作为高端影像检查设备,CT能够清晰显示人体内部结构,清楚反应病灶性质,是保障生命健康的重要医学诊疗仪器。CT球管采用动态磁聚焦技术以利于大电流输出时小焦点的实现。飞焦点技术可以从不同的角度对每次扫描的投影进行记录,以便提高图像的采样率,从而提高成像质量和分辨率。传统的CT球管实现飞焦点功能主要是依靠静电聚焦的方法,而磁聚焦方式相较于静电聚焦而言更适用于大电流输出情况下实现小焦点的实现,在同等电流输出条件下,磁场约束易达到焦点尺寸要求。二者结构亦不同,磁聚焦中阴极和阳极的距离通常较远,而电场约束为满足焦点要求,在满足极间耐压要求的前提下距离尽可能近,以消除大电流空间电荷力带来的影响。对于四极透镜聚焦系统,采用双级的方式是最容易实现电子注高压缩倍数的方法。对四极透镜聚焦系统进行了理论分析,确定了影响焦斑尺寸的主要参数。使用CST粒子工作室软件优化技术路径和结构、电气参数并开展了设计和实验研究。通过改变两级铁心间距、铁心厚度、线圈电流匝数等参数,分析双磁四极透镜磁场与焦斑大小尺寸的关系,偏转线圈电流与焦斑偏移量的关系。对四极透镜在聚焦磁场下和加偏转线圈电流状态下的磁场分布进行了仿真计算以及分析对比。比较不同结构四极透镜,确定在实现相同焦斑尺寸0.2mm×0.6mm下凸极端面铁心双磁四极透镜较凹极端面铁心具有需要更少的安匝数的优势。根据整机需求设计了CT球管的磁聚焦系统,通过搭建测试平台可发现设计的凸极端面铁心双磁四极透镜空间磁感应强度分布与实物测试结果基本一致,且CT球管在大输出电流条件下小焦点尺寸测试达到0.6mm×0.7mm,实现预期目标,并对后续的器件性能提升进行了研究准备。