電子槍（Electron Gun）

電子槍（Electron Gun）
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

所謂的電子槍，是一種能夠產生電子束的的裝置，大部分是應用在早期的電視、監視器等等這類需要用到陰極射線管的裝置，另外，像電子顯微鏡、粒子加速器(例如迴旋加速器)等，電子槍都扮演著重要的角色。

電子槍內部有一個鎢絲線圈，當電流流經線圈時，線圈會被加熱，當線圈上的電子接收到的熱能超過電子的束縛能，電子便會被激發而跑到線圈的外部，此時，若給予一個靜電場，我們知道，正電荷在靜電場中的運動行為，若初速度方向平行電場方向，正電荷會受到平行速度方向的電力作用，往前加速，若正電荷是靜止的，在靜電場中便會沿著電力線運動，因此，我們所給的電場會選擇兩平行金屬板所造成的電場(在忽略邊緣效應的情況下，電力線皆均勻分布且互相平行)，才能確保所有電子均往同方向移動，在此因為被激發出的是帶有負電的電子，故給予的電場，在線圈處為負極。這些被加速的電子，會形成一電子束，最後會通過一個金屬閘門，藉此，我們需要的電子束變會通過閘門，而不需要的部份會被金屬吸收，藉由調整閘門的大小便能選擇電子束的粗細。

若將這些高速移動的電子打在某個物體上，撞擊時，其電子移動的動能，會迅速轉變成熱能，電子移動的速度越快，轉變的熱能就越多，因此，在許多工業上都會使用電子束焊接。而這項特性後來被運用發展成一套電子槍蒸鍍系統，其也是將電子束打在材料上，材料會受到高溫直接昇華成氣態分子，最後這些分子在被鍍物上凝結，形成一層薄膜。

在應用方面，如電子顯微鏡，就是利用電子束來展示觀察物的表面或內部，透過磁透鏡讓電子束聚焦，不同於光學透鏡，電子透鏡的焦點是可以移動的，因此，不用調節透鏡的距離來觀察物體。

參考資料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_gun