חומר פליטת קתודה של מוליבדן אדמה נדירה

המאפיין של קתודה בעלת ממברנה אטומית הוא ספיחת שכבה דקה של מתכת אחרת על פני השטח של מתכת אחת, המטענת באופן חיובי למתכת הבסיס. כך נוצרת שכבה כפולה עם מטענים חיוביים מבחוץ, והשדה החשמלי של שכבה כפולה זו יכול להאיץ את תנועת האלקטרונים בתוך מתכת הבסיס לעבר פני השטח, ובכך להפחית את עבודת בריחת האלקטרונים של מתכת הבסיס ולהגדיל את יכולת פליטת האלקטרונים שלה פי כמה. משטח זה נקרא משטח הפעלה. החומרים העיקריים המשמשים כמתכות מטריקס הםווֹלפרָם, מוליבדן, ונִיקֵל.

שיטת היווצרות המשטח המופעל היא בדרך כלל מתכות אבקה. מוסיפים כמות מסוימת של תחמוצת מתכת אחרת בעלת אלקטרושליליות נמוכה יותר ממתכת הבסיס למתכת הבסיס, ומכינים אותה לקתודה באמצעות תהליך עיבוד מסוים. כאשר קתודה זו מחוממת תחת ואקום ובטמפרטורה גבוהה, תחמוצת המתכת עוברת חיזור על ידי מתכת הבסיס והופכת למתכת. במקביל, אטומי המתכת המופעלים על פני השטח שעברו חיזור מתאדים במהירות בטמפרטורה גבוהה, בעוד אטומי המתכת המופעלים שבפנים מתפזרים ברציפות אל פני השטח דרך גבולות הגרעינים של מתכת הבסיס כדי להשלים.