X射線通信，顧名思義，就是將X射線作為載波，將信息通過調製加載至X射線脈衝上並向外發送。實際上仍然是一種利用電磁波的通信手段，與微波通信、雷射通信等傳統通信方式本質上並無不同。但X射線頻率更高，單光子能量更大，當將其應用於空間通信時，對理論建模、核心元器件都提出了新的要求。
同時，X射線通信帶來了傳統微波與雷射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，不僅可望用於超高速飛機通信和飛行器返回地球時進入黑障區的通信，還將為未來複雜條件下的空天一體化戰爭提供通信安全保障。可以預見，空間X射線通信不僅僅是對微波與雷射通信的補充，在複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。
日前，西安光機所採用對光敏感的光陰極，研製出國內首個光陰極X射線管，出射X射線強度可調，能量範圍寬(1keV～100keV)，脈衝寬度窄(可達皮秒量級)，該技術成功打破其它國家技術壟斷。 未來，利用該技術有望實現通信速率Gbps量級的空間X射線通信應用，同時還可應用在醫學動態CT、輻射定標和閃爍體餘輝測量等多個領域，對相關學科的交叉融合與持續發展產生極大的推動作用。
了解一下：「光電陰極」
是光電管(基於外光電效應的基本光電轉換器件)發射光電子的一極(陰極)。能夠產生光電發射效應的物體稱為光電發射體,光電發射體在光電器件中常與陰極相連,故稱為光電陰極。光電陰極是根據外光電效應製成的光電發射材料。在光電管、光電倍增管等光電器件中，使不同波長的輻射信號轉化為電信號，均依靠光陰電極。
Gbps量級的含義
Gbps也稱交換帶寬，是衡量交換機總的數據交換能力的單位，乙太網是IEEE802.3乙太網標準的擴展，傳輸速度為每秒1000兆位(即1Gbps)。背板帶寬標誌了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。
一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。最初應用於大型校園網，能把現有的10Mbps乙太網和100Mbps快速乙太網連接起來。它可取代100MbpsFDDI網，也是ATM技術的強勁對手。千兆位乙太網採用同樣的CSMA/CD協議，同樣的幀格式，是現有乙太網最自然的升級途徑，使用戶對乙太網原有設備管理工具的投資得以保護。千兆位乙太網是超高速主幹網的另一種選擇方案。在數據、話音、視頻等實時業務方面它雖然不能提供真正意義上的服務質量(QoS)，但千兆位太網頻寬較高，能克服原乙太網的一些弱點，提供服務保證等特性。
熱陰極與冷陰極是什麼意思
1、熱陰極是通過陰極材料的熱電子發射而獲得電子流的一種陰極，熱陰極的加熱方法有兩種：對發射體或它們的基金屬直接通電進行加熱的叫做直熱式陰極;對熱子進行通電加熱，再由熱子將熱量輻射和傳導給發射體的陰極叫做間熱式陰極。按陰極製備材料的不同，又有純金屬陰極、原子薄膜陰極、氧化物陰極和擴散陰極、六硼化鑭陰極等之分。
2、冷陰極光源是一種在霓虹燈的製作工藝基礎上，進一步提高對電極、粉管、製作工藝、老練以及配套電源等一系列與光源製作有關的整體規格，所產生的高端冷陰極低氣壓輝光放電光源。
電子管中不用加熱方式而發射電子的陰極。一般利用光電發射，場致發射或二次發射來供給電子。光電管、穩壓管、氖管等的陰極都是冷陰極。習慣上常只把場致發射的陰極稱為冷陰極。
關於「X 射線管」，你知道多少：
是工作在高電壓下的真空二極體。包含有兩個電極 ：一個是用於發射電子的燈絲，作為陰極，另一個是用於接受電子轟擊的靶材，作為陽極。兩級均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外殼內。利用高速電子撞擊金屬靶面產生 X射線的真空電子器件。按照產生電子的方式,X射線管可分為充氣管和真空管兩類。充氣X射線管是早期的X射線管。1895年，W.C.倫琴在進行克魯克斯管實驗時發現了 X射線。
