用多晶X射线衍射方法,研究钪酸盐阴极发射材料在烧结过程中物理化学变化。由BaO-CaO-Al2O3-Sc2O3组成的发射材料中,在10001300℃内,是Ba-Al-O和Ba-Sc-O体系与CaO的混合物;在13001500℃内,是Ba-Al-O和Ba-Sc-O体系互溶生成热力学上的亚稳定态的Ba-Al-Sc-O固溶体。先形成组成约为5BaO-Al2O3-Sc2O3物相,属正交晶系,a=9.725(2),b=8.698(3),c=6.152(3);最后生成组成约为4BaO-Al2O3-0.5Sc2O3物相,属四方晶系,a=14.4996(19),b=4.4996(19),c=5.0265(8).CaO呈游离状态。

该文提出一种通用的时间数字转换器(TDC)码密度校准信号产生方法，该方法基于相干采样理论，通过合理设置TDC主时钟和校准信号之间的频率差，结合输出信号保持电路，产生校准用的随机信号，在码密度校准过程中，随机信号均匀分布在TDC的延时路径上，实现对TDC的bin-by-bin校准。基于Xilinx公司的28 nm工艺的Kintex-7 现场可编程门阵列(FPGA)内部的进位链实现一种plain TDC，利用该方法校准plain TDC的码宽(抽头延迟时间)，研究校准了2抽头方式下的TDC的性能参数，时间分辨率(对应TDC的最低有效位，Least Significant Bit, LSB)为24.9 ps，微分非线性为(–0.84～3.1)LSB，积分非线性为(–5.0～2.2)LSB。文中所述的校准方法采用时钟逻辑资源实现，多次测试考核结果表明，单个延时单元的标准差优于0.5 ps。该校准方法采用时钟逻辑资源代替组合逻辑资源，重复性、稳定性较好，实现了对plain TDC的高精度自动校准。该方法同样适用于其他类型的TDC的码密度校准。

用XRD技术对浸渍Ba-W阴极所用的铝酸盐(6BaO:CaO:2Al2O3)结构进行了分析。结果表明俄罗斯和国内某单位的铝酸盐峰位较复杂,结构不单一。该文作者用新的配方,新的烧结方式生成了主峰为Ba5CaAl4O12的结构单一的铝酸盐,且烧结温度比传统烧结温度低200℃,单一结构的铝酸盐具有浸渍温度低、发射较好、性能稳定、蒸发少等特点,从而可望改善Ba-W阴极的性能。

各种铝酸盐钡钨阴极的发射物质中存在着2BaOCaOAl2O3和可利用氧化钡的共同成分。氧化钙的作用在于参予组成了2BaOCaOAl2O3相成分,稳定了可利用氧化钡。在掺氧化钪的发射物质5BaO3CaO2Al2O30.6Sc2O3中,氧化钪的作用则在于它和铝酸盐中的可利用氧化钡结合为2BaOSc2O3,成为电子发射源氧化钡或钡原子的载体,它起控制和补充发射源的作用。这个机理得到实验证实。