中科院西安光机所研制出国内首个光阴极X射线管

近日，中国科学院西安光机所光电子学研究室联合该所条纹相机工程中心，研制出国内首个光阴极X射线管。该光阴极X射线管出射X射线强度可调，能量范围宽(1keV～100keV)，脉冲宽度窄(可达皮秒量级)，该技术成功打破其他国家技术垄断。

传统的X射线管采用热阴极方式发射电子，电子再被高压电场加速轰击金属靶产生X射线。由于热阴极X射线管能耗高、电子束流强度与脉冲宽度调制困难，在某些特殊应用领域受到了极大限制。

而在光阴极X射线管中，电子发射单元由传统的热阴极改为对光敏感的光阴极，出射X射线的强度X射线通信，顾名思义，就是将X射线作为载波，将信息通过调制加载至X射线脉冲上并向外发送。实际上仍然是一种利用电磁波的通信手段，与微波通信、激光通信等传统通信方式本质上并无不同。但X射线频率更高，单光子能量更大，当将其应用于空间通信时，对理论建模、核心元器件都提出了新的要求。

“可以预见，空间X射线通信不仅仅是对微波与激光通信的补充，在复杂的空间环境与特殊应用场合中，更是对传统通信方式颠覆性的替代。”该项目研发负责人赵宝升研究员介绍，X射线通信带来了传统微波与激光通信所不具备的优点，如X射线通信可以在电磁屏蔽环境下正常工作，可望用于超高速飞机通信和飞行器返回地球时进入黑障区的通信。