一、系統深入研究了作為納米場發射冷陰極的發射材料——納米氧化鋅陣列和碳納米管的制備工藝。通過工藝優化，采用水熱合成法和化學氣相沉積法分別制備出形態可控、尺寸滿足合同要求且適合作為場發射冷陰極的納米氧化鋅陣列和碳納米管。

二、在場發射冷陰極材料可控制備條件下，采用水熱合成法制備出直徑為50mm的氧化鋅納米場發射冷陰極，采用化學氣相沉積法和絲網印刷/涂敷法分別制備出直徑為50mm的碳納米管場發射冷陰極。各類納米場發射冷陰極的形態指標均滿足合同要求。

三、在線性感應加速器的脈沖電場條件下，現場測試了納米氧化鋅陣列和碳納米管場發射冷陰極的發射性能，其中氧化鋅納米棒陣列陰極、碳納米管陣列陰極、涂覆法制備的碳納米管陰極的最高發射電流密度分別達到132.42A/cm2、176.73A/cm2、343.77A/cm2。各類納米場發射冷陰極的發射性能均優于合同指標。根據用戶報告，納米場發射冷陰極的壽命達到合同要求。

四、發現了氧化鋅和碳納米管場發射冷陰極的不同強流發射特性，建立了納米場發射冷陰極的高壓脈沖發射模型，提出了納米場致發射冷陰極在高壓脈沖電場條件下存在場致發射和場致等離子體發射兩種電子發射的強流發射機理。該理論模型和發射機理具有創新性。

綜上所述，本項目全面完成了合同中研究工作的內容，各項性能指標達到了項目合同要求，滿足了線性感應加速器的使用。經查新檢索及該研究中基礎理論部分發表的論文表明，本項目首次將氧化鋅陰極作為強流電子束源使用在線性感應加速器上，且使碳納米管陰極應用在加速器上得到的發射電流密度超過目前國內外報道的最高值。專家組一致認為，研究水平達到國際領先水平。