钡钨阴极的微观晶体构造如下：
- 钨基体：
- 体心立方（BCC）晶体结构，晶格常数约 3.16 Å。
- 多孔钨基体为多晶结构，晶粒尺寸约 1-10 微米，含微孔（孔径 1-10 微米）。
- 孔隙率为 15-30%，为钡化合物浸渍提供空间。
- 钡化合物：
- 主要为氧化钡（BaO），面心立方（FCC）结构，晶格常数约 5.54 Å。
- 通过浸渍工艺，钡化合物填充于钨基体微孔内，呈纳米级晶粒（几十到几百纳米）或薄层分布。
- 可能含钡钙铝酸盐等复杂化合物，晶体结构依成分而异（如正交或立方）。
- 界面结构：
- 钡化合物与钨基体在孔隙界面形成紧密结合，部分钡原子可能扩散至钨表面。
- 高温激活后，表面形成单层或亚单层钡原子，降低功函数。
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