电子枪(electron gun)通常由两部分组成,发射电子的阴极和对发射电子聚束的电子透镜(又称为阴极透镜)。

把它形容为“枪”就是因为它给后面的电子光学系统提供一个聚过焦的、比电子发射源本身尺寸小的电子束。阴极发射的电子经过阴极透镜聚焦后在阴极的前方形成一个交叉截面(cross-over),其半径可以表达为

电子光学系统虚源半径表达式

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交叉截面成为后面电子光学系统的等效源,或虚源(virtual source)。

汞灯发出的光经过聚光透镜后作为等效光源被后面的物镜成像。在电子枪系统中,阴极透镜就是聚光镜,阴极透镜的像就是后面电子光学系统的物。换句话说,电子透镜系统不是把阴极成像到像平面上,而是把这个交叉截面成像到像平面上。