วัสดุปล่อยแคโทดโมลิบดีนัมของโลกที่หายาก

คุณลักษณะของแคโทดเมมเบรนของอะตอมคือการดูดซับชั้นบางๆ ของโลหะอีกชนิดหนึ่งบนพื้นผิวของโลหะชนิดเดียวกัน ซึ่งมีประจุบวกกับโลหะฐาน ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นสองชั้นโดยมีประจุบวกอยู่ด้านนอก และสนามไฟฟ้าของชั้นสองชั้นนี้สามารถเร่งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายในโลหะฐานไปยังพื้นผิวได้ จึงช่วยลดการหลบหนีของอิเล็กตรอนของโลหะฐานและเพิ่มความสามารถในการปล่อยอิเล็กตรอนของโลหะฐาน โดยหลายครั้ง พื้นผิวนี้เรียกว่าพื้นผิวกระตุ้น วัสดุหลักที่ใช้เป็นโลหะเมทริกซ์ได้แก่ทังสเตน, โมลิบดีนัม, และนิกเกิล.

วิธีการสร้างพื้นผิวที่กระตุ้นโดยทั่วไปคือโลหะผง เติมออกไซด์ของโลหะอื่นที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำกว่าโลหะฐานลงในโลหะฐานจำนวนหนึ่ง และทำให้มันกลายเป็นแคโทดโดยผ่านกระบวนการแปรรูปบางอย่าง เมื่อแคโทดถูกให้ความร้อนภายใต้สุญญากาศและอุณหภูมิสูง โลหะออกไซด์จะถูกรีดิวซ์ด้วยโลหะฐานให้กลายเป็นโลหะ ในเวลาเดียวกัน อะตอมของโลหะกัมมันต์บนพื้นผิวที่ถูกรีดิวซ์จะระเหยอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่อะตอมของโลหะกัมมันต์ภายในจะกระจายไปยังพื้นผิวอย่างต่อเนื่องผ่านขอบเขตเกรนของโลหะฐานเพื่อเสริม