为了适应大功率微波管的发展，本文展开了对高性能(大电流密度、长寿命)阴极的研究，研究工作包括阴极制备工艺、钡钨阴极基金属对阴极发射性能影响、以及钡钨阴极基底内部结构无损检测及表面形貌检测、钡钨阴极发射机理探讨及应用四个方面的实验和理论的研究。 本论文的主要创新点包括： 1)采用压制一次成型的方法制备钡钨阴极的基底，摸索出一套稳定的工艺，这种基底有显著的优点。 2)对不同元素配比的二元和三元混合阴极基底的制备工艺和发射性能开展了实验研究，在增大发射能力，延长寿命和降低烧结温度等方面有重要进展，取得了有价值的阶段成果。 3)采用CT微焦点系统等检测手段对阴极基底的内部和表面微观结构进行了定量和定性的分析，有望成为控制阴极基底的质量重要手段。 4)就当前钡钨阴极发射机理的两个主要理论模型作了自己的探讨，并初探了钡钨阴极中钡的供应机制及发射寿命预测的问题，而且用理查逊公式的推导和Muller计算机模拟法解释了混合基钡钨阴极的优良性能。