克魯克斯管就是最早的充氣X射線管。這種管接通高壓後,管內氣體電離，在正離子轟擊下，電子從陰極逸出，經加速後撞擊靶面產生X射線。充氣X射線管功率小、壽命短、控制困難，後已很少應用。1913年，W.D.庫利吉發明了真空 X射線管。管內真空度不低於10-4 帕。陰極為直熱式螺旋鎢絲，陽極為銅塊端面鑲嵌的金屬靶。根據管子的用途選擇靶材和電子束能量，常用鎢作靶材。在某些用途下，還採用銀、鈀、銠、鉬、銅、鎳、鈷、鐵、鉻等材料。陰極工作溫度約為2000K,發射出的電子經數萬至數十萬伏高壓加速後撞擊靶面。陰極被一個前端開槽的金屬罩包圍。
金屬罩的電位等於或低於陰極，迫使電子聚焦在靶面上的一個狹窄區域內,形成焦斑。X射線就從焦斑上向各個方向輻射，通過管壁上的窗口輸出。窗口一般用對 X射線吸收很小的鈹、鋁或輕質玻璃製成，以鈹片為最佳。
X 射線管的工作原理
X 射線管包含有陽極和陰極兩個電極，分別用於用於接受電子轟擊的靶材和發射電子的燈絲。兩級均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外殼內。X 射線管供電部分至少包含有一個使燈絲加熱的低壓電源和一個給兩極施加高電壓的高壓發生器。
當鎢絲通過足夠的電流使其產生電子云，且有足夠的電壓(千伏等級)加在陽極和陰極間，使得電子云被拉往陽極。此時電子以高能高速的狀態撞擊鎢靶，高速電子到達靶面，運動突然受到阻止，其動能的一小部分便轉化為輻射能，以 X 射線的形式放出，以這種形式產生的輻射稱為軔致輻射。改變燈絲電流的大小可以改變燈絲的溫度和電子的發射量，從而改變管電流和 X 射線強度的大小。改變 X 光管激發電位或選用不同的靶材可以改變入射 X 射線的能量或在不同能量處的強度。
由於受高能電子轟擊，X 射線管工作時溫度很高，需要對陽極靶材進行強制冷卻。雖然 X 射線管產生 X 射線的能量效率十分低下，但是在目前，X 射線管依然是最實用的 X 射線發生器件，已經廣泛應用於 X 射線類儀器。目前醫療用途主要分為診斷用 X 射線管和治療用 X 射線管。
對X射線管的要求是焦點小，強度大,以形成較大的功率密度。因此，在陽極上須供給比較大的功率,但X射線管的效率很低，99%以上的電子束功率成為陽極熱耗，而使焦斑過熱。避免陽極過熱的方法是對陽極或管子採取不同方式的冷卻，以降低焦斑處的溫度，或使靶面傾斜一定角度，以提供較大的散熱面積。
後來又出現旋轉陽極X射線管，因靶面高速旋轉(達10000轉/分)，允許功率密度高、焦點小。現代出現一種在陽極靶面與陰極之間裝有控制柵極的X射線管,在控制柵上施加脈衝調製，以控制X射線的輸出。改變脈衝寬度及重複頻率,即可調整定時重複曝光。
X 射線管結構組成
固定陽極X射線管是常用X射線管中最簡單的一種，其結構由陽極、陰極和固定兩極並保持玻璃管內高真空的玻璃殼等三部分組成。陽極由陽極頭、陽極帽、玻璃圈和陽極柄構成。陽極的主要作用使由陽極頭的靶面(一般選用鎢靶)阻擋高速運動的電子流而產生X射線，並將由此產生的熱量輻射或者通過陽極柄傳導出去，同時也吸收二次電子和散亂射線。鎢合金X射線管工作中產生X射線僅僅利用了不到高速運動電子流1%的能量，因此散熱是X射線管很重要的問題。
陰極主要由燈絲、聚焦罩(或者稱為陰極頭)、陰極套和玻璃芯柱等組成。轟擊陽極靶的電子束，就是靠熱陰極的燈絲(一般都是鎢絲)發射出來，在鎢合金X射線管高電壓加速下經聚焦罩(陰極頭)聚焦形成的。高速運動的電子束撞擊陽極靶而突然受阻則產生了某段能量連續分布的X射線(其中並有反映陽極靶金屬的特徵X射線)。
新聞來源：中國科學院西安光學精密機械研究所