电离真空计的原理

    电离真空计是基于在一定条件下，待测气体的压力与气体电离产生的离子流呈正比关系的原理制作的真空测量仪器。
    在低压强气体中，气体分子被电离生成的正离子数与气体压强成正比。电离真空计是基于在一定条件下，待测气体的压力与气体电离产生的离子流呈正比关系的原理制作的真空测量仪器。
    按照离子产生的方法不同，利用热阴极发射电子使气体电离的真空计叫热阴极电离真空计;其中，热阴极电离真空计由热阴极规管和测 量仪器组成。测量仪器由规管工作电源、发射电流稳压器、离子流测量放大器等部分组成。热阴极电离规管与被测真空系统相通。热阴极电离规管是一个三极管，管内有阴极、栅极和收集极。收集极电位相对于阴极电负电位;栅极相对于阴极 电正电位。当电离规管通电加热后，阴极发射电子，在电子到达栅极的过程中，与气体分子碰撞而产生正离子和电子的电离现象。当发射电流一定时，正离子数目与被测气体压强成正比。正离子被收集极收集后，经测量电路放大，可由批示电表读出所要测量的真空度。
    热阴极电离真空计规管类似一支三极管，如图a所示，由筒状板极(离子收集极)C，栅极网G和位于栅极网中心的阴极灯丝F构成，筒状板极在阳极栅网外面。
    图b是其外控电路，栅极电位在+100~+300V之间，板极的电位在0~-50V之间。阴极灯丝F通电发热后便发射电子，由于阳极栅网G为正电压，发射出的电子被加速，电子与内部的气体分子相碰，使气体分子发生电离，气体压强大，气体的密度就大，碰撞机会越多，产生的正离子也越多。正离子在筒状板极负电压的作用下，吸引正离子形成板极电流，气体分子密度越大(即压强越大)，板极电流也越大，反之就小。在测量范围内板极电流与被测压强成正比。
    真空系统暴露大气后，电离规玻璃泡和电极表面会吸附很多气体，在真空环境下，气体又被释放出来，影响测觉精度。为消除这种影响，在测量前必须对规管进行除气。电离规管除气采用烘烤方法，即给灯丝和栅极可分别通电加热，板极则采用高频感应加热或电子轰击，使气体在测量前被释放出来。一般电离真空计都具有除气功能，当真空度大于1×10^-2Pa时，按说明书要求对电离规管进行除气.