第10章真空测量.ppt

1、真 空 测 量,真空测量的研究对象,混合气体的全压力测量 由于指定空间内被测气体大多数为混合气体，真空测量应于混合气体的全压力测量。所用的真空计测量全压力,绝对真空计和相对真空计 绝对真空计：从其本身测得的压强物理量中直接算出气体的压力值 相对真空计：通过与气体压力有关的物理量以间接的方法反映所测的气体压力值 相对真空计必须绝对真空计的校准才能准确地对真空度进行测量,真空计或真空规 真空技术中习惯以各向同性的中性气体的压力来表示真空度的高低。 通常把用于测量比大气压小得多的气体压力的工具称为真空计或真空规。,气体成分分析和分压力测量,气体成分分析：定性地判断残余气体中包含有哪些种类气体成分并估

2、计各自所占的比例。 分压力测量：指能满足一定精度要求的定量测定各种气体成分的分压力值。,真空计的分类及测量范围,真空计的分类,绝对真空计和相对真空计（按真空计读数的刻度方法进行分类） 绝对真空计：如u形管压力计、压缩式真空计、热辐射式真空计等 相对真空计：如热传导真空计、电离真空计等,直接测量真空计和间接测量真空计（按真空计的测量原理) A.直接测量真空计：以直接测量单位面积上的力为原理 如静态液位真空计、弹性元件真空计等； B.间接测量真空计：通过低压下与气体压力有关的物理量的变化来间接地测量出压力的变化 如压缩式真空计、热传导真空计、热辐射真空计、电离真空计、分压力真空计等。,10-10,

3、102,104,10-2,1,10-4,10-6,10-8,真空测量的特点,测量范围宽 真空技术的发展已可获得1.1105 Pa直至10 -13Pa，宽达18个数量级的压力范围。不可能依靠一种测量原理和一种真空计来实现整个范围的真空度测量。不同种类的真空计对应各自不同的压力测量范围，即有不同的量程。 多为间接测量除了压力较高的真空区域(10510Pa)，采用压力的直接测量外，大部分低压空间气体的测量都是利用低压下气体的某些特性（如热传导、电离等）进行间接的真空度测量，对相对真空计的校准工作就显得更为重要。 采用电测技术测量反应迅速，灵敏度高，自动化。 测量值与气体种类有关大部分真空计的读数与被

4、测气体的种类和相关成分有关. 测量精度不高在间接测量压力的过程中，往往需要引进外加能量（如热能、电能、机械能、放射能等等）。由于这些外加能量的引用将不可避免产生测量误差，而稀薄气体所能产生的测量信号本身很微弱。真空计的测量精度远比其他的物理仪器的测量精度。,液体真空计压缩式真空计,结构示意图,A:一根与被测真空系统相连接的开管 B,D:内径相同的毛细管 D:测量毛细管 B:比较毛细管 V:球泡,其体积远大于毛细管 C:水银贮存器 1,2：三通阀 硬质玻璃吹制而成 ：水银密度 g：重力加速度,结构：,测量原理： 测量前 将压缩式真空计的导管与被测系统相连接，系统内压力各处相等，玻璃泡和测量毛细管

5、内的压力与待测系统内的压力p相等。 测量时 通过活塞2抽真空，然后用活塞1充气,使水银储存器C中的水银上升到覆没交叉口MM，则D、V和B、A内的气体被隔成两个区域,设M- M以上包括测量毛细管和玻璃泡的总体积之和为V当继续提升水银时，玻璃泡内的气体被压缩，体积开始减小，压力增高； 当水银面停在如图所示的位置时，测量毛细管内气体体积为Vl，压力为P2，而比较，毛细管内气体压力仍为p测量毛细管和比较毛细管液面高度差 h= H-h 则测量毛细管内的压力=,液体真空计压缩式真空计,根据波义耳定律可写出,因为一般用压缩式真空计测量低压，即pgh，故等式右边项中的p可以忽略,P-待测压力(Pa) H,h-

