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阴极作为真空电子器件的电子发射源，对器件的性能起着至关重要的作用，被喻为是真空电子器件的“心脏”。大发射电流密度阴极是实现大功率微波器件的最为关键的技术问题。目前的电子发射源有热阴极和场发射阴极两种，热阴极发射稳定，但加热功耗大，不利于器件微型化和集成化的发展趋势;场发射阴极由于其发射机理的特殊性，目前仍处于研究和开发阶段，尚需时日才能装配并应用在真空器件中，作为强大的电子发射源。本文通过热丝-化学气相沉积的方法，将在传统热阴极表面生长碳纳米管发射体阵列，运用堆栈式催化剂结构，实现碳纳米管在小区域的定向可控生长，同时，采用热阴极自加热的方式，实现了生长过程中局部加热，温度可控。