● 摘要
真空电子器件广泛应用于雷达导航、卫星通信、高能加工、微细加工、真空显微等军事、民用领域中的方方面面，并在现代科学研究和当代科技发展中扮演着越来越重要的角色，而我国在真空电子器件主要应用领域与国外先进水平的差距十分大，因此研究真空电子器件，对国家各个领域的科学研究都具有重要的战略意义。
电子枪是利用阴极发射电子，空间电场控制电子，进而对电子进行偏转、聚焦等过程的装置，从而输出符合要求的电子束，是真空电子器件的核心部件。电子枪的阴极性能和电场分布决定着电子束运动轨迹，从而影响电子枪性能，因此，研究电子枪性能影响因素，分析电子枪结构对电子运动轨迹的影响，对提高电子枪性能、促进真空电子器件的发展有指导意义。
根据电子枪电极的结构和作用，本文主要完成以下研究内容：
1、对电子枪阴极发射性能进行研究。考虑阴极材料、工作温度、肖特基效应、场发射效应、扩展的肖特基效应、空间电荷效应、相对论效应等分析阴极发射性能，建立阴极发射模型，研究影响阴极发射性能因素；
2、对不同结构的电子枪的电场分布进行研究。首先分析推导了电子枪单极加速、多极加速结构等理想情况和单电极偏移、多电极偏移、单电极倾斜、多电极倾斜等非理想情况下的电场分布，同时对电子枪边缘圆角化前后的电场分布进行了对比，利用Matlab和ANSYS仿真对比了各种结构模型的中心轴上电场分布，为后续分析非理想电子枪电极结构的电场分析和对比准备数据基础；
3、对不同结构下电子的运动轨迹进行研究。首先选择阴极发射模型，对电子枪理想结构下电子的运动轨迹进行仿真分析，分析电极对电子枪轨迹的影响，同时设计了一种新型阴极结构，可以改善阴极发射性能。
根据以上研究内容，本文总结了阴极模型、电极偏移倾斜等非理想结构对电子枪性能的影响，为电子枪电极设计和加工制作提供了理论参考。