简单了解一下电子枪

电子枪是产生、加速和聚焦高能量密度电子束的装置。它发射出具有一定能量、一定光束、速度和角度的电子束，又称电子束。电子枪的应用包括非弹性电子散射和荧光屏。

在电子枪中，灯丝，通常是钨丝，被电加热，在表层产生大量热离子电子。在阳极和阴极之间的高压电场的作用下，热电子被加速向阳极高速移动，获得高动能。具体速度值取决于加速电压，一般可以达到光速的三分之二左右。在聚焦线圈的作用下，电子束可以被聚焦，在导引线圈（又称偏转线圈）的作用下，电子束可以在一定范围内偏转扫描。电子枪的工作电压通常在几十到几百千伏之间。为了避免高压击穿、电子束散射和能量损失，电子枪的真空度必须保持在6.67x10-2Pa以上。

电子枪有多种形式。根据电子枪结构的不同，可分为轴向电子枪（直线自加速电子枪）和环形电子枪（静电场偏转电子枪）。让我们在下面简要介绍一下。

1、轴向电子枪

阴极发射电子，阳极加速电子。 调制电极位于灯丝和阳极之间，用于调节和初始聚焦束电流。聚焦电极进一步聚焦调制电极收集的电子流，以获得更精细的合适束斑。由于聚焦线圈的应用，线性电子枪可以达到100 kW/cm2以上的高能量密度，并且易于控制和调整。因此，大多数使用的高功率电子束应用是轴向电子枪。

2、环形电子枪

该环形电子枪结构简单，成本低，可以与简单的电源装置一起工作。电子枪由环形灯丝、阳极、阴极、聚焦线圈和偏转线圈组成。环形灯丝处于负高压并用作热电子发射源。在聚焦电极的定向反射和阳极的加速作用下，电子束在坩埚蒸发源的中心会聚。当使用环形电子枪时，被高能电子束轰击的材料会发射出二次电子。

3、大电流轴向电子枪

轴流电子枪有一系列优点，大大延长了电子枪的寿命，因此在国内外得到广泛应用。大电流电子枪根据电子束的形状可分为两种：产生轴对称固体电子束的“O”型电子枪和产生片状和管状电子束的“M”型电子枪。“O”型电子枪广泛用于大功率电子束加工和冶炼设备，是一种应用广泛的电子枪。不同的电导率会造成不同的设计方法，因此“O”型电子枪的设计可分为低导枪和高导枪两种。