当今核物理的一个主要目标就是研究远离正常核物质态(诸如极端温度和密度)下核物质的性质，特别是如何确定核物质状态方程及其相关的相图更是当前核物理研究的热点之一。因为重离子碰撞是目前在实验室中形成和研究极端温度和密度下核物质的唯一手段，因此现阶段许多的实验和理论上的工作就是朝着这个方向进行的。在重离子碰撞过程中，核物质经历了一系列的飞逝的、短暂的核物质态，因此它为我们从反应信息中抽取核物质状态方程及其相图提供了可能。　　 在实验上，我们需要一些反应产物作为探针来提取核物质性质以及反应的动力学信息。在中能区和相对论能区，由于相当高的反应产率，核子、介子(在阈能下)、轻离子和中间质量碎片通常被用来获取反应动力学的信息。但是以上探针的发射贯穿了整个反应阶段，而且在产生后它们可以与周围的核介质发生强烈的相互作用，因此它们传达的是一个失真的、受干扰的源信息，并不能准确地描述当时的反应信息。幸运的是，光子为我们提供了另一个有别于强子的探针。在光子产生后，它只与周围的核介质发生微弱的电磁相互作用，因而它不会参与产生后周围介质的相互作用，可以准确地传达一个非失真的发射源的图像。因此，光子可以作为研究核物质性质和反应动力学信息的一个与众不同的探针。在过去的近二十年内，无论是从理论模型计算，还是实验观察，都证实中能核反应下产生的高能光子(能量大于30MeV的光子，即所谓的硬光子)主要是来源于非相干的质子-中子碰撞产生的韧致辐射。这其中的绝大部分高能光子来源于反应前期的第一次核核碰撞，这部分光子被称作直接硬光子。同时还存在一个相对软的，来源于反应后期系统处于相对热平衡时的热化硬光子成分。直接硬光子和热化硬光子可以分别用来研究核反应的不同阶段，因此利用高能光子作为探针可以很好地研究核反应动力学演化的整个过程。　　 通过BUU模型的计算，我们首次发现，类似于相对论能区产生的高能光子，中能核反应产生的直接硬光子也存在方位角的各向异性分布，既存在类直接流的分布，又存在类椭圆流的分布，而且它们与对应的质子流恰好存在反关联的关系。接着我们系统地分析了直接硬光子的方位角分布对碰撞参数及反应入射能量的依赖关系，我们发现直接硬光子的方位角分布不仅一直存在类流的分布，而且始终与对应的质子流保持着反关联，两者有着极为相似的变化趋势。因此，我们可以期待通过研究直接硬光子的方位角分布来重新探索先前研究核子流得到的各种物理信息。　　 我们还分析了两光子的动量关联，从中提取了光子源的信息，同时也分析了两光子的方位角关联，为从实验上提取直接硬光子的椭圆流参数v2提供了一个可行的方法。最后，我们还初步分析了核态方程对高能光子产生的影响。