微波管是一种将带电粒子的动能转变为超高频电磁场能的功率放大器件,在军事和民用领域有着广泛的应用。电子光学是研究带电粒子在电磁场中的运动规律以及如何利用电磁场控制带电粒子运动的科学,是微波管设计的重要一环。电子光学系统CAD技术是研究和实现强流电子光学的重要工具。　　 近些年来,中国科学院电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室一直致力于DOS环境下电子光学系统CAD技术的研究工作,先后开展了DOS环境下计算程序的改造工作,取得了一定的成果。但由于之前的工作目标不太明确,针对性不是很强,加之改造后的程序操作不太方便,均没能在实际应用中得到广泛推广与应用。本论文着眼于电子所科研实际的需要,在原有的微波管电子光学系统计算程序SLAC-226程序的基础上,研究并开发了Windows操作平台下新的微波管电子光学系统计算程序。　　 本论文一方面将原来只能在DOS系统下运行的SLAC-226进行运行环境改造,将其移植于Windows操作平台,实现输入的简单化与输出的直观化,提高了人机交互的友好性和有效性；另一方面对电子光学的算法作必要的改进:在增加程序计算容量的同时,依据实验观测获得的微波管电子枪热阴极表面温度分布的相关规律,利用Monte-Carlo算法模拟随机的发射初始电子能量以及引入缩放因子等,建立了改进型的阴极电子发射模型,采用变步长Runge-Kutta方法,进一步加强了电子运动轨迹求解的准确性。　　 为了验证新程序改进算法的有效性,论文中将新程序和原SLAC-226程序的计算结果,与实验数据相对比,表明改进程序更加接近实验结果,收敛性更好。