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    中科院科學家研制出國內首個光陰極X射線管

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    中科院科學家研制出國內首個光陰極X射線管

    發布日期:2020-09-01 作者: 點擊:

    近日,中國科學院科學家團隊——西安光學精密機械研究所光電子學研究室科研人員聯合條紋相機工程中心,研制出國內首個光陰極X射線管。該光陰極X射線管出射X射線強度可調,能量范圍寬(1keV~100keV),脈沖寬度窄(可達皮秒量級)。

    X射線通信,顧名思義,就是將X射線作為載波,將信息通過調制加載至X射線脈沖上并向外發送。實際上仍然是一種利用電磁波的通信手段,與微波通信、激光通信等傳統通信方式本質上并無不同。但X射線頻率更高,單光子能量更大,當將其應用于空間通信時,對理論建模、核心元器件都提出了新的要求。

    傳統的X射線管采用熱陰極方式發射電子,電子再被高壓電場加速轟擊金屬靶產生X射線。由于熱陰極X射線管能耗高、電子束流強度與脈沖寬度調制困難,在某些特殊應用領域受到限制。而在光陰極X射線管中,電子發射單元由傳統的熱陰極改為對光敏感的光陰極,出射X射線的強度和時間特性由調制光信號的特征決定。因此,光陰極X射線管的響應速度得到提升。


    光陰極X射線管


    X射線通信帶來了傳統微波與激光通信所不具備的優點:X射線通信可以在電磁屏蔽環境下正常工作,不僅可望用于超高速飛機通信和飛行器返回地球時進入黑障區的通信,還將為未來復雜條件下的空天一體化戰爭提供通信安全保障??梢灶A見,空間X射線通信不僅僅是對微波與激光通信的補充,在復雜的空間環境與特殊應用場合中,更是對傳統通信方式顛覆性的替代。

    未來,利用該技術可望實現通信速率Gbps量級的空間X射線通信應用,同時可應用在醫學動態CT、輻射定標和閃爍體余輝測量等領域,對相關學科的交叉融合與持續發展產生推動作用。

    來源:中國科學院


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    關鍵詞:光陰極X射線管,X射線管

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