本发明公开了一种小型化低能栅控冷阴极电子枪,该装置包括阴极、栅极、静电聚焦电极组与电极固定结构等;静电聚焦电极组包括:聚焦极、阳极、减速极;电极固定结构包括:顶件、底座、陶瓷棒、绝缘垫片、阳极衬套、固定隔离支架、栅极衬套、弹簧、电极法兰。本发明利用COMSOL带电粒子追踪模块对电子枪的结构参数及电学参数进行优化修正,得到了电子枪中电极间距、厚度、电压等参数的较优数值。本发明发射出的电子束有束流强度大、束能量低、发散角小的优点,在各种离子源中有广泛的应用前景。