Проведено сравнительное исследование автоэмиссионных свойств катодов из ПАН-волокон и УНТ-нитей.Экспериментально показано,что УНТ-катоды имеют пороговое напряжение эмиссии примерно в три раза ниже,чем ПАН-катоды.УНТ -нити демонстрируют стабильный эмиссионный ток во времени, в то время как ПАН-волокна деградируют под нагрузкой.Установлено,что нити на основе углеродых нанотрубок являются наиболее перспективным материалом для создания эффективных низковольтных автоэмиссионных катодов.

Электронные пушки на основе авторкатодов обеспечивают высокую яркость пучка,малый разброс электронов по энергиям,низкое энергопотребление и быстрый отклик.

В работе разработана технология формирования автоэмиссионных катодов с использованием промышленно доступных углеродных материалов.Для улучшения эмиссионных свойств применялся обработку исходного материала, модификацию активных эмиссионных центров, а также заключительную термовакуумную тренировку.

В работе исследовано влияние автоэмиссии на структуру катодов из пирографита и мелкозернистого графита МПГ-6. Анализ спектров комбинационного рассеяния показал изменение соотношения интенсивностей линий D и G, а также рост напряжений сжатия после эксплуатации. Выявлены разные механизмы структурных преобразований: разрушение кристаллической решетки пирографита и рост кристаллитов в МПГ-6.

Было изучено влияние автоэмиссии на структурные изменения углеродсодержащих волокон (материалы ПАН-волокна и УНТ), используемых в качестве катодов в катодолюминесцентных лампах. С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния установлено, что после работы в режиме автоэмиссии увеличивается отношение интегральных интенсивностей линий D и G, что свидетельствует о росте дефектности структуры. Также зафиксирован сдвиг частоты линии G, на основе которого рассчитаны механические напряжения. 

Методом оптической микроскопии исследована эволюция морфологии поверхности палладий-бариевых катодов на основе интерметаллида Pd₅Ba в процессе термовакуумной активации. Проведено сравнение двух типов катодов: не прошедших термоциклирование и прошедших предварительную термообработку на производстве.  Термоциклированный катод демонстрирует структурную стабильность и минимальные морфологические изменения. Установлены визуальные критерии оценки качества и степени активации катодов.

В работе исследуются переходные процессы в электрохимичексих преобразующих элементах перспективных приборов для сейсморазведки. Впервые предложена физическая модель, описывающая нестационарное поведение распределения концентрации активных ионов раствора электролита и с помощью трехмерного моделирования диффузии в объеме чувствительной ячейки получены оценки характерного времени протекания переходного процесса и определена оптимальная геометрия преобразователя для минимизации этого времени.

Основной проблемой молекулярно-электронных датчиков с платиновыми электродами является сложность в подстройке каждого отдельного прибора из-за значительного различия передаточных функций сенсоров. Процесс изготовления углеродных электродов позволяет производить чувствительные элементы с совпадающими АЧХ. В настоящей работе представлены результаты исследования выходных характеристик молекулярно-электронного датчика с углеродными электродами.