冷陰極電離真空計 內容提示：冷陰極電離真空計是一種相對真空計。它由規管和測量電路兩部分組成。冷陰極電離真空計是靠冷發射(場致發射、光電發射、氣體被宇宙射線電離等)所產生的少量初始自由電子。 冷陰極電離真空計是一種相對真空計。它由規管和測量電路兩部分組成。圖17示出冷陰極電離真空計的示意圖。 冷陰極電離真空計與熱陰極電離真空計一樣，是利用低壓力下氣體分子的電離電流與壓力有關的特性，用放電電流做為真空度的測量，由電流表CB(做為真空度指示儀表，一般用量程為o～100 A)指示出來。所不同的在于電離源。熱陰極電離真空計是由熱陰極發射電子，而冷陰極電離真空計是靠冷發射(場致發射、光電發射、氣體被宇宙射線電離等)所產生的少量初始自由電子，它們在電場的作用下向陽極運動，但由于正交磁場的存在，也將施力于運動的電子，從而改變電子的運動軌跡。在電、磁場的共同作用下，電子沿螺旋形軌道迂回地飛向陽極(這種運動軌跡實際上是一個在陽極面上具有擺線投影的曲線)，這樣就大大延長了電子達到陽極的路程，使碰撞氣體分子的機會增多； 同時又因陽極是一個中空的環，在其中軸線附近運動的電子還可能穿過陽極環憑原有動能繼續前進，而后又被帶負電位的陰極排斥而折回，這樣飛行中的電子可能在兩陰極間往返振蕩直到最后被陽極吸收為止，使電子到達陽極的實際路程遠大于兩極間的幾何尺寸，故碰撞幾率大大增加。電子碰撞氣體分子時，有一部分為電離碰撞，電離后形成的正離子在陰極上打出的二次電子，也受電場和磁場的共同作用而參與這種運動，使電離過程連鎖的進行，在很短時間內雪崩式地產生大量的電子和離子，這樣就形成了自持氣體放電(一般稱為潘寧放電)，此放電電流與壓力有如下關系： I=Kpn (11) 式中I--放電電流 K 常數 n 常數，一般在l～2之間，與規管結構有關。圖17：冷陰極電離真空計原理圖 圖17示出的是普通型冷陰極電離真空計，其壓力測量范圍1～10-5Pa。冷陰極電離真空計沒有與壓力無關的本底光電流。限制其下限延伸是其場致發射；測量上限主要受限流電阻及在高壓力時，電子與離子復合幾率增加等限制。 延伸下限制成倒置磁控管與磁控管式規管如圖18、圖19所示，其pinm=10-11Pa。 冷陰極電離真空規，沒有熱陰極，不怕大氣沖擊。