钨酸钡锶阴极制造方案

钨酸钡锶阴极作为钨酸盐阴极最早以压制式阴极的形式出现于上世纪60年代，该阴极是由钨酸钡锶(Ba₅Sr(WO₆)₂)作为发射用活性物质，制作时将合成的钨酸钡锶与激活剂以及一定粒度钨粉压制后在氢气中高温烧结而成。

由于采用压制工艺制作，阴极不宜加工成各种不同形状，并且受烧结温度及压力的影响，烧结后阴极发射体容易发生收缩，从而导致阴极表面开裂等问题，这使得此种阴极的应用受到限制。随着真空电子器件向高功率、高频率、高可靠及长寿命方向的发展，要求进一步提高阴极的发射电流密度、降低阴极工作温度、减小阴极蒸发率、延长阴极寿命。

为此，有学者提出一种浸渍式钨酸钡锶阴极的制备方法，以解决传统钨酸盐阴极较难实用的问题，其过程主要有：

(1)将BaCO₃、SrCO₃及WO₆按摩尔比5：1：2球磨混合72小时后，在20kg/cm²的压力下，将混合好的粉末材料压制成直径为20mm、厚为2-3mm的小饼。

(2)再将压好的小饼放入坩埚并置入空气气氛的马弗炉中烧结。先升温至400±25℃保温30分钟，然后逐步升温至800±50℃保温1小时，最后再升温至1400±50℃保温3～4小时，合成主要相为钨酸钡锶 (Ba₅Sr(WO₆)₂)的钨酸盐。

(3)将步骤(2)得到的钨酸盐与12.5％重量比的ZrH₂放入玛瑙钵中研磨混合2小时，得到浸渍所用的活性物质盐粉末。

(4)将顶端焊有钨海绵体的阴极埋入步骤(3)获得的盐粉末中，并将体系置于氢炉中加热至1850±20℃，使钨酸盐熔化，依靠毛细作用渗入到海绵体内；该阴极的直径为2.5mm，钨海绵体的孔度为24～26％；

(5)阴极饼浸盐后，将步骤(4)获得的阴极在车床上车掉阴极面及边缘多余的盐并保证阴极表面的光洁度及尺寸，完成阴极制备。

新方案扩充了钡钨系阴极的种类，提高了发射电流密度。采用饱和蒸汽压较低的钨酸盐降低了活性物质的蒸发率进而延长了阴极寿命，解决了传统压制式钨酸盐阴极较难实用的问题。

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