6、液面差（m) K-真空计常数（Pa/m2),液体真空计压缩式真空计,压缩式真空计测量刻度方法及灵敏度,压缩式真空计灵敏度:单位压力变化所对应的水银液面高度的变化dh/dp； 测量刻度方法：压缩式真空计的刻度按测量时所选定的水银面基准位置的不同；,A.平方刻度法:在测量时将比较毛细管内的水银面提升到测量毛细管内顶点高度处进行读数的一种方法。由于p与h平方成正比关系，故称为平方刻度法.,平方刻度法灵敏度:,平方刻度时灵敏度与水银液面高度差h有关，即与被测压力有关。最高灵敏度出现在最小的h值上，即出现在低压力时。而且，降低K也可以提高灵敏度，也就是应增大玻璃泡的容积V和减小毛细管的直径d,液体真空计

7、压缩式真空计,测量刻度方法及灵敏度,B. 直线刻度法:将水银面提升到测量毛细管的某一参考点（规定为基准线）处时进行读数，即令H为常数，,直线刻度法灵敏度:,此时，因p与h成直线关系，故称直线刻度法。,灵敏度与h无关，即在全量程上各点灵敏度都恒定不变。,压缩式真空计的注意问题,不能用于测量蒸气压力（因为大部分蒸气不遵守波义耳定律） 两根毛细管要求具有相同的直径（可以减少毛细作用引起的误差） 与高真空的连接处要加上冷阱（防止水银蒸汽进入高真空部分，室温下水银蒸气压达10-3Torr),直线刻度的基准线位置是可以任意选定的。出于扩展量程和提高灵敏度的需要，同一台压缩真空计可以同时选定多个H作为基准，

8、因此也就对应有多个刻度尺。基准线位置越低，即H越大，真空计常数K也就越大,变形真空计,弹性变形真空计利用弹性元件在压力差作用下产生弹性变形的原理而制成的一种直测量真空计，可以在压力为l05l0Pa的范围内进行低真空测量。,特点,规管灵敏度与气体种类无关； 对被测系统干扰少（由于其自身的吸气与放气均较小）； 可对腐蚀性气体和可凝性蒸气进行测量；,A.根据弹性元件结构的不同： 弹簧管式、膜盒式和膜片式 B.根据弹性变形量的测量方式划分： 机械传动式和电量测量式,类别,电量测量式:连续远距离测量，测量的灵敏度高。 变形量与电信号间的变送方式： 电感式、压电式、电阻应变式和电容式。 尤其是利用电容法所

9、制成的电容式薄膜真空计，已经逐渐地代替了传统的机械式薄膜真空计，获得了广泛的应用,变形真空计 电容式薄膜规管,电容式薄膜规管通过测量压强差引起金属薄膜的偏移，从而改变电容器电容来测量压强。,“绝对式”电容规：将薄膜的一边密封成参考真空； “差动式”电容规：薄膜的两边均通入气体；,类型：,测量原理,原理：电极薄膜将空间分成互相密封的测量和比较两个小室，固定电极和活动电极薄膜构成差动电容器并作为电桥的两个活动桥臂。活动电极处于中间位置时，两个电容器的电容量相等，活动电极由于压差作用偏离中间位置时，一个电容器的电容增加而另一个电容器的电容减小，电容变化造成电桥不平衡，产生输出电压，经过校准达到测量压

10、强的目的。,基本结构：由两个结构完全相同圆形固定电极和一个公用的活动电极所组成。,电容输出与位移变化之间的关系,变形真空计 电容式薄膜规管,平行板电容器电容,当间隙d0变化d时，膜片两侧电容器的电容相应地将增加或减小C1和C2。,差动电容器电容相对变化方程,电容器输出电容的相对变化与输入位移之间的关系是非线性的，采用差动结构，可以消除非线性偶次项, 改善输出与输入之间的非线性.,如果限制活动电极薄膜在较小的d范围内变化使d/d01, 特性方程中各非线性项忽略不计， 电容器输出与输入之间的特性，可以近似成线性关系。,K电容器灵敏度（表示单位输出位移能引起电容相对变化的大小）,电容式薄膜真空计的特

