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冷阴极电离真空计是靠 冷发射(场致发射、光电发射、气体被宇宙射线电离 等)所产生的少量初始自由电子，它们在电场的作用下向阳极运动，但由于正 交磁场的存在，也将施力于运动的电子，从而改变电子的运动轨迹。在电、 磁场的共同作用下，电子沿螺旋形轨道迂回地飞向阳极(这种运动轨迹实际上 是一个在阳极面上具有摆线投影的曲线)，这样就大大延长了电子达到阳极的 路程，使碰撞气体分子的机会增多；同时又因阳极是一个中空的环，在其中 轴线附近运动的电子还可能穿过阳极环凭原有动能继续前进，而后又被带负 电位的阴极排斥而折回，这样飞行中的电子可能在两阴极间往返振荡直到最 后被阳极吸收为止，使电子到达阳极的实际路程远大于两极间的几何尺寸， 故碰撞几率大大增加。电子碰撞气体分子时，有一部分为电离碰撞，电离后 形成的正离子在阴极上打出的二次电子，也受电场和磁场的共同作用而参与 这种运动，使电离过程连锁的进行，在很短时间内雪崩式地产生大量的电子 和离子，这样就形成了自持气体放电(一般称为潘宁放电), 此放电电流与压力 有如下关系： I=Kpn (11) 式中 I--放电电流 K——常数 n——常数，一般在1～2之间，与规管结构有关。
阳极是一个中空的
电离形成的正离子
环，电子还可能穿过
在阴极上打出二次电子
阳极环前进，被带
，短时间内雪崩式地
负电位的阴极排斥
产生大量的电子和离子 而折回，在两阴极间往返
即自持气体放电
振荡，最后被阳极吸收
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優點
①量測壓力範圍廣：5 ×10 -9 - 1 × 10 2 mbar (10-2 ~ 10-7 torr)
②使用容易，其操作僅為控制單元上之「開 關」動作。污染之探測頭可清洗。
③陽極環和鈦陰極可以輕鬆進行清潔或更換 ④耐固耐用可作為系統壓力保護裝置售價不
高，偶曝露大氣亦無妨。 ⑤适用于有大量5
缺點
①準確度不如離子真空計。 ②壓力指示隨氣體種類變化。每個氣體種類
需要校正 ③需特別注意低壓的時候（低真空不可開啟）
冷陰極真空計
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introduction
離子真空計依其電子電流產生裝置，基本上可 分為兩大類：冷陰極離子真空計(cold-cathode ionization gauge)與熱陰極離子真空計(hotcathode ionization gauge)
冷陰極真空計又稱為潘寧式真空計(Penning vacuum gauge)，其感測頭之電極結構而言， 大概可分為兩大類：
一．非輻射對稱感測頭 頭
二．輻射對稱感測
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真空計的比較
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冷发射产生 少量初始自由电子 在电场的作用下
向阳极运动
正交磁场改变 电子的运动轨迹
冷陰極真空計 工作原理
I=Kpn (11) I--放电电流
K—常数 n—常数，
1～2， 与规管结构有关。
电、磁场的共同作用 螺旋形轨道
迂回地飞向阳极
电子碰撞气体分子
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