电子在电场中的运动规律和光线在空气中的传播规律相类似，电子光学的成像原理与几何光学的成像原理也有类似之处。两者的差异是在几何光学中物体的尺寸是固定的，而在电子光学中物体的尺寸与物体在电场中所处的位置有很大的相关性。两极x射线管的电场性质类似于轴对称电场中的浸没物镜性能，物的尺寸随着x射线管中灯丝在聚焦系统中的位置变化而产生变化。在小焦点x射线管的制作时，可以利用这一原理在不改变阴极聚焦系统零件尺寸的条件下，仅以改变灯丝外形尺寸及改变灯丝在聚焦系统中的相对位置来改变灯丝发射时的电子轨迹，以达到改变阴极电子到达阳极面的焦点尺寸这一目的。
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