采用粉末冶金的方法制备了单元及复合稀土钼热阴极材料。测试结果表明,阴极具有较高的发射效率。采用热力学计算、热重分析、光电子能谱等方法对单元Mo-Y_2O_3阴极中Y的价态进行了研究,探讨了稀土钼阴极的发射机理。Mo-RE_2O_3阴极的发射可用原子膜机理解释:在阴极工作过程中,Mo_2C将RE_2O_3还原成单质RE,RE覆盖在Mo基体表面,降低了基体Mo的逸出功,促进了阴极的发射。碳化对阴极的发射起着重要作用。采用模式识别中对阴极的成分及碳化度进行了分析。得到了模式空间向投影平面的投影方式,并在此基础上得到了最佳投影区域,从而可以为阴极成分设计及碳化度的确定提供理论指导。