這是在1916年z*早發(fā)明的一種電離規(guī)。
在圖11-37中，規(guī)管中心熱陰極F的電位為零，柵極G的電位Vg為正，收集極C的電位V。為負(fù)。從F上發(fā)射的電子在Vg的作用下飛向G，越過G趨向C，在G-C之間的拒斥場作用下電子逐漸減速，在速度變?yōu)榱阋院?，電子返轉(zhuǎn)并飛向G，再超過G趨向F，又在G-F之間的拒斥場作用下逐漸減速，在速度變?yōu)榱阋院螅娮釉僖淮畏缔D(zhuǎn)并飛向G。在這樣的往返運(yùn)動中，電子不斷地與氣體分子碰撞，把能量傳遞給氣體分子，使氣體分子電離，z*后被柵極捕獲。在G—c空間產(chǎn)生的正離子被收集極C接收形成離子流。離子流與氣體壓力P的關(guān)系如下
式中k—規(guī)管常數(shù)【】；
I+—離子流【A】；
Ie-電子流【A】。
圖11-37圓筒形電離規(guī)原理圖
由于各種氣體的電離電位Vi是不相同的（見表 11——4），所以電離規(guī)的常數(shù)K與氣體種類有關(guān)。電離規(guī)的相對常數(shù)R被定義為
R=K /KN2 (11- 39)
式中 K-電離規(guī)對某種氣體的常數(shù)[
]；
KN2——電離規(guī)對氮氣的常數(shù)[
表11-4 氣體電離電位V
電離規(guī)的常數(shù)還與規(guī)管結(jié)構(gòu)和電參數(shù)有關(guān)。不同的怍者用實驗方法測定了一些氣體的相對常數(shù)R，但他們所測定的R值之間零散性較大。這是由于每個人所選用的規(guī)管結(jié)構(gòu)、電參數(shù)、實驗條件不盡相同的緣故，也和他們在實驗中選用的真空標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。特別應(yīng)當(dāng)指出，1960年以前，這些實驗中的電離規(guī)是以壓縮式真空規(guī)作為真空標(biāo)準(zhǔn)的，因為那時還沒有發(fā)現(xiàn)壓縮式真空規(guī)中的水銀蒸氣流效應(yīng)，因此所獲得的數(shù)據(jù)R是有問題的。
表11-5是綜合了有關(guān)數(shù)據(jù)而得到的相對常數(shù)的平均值。表11-6是用壓縮式真空規(guī)校準(zhǔn)電離規(guī)時，水銀蒸氣流效應(yīng)對規(guī)管常數(shù)的影響。
表11-5 電離規(guī)對各種氣體的相對常數(shù)R
表11-6用壓縮式真空規(guī)校準(zhǔn)電離規(guī)時，水銀蒸氣流效應(yīng)對電離規(guī)常數(shù)的影響
圓筒型電離規(guī)具有同軸的電極結(jié)構(gòu)，電極尺寸和位置容易保證，又由于外圓筒的屏蔽作用使規(guī)管性能穩(wěn)定，不受玻殼電位影響。許多國家已選用這種規(guī)作為真空測量的副標(biāo)準(zhǔn)。
圖11-38是國產(chǎn)DL-2型電離規(guī)結(jié)構(gòu)，該規(guī)電參數(shù)為：Vg=225V,Vc=OV,Vf= 25V,le=5mA,KN2=0.188Pa-10
圖11—38 DL——2型電離規(guī)
圓筒形電離規(guī)的量程一般為1×10-lPa~l×10-5Pa。在此量程內(nèi)，離子流I+與壓力戶之間具有線性關(guān)系。
