光明网讯（记者 李佳琦）走进手术室，当CT机悄然运转，其核心深处，一股无形的电子洪流正悄然涌出，瞬间化作清晰的生命光影画卷；仰望苍穹，卫星穿越万里，其精准信号得以抵达世界每个角落，也依赖于一个微小部件激发的能量源泉。它便是阴极。看似不起眼，却如同这些精密设备的“心脏”，其每一次搏动，都决定着电子束的强弱脉动，也悄然掌控着设备生命的长度。

　　依托北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室和阴极研究室，“凯斯科技—世界级高性能阴极技术的颠覆者”项目团队，针对阴极性能进入瓶颈期这一全球局势以及国内民用端高性能专用阴极生产厂商匮乏的问题，历经多年攻关，研发出了国产化高性能阴极。

　　实现核心技术攻坚，亮出破局之剑

　　“高性能阴极作为战略性原材料，国内主要是一些科研院所在生产，但是随着国内产业不断升级，先进装备企业对高性能阴极的需求明显增加，而国内民用领域生产厂家生产阴极性能较国外有明显差距。”团队指导老师、北京工业大学王金淑教授指出技术困局。目前，受困于阴极性能的问题，国内一些关键民用管型研发进展缓慢，导致关键管型中，西门子、飞利浦、通用等欧美厂商巨头占据70% 以上的中国市场份额。

　　面对国内真空电子设备相关产业国产化以及不断增长的阴极需求，北京工业大学材料科学与工程学院阴极研究室亮出破局之剑：其研发的阴极脉冲电流密度突破100A/cm²，且实现了批量重复验证，“这标志着我们制备出的阴极发射性能达到国际领先水平”，王金淑自豪地说。

　　突破背后，是团队对两项核心技术的攻坚：阴极粉体与活性盐。传统阴极中，提升性能的关键元素“钪”分布不均，这曾是世界级难题。“就如制作蛋糕时若糖搅拌不均，有的部位过甜、有的部分寡淡，整体口感大打折扣；同样地，钪在阴极材料中的分布不均也会造成局部发射性能失衡，导致阴极性能骤降。”团队研发骨干孙俊浩博士比喻道。团队创新发明了亚微米氧化钪均匀混合粉体技术及低温烧结技术，结合氧化学势晶面调控，成功改善了阴极表面钪分布均匀性，阴极发射性能大幅度提升。

　　在活性盐制备上，针对活性盐活性相占比低、熔点低的难题，团队首创“均质冻干法结合氟化策略制备技术”。孙俊浩展示对比数据：“我们将活性盐纯度提升至95%以上，杂质含量极低，同时降低了阴极活性盐的熔点，使阴极寿命倍增。”满足不同场景需求。

　　与此同时，针对目前市面上几乎没有针对高性能阴极检测平台，且测试手段单一的问题，北京工业大学材料科学与工程学院阴极研究室自主搭建独有的完整阴极测试平台。该测试平台可以从发射能力、寿命、均匀性等多角度对生产的阴极性能进行评估，提升阴极测试的准确性。

　　产品在多个关键领域落地生根、开花结果

　　谈及项目产品的社会价值，王金淑表示：“项目在阴极电流密度和寿命上实现了突破，能够推动国内在关键管型上打破国外的垄断，提升了我国在相关领域的自主创新能力。在医疗领域，可推动高端设备如加速器、微焦点 X 射线源的国产化，降低成本，提高设备普及率。在国防领域同样可能发挥重要作用，保障国家安全。这将推动行业升级，促进产业升级和高质量发展。”

　　目前，团队的高性能阴极产品已在多个关键领域落地生根，开花结果。团队研发的阴极已经在X射线源、加速器、磁控管、X射线管中进行验证和推广应用，受到了用户单位的一致好评。在产业布局方面，团队建立了从矿级原料开始生产到阴极组件组装的全流程生产线，实现了生产过程全自主可调可控，也是国内乃至全球首个具备全流程生产的阴极专业团队，具备每年万件阴极生产的能力。

　　从实验室的微观世界到产业化的广阔天地，这群青年科研者用创新证明：中国制造不仅能突破“卡脖子”困境，更能在全球高科技领域发出强音。当真空电子器件的“心脏”跃动着中国技术，一个更自主、更普惠的高端制造时代正加速到来。