鋇鎢電極的發(fā)射效率是多重影響因素耦合的結(jié)果，主要涉及材料特性、製備工藝、工作條件及環(huán)境等。
1. 材料組成與結(jié)構(gòu)
鎢基體特性：多孔鎢基體的孔隙率和孔徑分佈影響鋇的儲(chǔ)存與擴(kuò)散。孔隙率較高可儲(chǔ)存更多活性物質(zhì)，但需平衡結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
浸漬物成分：如BaO-Al?O?-CaO的比例影響鋇的釋放特性。合適的比例可優(yōu)化分解溫度，確保鋇持續(xù)供應(yīng)。
摻雜元素：添加稀土元素或過(guò)渡金屬可能改善電子發(fā)射性能或增強(qiáng)基體穩(wěn)定性。
2. 製備工藝
燒結(jié)參數(shù)：燒結(jié)溫度和時(shí)間影響基體緻密度和孔隙結(jié)構(gòu)。過(guò)高溫度可能導(dǎo)致鋇過(guò)早揮發(fā)，過(guò)低則結(jié)構(gòu)疏鬆。
浸漬工藝：浸漬方法（如溶液浸漬、熔融浸漬）決定活性物質(zhì)分佈的均勻性和附著力。
啟動(dòng)處理：通過(guò)加熱啟動(dòng)釋放鋇，溫度、時(shí)間及真空度需精確控制以形成均勻低功函數(shù)表面層。
3. 表面狀態(tài)
鋇覆蓋層：表面鋇的覆蓋厚度和均勻性直接決定功函數(shù)。過(guò)薄導(dǎo)致發(fā)射不足，過(guò)厚可能引起蒸發(fā)過(guò)快。
污染與中毒：環(huán)境中O?、H?O等雜質(zhì)氣體與鋇反應(yīng)生成氧化物，提高功函數(shù)，需高真空或惰性氣氛保護(hù)。
4. 工作環(huán)境
溫度：存在最佳工作溫度範(fàn)圍。溫度過(guò)低限制鋇擴(kuò)散，過(guò)高加速鋇蒸發(fā)。
電流密度：高電流負(fù)載加速鋇消耗和材料疲勞，需平衡性能與壽命。
電場(chǎng)效應(yīng)：外部電場(chǎng)通過(guò)Schottky效應(yīng)降低有效功函數(shù)，但屬外部?jī)?yōu)化因素。
真空度：高真空減少氣體分子碰撞和中毒風(fēng)險(xiǎn)，維持低功函數(shù)表面。
工作氣氛：惰性氣體保護(hù)可延緩氧化，但需避免電離干擾。
5. 微觀結(jié)構(gòu)
晶粒尺寸：細(xì)小晶粒增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，但可能影響擴(kuò)散路徑；粗大晶粒可能降低活性物質(zhì)儲(chǔ)存。
表面形貌：納米結(jié)構(gòu)或粗糙表面可增加有效發(fā)射面積，提升整體電流。
6. 壽命與退化機(jī)制
鋇耗盡：長(zhǎng)期使用後鋇儲(chǔ)量減少，需優(yōu)化浸漬量及擴(kuò)散設(shè)計(jì)。
結(jié)構(gòu)疲勞：熱迴圈或離子轟擊導(dǎo)致基體損傷，影響鋇擴(kuò)散路徑。
