试验称号：高速调制脉冲X射线源技能及火星X射线。通讯。应用研讨。

研讨方向：通讯技能。

测验意图：

火星是深空勘探的热门区域，跟着对火星勘探的深化，未来火星。勘探器。将面对传统通讯办法难以应对的恶劣状况，例如火星大气进入段黑障区和火星沙尘暴环境。因而，探究新式。信息。载体，研讨新式通讯技能十分必要。X射线通讯（XCOM）是一种新式的空间通讯技能，依据X射线的高穿透特性，X射线通讯体系有望在杂乱的深空环境中发挥作用。

本文的研讨工作关于火星X射线通讯的施行和高速调制脉冲X射线源的研制供给了重要的理论依据，并有望为我国未来的火星勘探工程供给通讯技能确保。

测验设备：ATA-4315。高压。功率扩大器。、。信号。扩大器。、信号发生器、。示波器。、直流。电源。、GMXS样管等。

试验进程：

图1：GMXS样管。

对GMXS进行定制加工，在完结密封功用和耐高压功用测验后，得到带有X射线调制功用的GMXS样管。如图1所示，栅控电极与钨质灯丝内置于阴极屏蔽罩中，阳极金属靶被安置于一侧开有X射线出射窗的阳极屏蔽罩中。在阴极点，灯丝和栅控电极别离与导线相连，在射线管的一端引出，便利对灯丝和栅控电极加载电压。在阳极点，阳极金属靶与金属接线柱相连，便利对阳极加载高压。

图2：GMXS脉冲呼应特性测验设备连线示意图。

运用丈量阳极脉冲。电流。的手法直接丈量GMXS的脉冲呼应特性。依据这一办法，建立等效试验渠道，试验设备连线办法如图2所示。运用直流电源给GMXS样管的阴极灯丝。供电。，用于生成热。电子。，电压设置为6.5V，灯丝电流为0.88A。阳极接入一个2kΩ的。电阻。，运用200V的高压电源给阳极供电。这个200V的阳极电压用于发生加快电子的电场，以完结对栅控管内电子的搜集，运用示波器。检测。阳极电压改变。阳极电压的脉冲形状可以很好的反响GMXS发生的X射线脉冲特性。将阳极电压改变除以电阻值2kΩ，可直接得到炮击阳极金属靶的电子电流。因为阳极电压较低，缺乏以使得阳极金属靶发生X射线，因而避免了脉冲X射线发射导致的辐射防护问题。此外，因为阳极电压较低，阴极槽内的自由电子遭到的电场力缺乏，因而需求栅控电极加载较高的操控电压，才干确保电子脉冲的正常发射。栅控电平的初始信号由信号发生器发生，信号发生器生成重复频率为10kHz~1MHz，强度为2V的方波信号，这样的信号无法直接驱动栅控电极，因而需求运用信号扩大器对初始信号进行扩大。试验中运用ATA-4315功率扩大器对信号发生器输出的低电压方波信号进行扩大，并将输出的高压信号加载于栅控电极之上。依据图2完结设备的接线，坚持图中一切设备共地，试验设备什物如图3所示。

图3：GMXS脉冲呼应特性测验渠道。

试验成果：

栅控频率为10kHz、100kHz、1MHz的成果别离如图4-6所示。在固定栅控重复频率时，调整信号扩大器增益可发生不同强度的栅控电压脉冲，图4-6中展现了栅极加载的电压峰值为40V、60V、80V、100V的成果。其间，绿色波形为信号扩大器输出的脉冲电压波形，为正值；蓝色波形为阳极检测到的电压改变值，由电子脉冲碰击阳极发生，因而脉冲为负值。

图4：栅控频率为10kHz时阳极电压波形与栅极信号比照。

栅控频率为10kHz时的成果如图4所示，在不同栅控电压峰值状况下，阳极电压改变均对栅控电平有着杰出的呼应，未呈现显着的脉冲宽度扩展和相位推迟的现象，这说明在栅控频率为10kHz时，GMXS的脉冲呼应功用杰出。

图5：栅控频率为100kHz时阳极电压波形与栅极信号比照。

栅控频率为100kHz时的成果如图5所示，GMXS的脉冲呼应功用依然杰出，在重复频率提升了10倍的条件下，信号扩大器输出的栅控电平信号上升沿和下降沿有必定的变缓，并存在一些显着的高频重量，而阳极电压脉冲并未进一步形成渠道区变窄，关于一部分高频重量，调制源未发生呼应。

栅控频率为1MHz时的成果如图6所示，因为功率扩大器功用的约束，栅控电压脉冲有着显着的畸变，可是阳极电压波形依然有着较好的呼应，这表明在栅控电平重复频率为1MHz的状况下，GMXS仍具有杰出的脉冲呼应功用，这意味着该型X射线调制源可以完结1MHz的调制速率。

图6：栅控频率为1MHz时阳极电压波形与栅极信号比照。

安泰ATA-4315高压功率扩大器：

图：ATA-4315高压功率扩大器目标。参数。

本文试验资料由西安安泰电子收拾发布。公司。致力于功率扩大器、功率信号源、计量校准源等。产品。为中心的相关职业测验解决计划的研讨，为用户供给具有竞争力的测验计划，Ai。g。te。k已经成为在业界具有广泛产品线，且具有相当规模的仪器设备供货商，样机都支撑免费试用。

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