电子束焊接具有焊接能量密度高、焊缝热影响区窄、工件变形小、深宽比大、焊接效率高、电子束控制方便等诸多优点而受到越来越多的重视和应用。其核心技术在于电子光学系统的设计,因此,有必要对该系统进行深入地研究。本论文以功率为30kW、加速电压为150kV的高压电子束焊机为例,对其电子枪的电子光学系统进行了系统地研究,主要体现在如下几个方面:　　1.对电子枪电子光学系统的工作原理进行了深入的分析与研究;　　2.对电子束发生系统、磁聚焦系统的重要结构的相关参数进行设计和计算;　　3.应用有限单元法原理ANSYS软件对高压静电场电位分布和磁透镜极靴附近的磁场分布进行分析与模拟;　　4.建立了电子在电场和磁场中飞行轨迹的数学模型,根据改进的数学模型运用Matlab软件编程对电子的飞行轨迹进行仿真;　　5.分析了影响束斑质量的因素,并提出改进的方法;　　6.进行下束实验,测量束斑的大小,通过实验来验证理论结果,并分析误差产生的原因。　　本文通过理论分析与实验相结合的方法对电子束焊机电子枪的电子光学系统进行了较为深入地研究,对该系统的改进具有重要的指导意义。