Моделируются поверхность и эмиссионные изображения полевого электронного металлического катода в форме острия. Структура поверхности рассчитывается в рамках модели “тонкой оболочки” и модели “оборванных связей” – “локального атомного окружения” для идеальной кристаллической решетки. Форма катода и макроскопическое электрическое поле представляются моделью “сфера на конусе”. Коэффициент усиления локального электрического поля является подгоночным параметром модели. Предложен метод определения кристаллографических граней вершины эмиттера, основанный на анализе геометрического окружения атомов поверхности. Показано, что для эмиттера радиусом 100–1000 параметров решетки (31.6–316 нм для вольфрама) достаточно ограничиться пятым порядком ближайших соседей в рассмотрении геометрического окружения. Используется кристаллографическая модель анизотропии работы выхода в подходе “оборванных связей”: участку поверхности приписывается значение работы выхода в соответствии с индексами Миллера грани, содержащей