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電子槍是產(chǎn)生、加速和聚焦高能量密度電子束的裝置。它發(fā)射具有一定能量、一定射束、一定速度和角度的電子束，又稱電子束。電子槍的應(yīng)用包括非彈性電子散射和熒光屏。

在電子槍中，燈絲（通常是鎢絲）被電加熱，在表面產(chǎn)生大量熱離子電子。在陽極和陰極之間的高壓電場的作用下，熱電子被加速向陽極高速移動(dòng)，獲得高動(dòng)能。具體速度值取決于加速電壓，一般可以達(dá)到光速的三分之二左右。在聚焦線圈的作用下，電子束可以被聚焦，在導(dǎo)向線圈（又稱偏轉(zhuǎn)線圈）的作用下，電子束可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)和掃描。電子槍的工作電壓通常在幾十到幾百千伏之間。為了防止高壓擊穿、電子束散射和能量損失，電子槍的真空度保持在6.67x10-2Pa以上。

電子槍有多種形式。根據(jù)電子槍結(jié)構(gòu)的不同，可分為軸向電子槍（直線自加速電子槍）和環(huán)形電子槍（靜電場偏轉(zhuǎn)電子槍）。下面我們就來簡單的看一下。

1、軸向電子槍

陰極發(fā)射電子，陽極加速電子。調(diào)制電極位于燈絲和陽極之間，用于束電流調(diào)制和初始聚焦。聚焦電極進(jìn)一步聚焦調(diào)制電極收集的電子流，以獲得更精細(xì)的合適束斑。由于聚焦線圈的應(yīng)用，線性電子槍可以實(shí)現(xiàn)100kW/cm2以上的高能量密度，并且易于控制和調(diào)整。因此，大多數(shù)使用的高功率電子束應(yīng)用是軸向電子槍。

2、環(huán)形電子槍

該環(huán)形電子槍結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可以與簡單的電源裝置一起工作。電子槍由環(huán)形燈絲、陽極、陰極、聚焦線圈和偏轉(zhuǎn)線圈組成。環(huán)形燈絲處于負(fù)高壓并充當(dāng)熱離子發(fā)射源。在聚焦電極的定向反射和陽極的加速作用下，電子束在坩堝蒸發(fā)源的中心會(huì)聚。當(dāng)使用環(huán)形電子槍時(shí)，二次電子從被高能電子束轟擊的材料中發(fā)射出來。