定义
电子枪是产生、加速及会聚高能量密度电子束流的装置，它发射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的电子束，又称电子注。
原理
电子枪由发生电子的发射极（阴极）、聚焦电子束的聚焦极、和加速电子的引出极（阳极）三部分组成。在电子枪里，灯丝，一般是钨丝，通电加热后，表面产生大量的热电子，在阳极和阴极之间的高压电场作用下，热电子加速向阳极方向高速移动，并获得很高的动能。其具体速度值取决于加速电压的高低，一般可以达到光速的三分之二左右。在聚焦线圈的作用下可使电子束流聚焦，在导向线圈，又称偏转线圈的作用下可使电子束发生偏转，从而在一定范围内进行扫描。电子枪的工作电压通常在几十到几百千伏之间，为防止高压击穿、束流散射及其能量减损，电子枪的真空度须保持在6.67×10-2帕以上。
电子枪阴极分类
阴极是电子枪的关键部件之一，它决定电子枪的发射能力和寿命。目前世界上用于电子直线加速器上的电子枪，其阴极的形式多种多样，归纳起来可以有两种划分方法：直热式阴极多半采用纯钨作阴极材料，加热电流直接通过阴极。间热式阴极一般采用敷钍钨、敷氧化物、钪酸盐、六硼化镧阴极，它分为轰击型和加热型两种。
1、轰击型：其加热方式是通过在热子(灯丝)和阴极之间加上几百乃至上千伏的轰击电压，在此电压下，从热子发射的电子轰击阴极，使阴极加热到一定温度后从其表面发射出大量电子来。
2、加热型：这种阴极，化合物层固定在薄壁的底托上(镍管或钼管)，底托下面放着耐热绝缘的螺旋钨丝。电流流过灯丝，灯丝烧热阴极，当阴极达到发射电子的温度时，就发射出电子来。
阴极的材料及其工作温度对电子枪的发射能力和寿命有决定作用。阴极必须选用低逸出功的材料。阴极表面原子的外层电子，受到一定的热能或电能的激励后，会越出轨道的束缚而成为自由电子。热发射式电子枪的灯丝阴极–般是用钨丝制成的，必须靠电流将灯丝加热到一千度以上，灯丝发射电流密度与灯丝温度及灯丝材料的逸出功有关。以钨丝温度为例，其逸出功为4.55电子伏，在工作温度为2500K时，J=0.5A/cm2。
灯丝温度对电子的发射强度的影响是很大的。如果采用逸出功更小的阴极材料，在获得同样发射强度的条件下，还可大大降低灯丝温度。为了使阴极寿命尽可能的延长，要求材料有较高的熔点和较小的蒸发率，并且不容易受空气侵蚀而中毒。钨丝的熔点为3655K，在工作温度为2750K时，蒸发率为0.0043mg/cm·s，钨丝的耐侵蚀性较强。氧化物阴极的逸出功更低，例如氧化钡的逸出功只有2.8电子伏，但其耐蚀性差，一般只适宜在10.5~10.6毫米汞柱的高真空下工作，在10.4毫米汞柱时，其发射本领显着下降，在10.3毫米汞柱下工作时，甚至会严重地中毒，不能再继续使用。场致发射式电子枪要求在阴极表面附近有大于106伏/厘米的强电场，提高阴极表面场强，是增大发射强度的有效途径。一般来说，电子枪的电流强度总在1毫安以上，脉冲电子流可达安培级，寿命在100小时以上。
基本参量
导流系数：表征电子注空间电荷的大小。当阳极电流受空间电荷限制时，电子枪的阳极电流（发射电流）与阴阳极间电压有关，如果不考虑相对论效应，它们之间的关系是3/2次方的比例关系，也称二分之三次方定律。在空间电荷限制下，不论电极系统的形状如何，二分之三次方定律是普遍适用的，电极形状不同，只影响前面的比例系数。当电极形状一定时，在一般情况下，导流系数是一个常数，与温度无关，导流系数的大小表示电子枪发射电子的能力强弱。也就是说，导流系数是一个对电子注强度度量的量，它表征了电子注空间电荷的大小。
发射度：表征电子注的品质。
亮度：单位面积、单位立体角的束流强度。
束腰：电子注中截面半径最小处的半径。在轴对称收敛型电子枪中，电子从阴极发出，在枪内各电极及电子自身空间电荷形成的静电场的作用下，形成一定的电子注形状，人们将电子注中截面半径最小的地方称为束腰，或注腰。
面积压缩比：阴极面积与注腰截面积之比,也是注腰平均电流密度与阴极发射平均电流密度之比。指的是阴极面积和注腰截面面积之比，也是注腰的平均电流密度与阴极发射平均电流密度 之比。一般用阴极截面积代替阴极球面积。压缩比的大小主要取决于阴极发射电流密度。
射程：射程表示电子枪阳极头部到注腰之间的距离。表示电子枪阳极头到电子枪所形成的注腰之间的距离。一般来说人们希望射程足够的大，使得电子注能够以最佳的注入条件进入高频场作用区。
层流性：是一个定性的概念，通常用电子注轨迹交叉与否或交叉的程度来进行层流性好坏的评判。层流性好的电子注，在磁聚焦时可以用较低的磁场获得好的流通率，而高频场引起的电子注的散焦也较小。反之，层流性差的电子注，会使得其流通率差，散焦加大。层流性是衡量电子注质量的一个重要评判性质。
参考文献
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