离子规原理
离子规是一种基于气体电离效应实现真空度测量的装置，其核心原理可概括为：利用热阴极发射的电子与气体分子碰撞产生电离，通过检测电离形成的离子流强度推算气压值。具体实现过程包含以下关键环节：一、工作原理
[*]电子发射与电离
[*]热阴极（通常为钨丝）通电加热后发射电子，电子在电场加速下获得动能；
[*]高速电子与残余气体分子碰撞，部分分子被电离为正离子和二次电子；
[*]电离概率与气体分子密度（即气压）呈正相关。
[*]离子收集与检测
[*]收集极（通常为金属圆筒）施加负电压吸引正离子形成离子流；
[*]离子流强度与气压成正比，通过电路放大后转化为可读数值。
二、核心组件离子规由以下电极构成：
[*]阴极：负责发射电子，需工作在高温状态（约2000℃）；
[*]栅极：加速电子并形成电离区域；
[*]收集极：捕获正离子并输出离子流信号。
三、量程与精度特性离子规常与其他真空规（如皮拉尼规）组合使用以扩展测量范围：
类型量程范围精度特性优缺点
冷阴极离子规10⁻² ~ 5×10⁻⁹ mbar低气压段误差≤25%耐介质污染，但阴极易积碳导致精度下降
热阴极离子规10 ~ 1×10⁻¹⁰ mbar典型误差≤10%灵敏度高，但灯丝易烧损
四、应用领域
[*]高真空系统监测：用于半导体制造、粒子加速器等需要精确真空控制的场景；
[*]质谱仪配套：作为真空度反馈模块，保障离子源稳定工作。
五、注意事项
[*]气体成分影响：不同气体的电离截面差异会导致测量偏差；
[*]灯丝保护：需避免在高气压（>10⁻³ mbar）下开启，防止氧化烧毁。
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