本文从加强国防力量的战略高度上，阐述了微波器件在国防工作中的重要地位，而微波器件的整体水平的提高，就必须加强对阴极研发的深度和广度，而覆膜作为能够改善阴极发射性能的重要工序自然而然成为阴极研发工作的重点，从技术上提高阴极发射性能和可靠性，提高电子枪乃至军用微波电真空器件的整体性能，从根本上解除美国等西方国家在高性能微波电真空器件上对我国的限制和封锁，最终实现国防的现代化。 本文主要针对磁控溅射覆膜过程中阴极基片的表面处理水平、气氛及气体纯度、覆膜条件的选择、溅射偏压的影响、靶材的要求等五个方面，借助经典理论、详尽的实验数据、准确的发射性能的检验、先进的分析手段对溅射覆膜条件进行优化选择，最终得到厚度合格、成分符合、与基体结合紧密、发射性能优良的覆膜阴极。 优化后的溅射覆膜条件如下： 1.首先将阴极基体表面通过等离子刻蚀清洗作用去除5um左右，阴极表面被剥离了多个原子层的薄层，用扫描电子显微镜对刻蚀后的阴极表面形貌进行表征，用俄歇电子光谱对表面成分残余成分进分析，从分析结果来看，通过表面的污染物和吸附的气体被去掉了，表面的车刀痕已经基本消失，表面的沾污成分基本消失，从而使阴极表面出现新鲜的、洁净的发射物质表面层。 2.采用真空熔炼、热加工制备的纯度能够达到99.95％，密实度达到98％，均匀性好的靶材，要求生产厂家必须确保靶材在生产过程中无论是原材料还是熔炼过程尽量减少污染。 3.在覆膜过程中保证氮气质量必须符合国标GB/T8980-1996的要求条件下，尤其是氧气和水蒸汽必须低于国标规定值，否则严重影响膜层的性能。同时设备必须处于完好状态，否则，由于阀门的慢漏导致真空室的真空度显示值合格，但是氧气和水蒸汽分压过大，同样会影响膜层沉积状态。 4.阴极加50伏偏压以后，离子的轰击能量增强，促进成膜过程中表面原子的扩散和对表面疏松结构的刻蚀．使得到的膜表面光滑致密，能够提高膜层和基体的附着力，从而提高阴极的发射性能，而无偏压时，活性氢和氮离子的能量比较低，对膜的刻蚀和溅射作用比较小，因此得到的膜的有机相比较多，膜的表面也比较疏松粗糙。 5.覆膜溅射功率为70W-100W，覆膜时间40～50分钟，厚度达到0.4um～0.7um，这样制备的阴极的在1050度时脉冲拐点电流水平均能达到25A/cm2。这已经是非常理想的水平了，完全能够满足生产和科研的需要。 另外，我还对靶材进行了初步的摸索，尝试用共沉淀法和焙烧法制备靶材主要材料钨酸钪，并且对制备过程中的压力、升温速度以及搅拌方式进行摸索，制备了一块合乎要求的靶材。 在原有设备经常出现故障的过程中，掌握了真空系统问题排查的主要步骤，确保设备在实验条件改变的条件下保持运转正常，这是一切科研顺利进行的前提。 总之，通过一段时间的相关薄膜经典理论的学习、相关文献的查阅，进行仔细的实验、二极管发射性能的测试、先进的分析手段的帮助下，对溅射覆膜条件进行优化选择，最终得到厚度合格、成分符合、与基体结合紧密、发射性能优良的覆膜阴极。