Die Eigenschaft einer Atommembrankathode besteht darin, eine dünne Schicht eines anderen Metalls auf der Oberfläche eines Metalls zu adsorbieren, das positiv gegenüber dem Grundmetall geladen ist. Dadurch bildet sich eine Doppelschicht mit positiven Ladungen an der Außenseite. Das elektrische Feld dieser Doppelschicht kann die Bewegung der Elektronen im Grundmetall zur Oberfläche beschleunigen, wodurch die Elektronenfluchtarbeit des Grundmetalls reduziert und seine Elektronenemissionsfähigkeit um ein Vielfaches erhöht wird. Diese Oberfläche wird als Aktivierungsoberfläche bezeichnet. Die wichtigsten Materialien, die als Matrixmetalle verwendet werden, sindWolfram, Molybdän, UndNickel.
Die aktivierte Oberfläche wird üblicherweise durch Pulvermetallurgie gebildet. Dabei wird dem Grundmetall eine bestimmte Menge Oxid eines anderen Metalls mit geringerer Elektronegativität als dem Grundmetall zugesetzt und durch einen bestimmten Verarbeitungsprozess zu einer Kathode gemacht. Beim Erhitzen dieser Kathode unter Vakuum und hohen Temperaturen wird das Metalloxid durch das Grundmetall reduziert und zu Metall umgewandelt. Gleichzeitig verdampfen die reduzierten aktivierten Metallatome an der Oberfläche bei hohen Temperaturen schnell, während die aktivierten Metallatome im Inneren kontinuierlich durch die Korngrenzen des Grundmetalls an die Oberfläche diffundieren und sich ergänzen.
Veröffentlichungszeit: 12. Oktober 2023