همچنین اثر lpm در این دامنه انرژی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج تفکیکی بهمن‏های ایجاد شده توسط ذرات اولیه پروتون و گاما، جهت ساخت آشکارسازهای الکترونی و مئونی در آرایه‏‏ای برای مطالعه انفجار پرتو گاما پیشنهاد می‏شود.

در این پایان نامه به بررسی خواص و شناسایی ترکیبات جرمی پرتو های کیهانه با استفاده از مولفه میونی بهمن های گسترده هوایی پرداخته شده است.برای این منظور با استفاده از نتایج شبیه سازی های انجام شده با کد شبیه سازی corsika ، نسبت بار مثبت به منفی میون و توسعه طولی مولفه میونی مورد بحث قرار گرفته است و همچنین با قرار دادن داده های تجربی آرایه ی یاکوتسک بر روی نمودار های شبیه سازی شده نتایج ارائه شده است.