高平均流强、高重复频率的电子枪具有广泛的应用,在用于医学和辐射的粒子加速器领域有着重要的地位。本文设计了一种325MHz工作于CW模式的微波栅控高压型电子枪,该电子枪放置于-300kV高压平台,产生的高频束流经进一步调制后注入超导电子直线加速器。该加速器能够产生高平均流强、高平均功率的电子束流用于生产高原子序数的医用同位素。本论文的主要工作是完成了该电子枪的结构设计、电路系统设计、高频微波传输器件设计、束流动力学计算以及10kV微波栅控电子枪实验平台的介绍。利用电子枪仿真计算软件EGUN,首先完成了该电子枪结构的设计,在设计直流电子枪时通过调整聚焦极长度和倾角的大小、阳极形状与阳极孔宽度、真空室半径、栅阳极间距等来调整束流品质。利用电磁场仿真计算软件Poisson（Poisson Superfish）计算该电子枪内部电场分布,从而对电子枪结构设计提供优化方案,避免了因表面峰值场强过高引发的电击穿。利用束流动力学仿真计算软件GPT（General Particle Tracer）完成该电子枪的束流动力学计算,验证该电子枪产生的束流在325MHz射频微波与栅控负偏压的混合调制下,由栅极出射后经静电场加速产生的电子束团其横向发射度与能散等参数满足设计要求。论文的另一个重要工作是完成了该类型微波栅控电子枪工程设计,包括该电子枪的供电系统设计与供电器件设计。针对该类型电子枪微波-直流双供电模式,以及该同轴阴极特殊的阻抗系数,利用史密斯圆图验证了阻抗匹配结果,设计了可调谐的部分,保证微波能以较高的传输效率由325MHz射频功率源馈入阴栅极之间。该同轴器件的设计是文章的主要创新点,是该类型电子枪能够产生325MHz高频束团的重要保障。文章在工程上详细阐述了该同轴器件的设计过程与使用方法,经网络分析仪测试满足设计需要,达到预期的设计目标。为验证该类型电子枪系统的设计可用性,搭建了放置在10kV高压平台上的325MHz微波栅控电子枪实验平台。利用栅控电源、稳态高压电源进行供电调制束流,利用FCT和示波器进行了实验测试,获取截止电压与束团长度等数据,为后续的300kV高压型325MHz微波栅控电子枪的工程设计提供了经验。