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电子束热加工装置电子光学系统的设计可以分两部分进行：首先是计算电子枪形成的交叉斑的大小和轴向位置，然后根据系统的要求，选定磁透镜的参数，将交叉斑会聚成像到工件面上，获得所需的工作束斑。由于电子束热加工装置所用的电子束参量一般处在中强流的范围，空间电荷效应和热速度效应对电子束交叉斑的形成都有重要作用。因此枪的设计要同时计及两方面的因素。另外，往往因工艺要求不同等原因，要求电子束工作在较大地偏离原设计参数的条件下。此时为了在不对原设计电子光学系统作大的改动，而基本满足各种工作参数对电子束的要求，可以通过变更阴阳极间的距离来有效地调节电子枪等效几何参量及会聚半角，使在不同参数工作状态都能获得良好的聚焦性能。