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《電子直線加速器設計基礎》的編寫素材，基於本人在我國的一台專用同步輻射裝置設計、建造、調試運行以及近十餘年多台低能應用加速器的設計和調試過程中和多年來從事科研教學過程中的積累，因此《電子直線加速器設計基礎》的主要特點在於針對如何設計電子直線加速器進行論述，對於有關直線加速器理論不是泛泛論述，而是集中描述與設計有關的理論和計算公式，並給出具體設計方法和實例，這對從事加速器設計、調試、運行維護的科技工作者是有益的。《電子直線加速器設計基礎》的主要對象是研究生，從事加速器設計、調試、運行維護的研究人員等科技工作者。同時可作為大學高年級學生的參考書。
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《電子直線加速器設計基礎》可供從事電子直線加速器研制的科研人員和高等院校相關專業的研究生閱讀，對加速器運行維護的工程技術人員以及本科生也有重要的參考價值。
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第6章 電 子 槍
不言而喻，電子（正電子）加速器的加速對象是相應的正、負電子，因此要使電子直線加速器投入運行，第一步是要產生電子束，然后將它們在加速結構中進行加速。盡管電子的產生和成束在整個電子直線加速器中，特別是高能直線加速器中僅占一小部分，但所產生電子束的性能好壞直接影響到整個加速器的性能。并因電子束產生時能量較低、空間電荷力較強，導致形成高流強、低發射度、低能散度的電子束存在著較為困難的物理問題和技術問題。因此，電子槍的設計成為加速器設計中極為重要的內容之一。
本章將就電子束的產生以及與電子槍設計相關的問題進行討論。
6.1 電子束的產生
電子束產生的基本原理是設法將固體或氣體分子中的大量電子分離出來，或者說讓電子從固體表面或者氣體放電時發射出來。通常條件下，固體、氣體分子中的電子被約束在原子內，只有當它們在外界能量作用下獲得足夠的能量時才能逃逸出原子，形成所謂電子發射。按不同形式的外界能量激發來產生電子發射的方式可分為熱電子發射、光致電子發射、場致電子發射、次級電子發射、等離子體電子發射等。下面將分別對其進行介紹。
6.1.1熱電子發射
熱電子發射是利用加熱的辦法使陰極內部電子的動能增加，致使其中部分電子的動能大到足以克服固體陰極表面勢壘而逸出體外，形成電子發射。這種電子發射方式被稱為熱電子發射。借助于加熱發射電子的陰極被稱為熱陰極（熱發射體）。熱陰極一般分為純金屬陰極、半導體陰極、金屬一半導體混合陰極等。由陰極發射的電子束通過一定形狀的電極聚焦，經過陰極、陽極之間的高壓引出形成電子束。
研究和應用最早的熱陰極是純金屬材料，其發射機理較為簡單，是一切熱發射體發射電子的理論基礎。因此，我們將著重介紹金屬的熱電子發射特性。
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