日前,NASA發布消息稱,國際空間站將試驗一種新型深空通信技術——X射線通信。醫院常用的X射線如何在通信領域發揮作用呢。
X射線被用於通信領域的優勢:
其頻率高、單個光子能量大、穿透力強。X射線通信有望助力太空飛行器克服這一難題。「X射線的頻率高,能夠穿透這片區域。載波頻率越高,能容納的信號帶寬就越大。X射線比無線電波的頻率要高7到8個量級,因此X射線通信比無線電波的理論傳輸容量更大。在相同發射功率下,X射線能承載的數據更多,相對而言也更加節能。
X射線被用於通信領域的技術難點:
一、頻率太高,因而需要經過調製,但調製的難度比較大。
二,實現高效率的X射線準直和聚焦難度較大。因為往外發散X射線時,射線角度會比較大,容易造成射線損耗。通過準直技術,可以將X射線匯聚成較平行的發射光束,再通過聚焦技術,使接收端儘可能收集更多X射線。
三、X射線的捕獲、跟蹤、瞄準(ATP)技術。除了X射線,其他波長較短的電磁波,如紫外線、伽馬射線等,若將它們用於通信,都會面臨這3方面的技術問題。區別在於,不同波長的電磁波技術方案和實現難度有所不同。
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是一種波長極短,能量很大的電磁波,X射線的波長比可見光的波長更短,它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍。由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現,故又稱倫琴射線。
X射線具有很高的穿透本領,能透過許多對可見光不透明的物質,如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的螢光,使照相底片感光以及空氣電離等效應。