11、点,变形真空计 电容式薄膜规管,电容式薄膜真空计为全压计（所测结果是气体与蒸气的全压强） 测量结果与气体成分无关; 测量精度高（一 般不大于0.1%2%）; 反应速度快(小于2100ms); 温度影响小; 测量范围宽（测量下限可达10-3l0-2Pa）； 特殊气体压力的测量（适合于对有氧、水蒸气及油蒸气等） 用作标准真空计（由于其性能稳定，重复性好）,热传导真空计,基本原理气体的热传导与其压强有关,分子平均自由程长于特征尺寸，气体热传导现象与其压强有关,Q热丝输入电功率 Qg气体热传导耗散的热量 Qr热丝辐射耗散的热量 Ql边杆导热耗散的热量,Qg与压强有关，而Qr, Ql与压强没有直接关系,

12、基本形式：热丝温度或其相关量来确定气体压强,在一管泡中由边杆支撑着一根热丝，热丝通电加热，使其温度高于周围气体及管泡温度，在热丝与管泡间发生气体热传导作用。 当达到热平衡时，热丝的温度与气体热传导有关，与气体压强有关，由热丝温度或其相关量来确定气体压强。,（r2r1；K自由分子热传导系数）,（e1管泡全辐射系数；e1热丝全辐射系数；s常数）,（KW导热系数;A0截面积;dT/dl温度梯度）,热传导真空计,热传导热量散失Q与压力p的关系,低真空范围内(d) (气体分子的热传导能力与气体压力无关) 压力测量上限的理论值100 Pa(对应于r1的压力),适当提高热丝的工作温度、 采用细而短的热丝 利

13、用热对流现象等,压力测量上限可延伸至l03l04Pa,正常工作区段（中真空( d) 导热能力随压力有明确的对应变化关系）,压力测量的下限为10-1-10-2Pa（进入高真空( d) ，气体分子散热量与压力成正比，但总散热能力已极低。Qg变得很小，所能引起的热丝温度变化也自然很小，这种变化已无法从噪声中检测出来时),热传导真空计特点及类别,热传导真空计,结构简单，易于制造和使用操作； 规管工作温度和工作电压低（没有显著的热放气和电清除现象，热丝在突然暴露大气时也不易被烧毁）； 所测读数为全压力； 远距离、连续测量；,特点,测量受外界温度影响较大（规管安装于不易受到辐射或对流传热的位置）； 热丝具

14、有一定的热惯性（压力变化时热丝温度的改变常滞后一些时间，读数亦滞后一些时间）； 读数刻度需要校准的相对真空计（校准曲线为非线性，并因气体种类而异，对空气的校准曲线不能直接用于其他气体） 及时校准（热丝易因表面被沾污而老化）；,类别,根据热丝温度测量方法的不同,电阻真空计：测量热丝电阻随温度变化的电阻真空计 热电偶真空计：采用热电偶直接测量热丝温度的热电偶真空计,优点：,缺点:,热传导真空计电阻真空计（皮喇尼真空规）,结构,测量范围为l04l0-1Pa（热丝电阻的变化反映气体压力变化的一种热传导真空计）,在规管壳内封装一个用电阻温度系数高的电阻丝绕制的圆柱螺旋形热丝，热丝两端用引线引出规管，接测

15、量线路； 电阻丝：常用的热丝材料有钨、铂和镍三种； 管壳：规管壳可用金属或玻璃制成；,测量范围,规管和测量线路,金属外壳 优点：耐用、拆卸热丝方便等， 缺点：密封性能较差、价格高；,玻璃外壳 优点：密封性能好、价格低等， 缺点：易损坏。,测量线路采用惠氏电桥或文氏电桥,热传导真空计电阻真空计（皮喇尼真空规）,工作模式（根据测量热丝电阻变化的方法不同）,定电压法：保持电桥两端电压不变，失平衡电流与压力的关系； 定电流法：保持热丝电流不变，失平衡电压与压力的关系； 定电阻法（即定温度法）：在任何压力下都用改变电桥电压的方法，保持电桥处于平衡状态。电桥电压与压力的关系即为校准曲线 优点：热丝电阻及其

16、温度基本为定值，具有热辐射及边杆导热均为恒定,举例定温型电阻真空计,测量线路,Rw-规管 Rv-可变电阻 R1,R2-电阻 CB-指示仪表 E-电源,工作原理,在10-2l0-3Pa真空度时电桥调于一定的电压U0（热丝温度为一定值）。 改变电阻Rv使电桥平衡，即指示仪表CB指零。 当压力增高时，热损耗大，热丝温度降低，电阻变小，电桥失去平衡，CB有指示。增高电桥输入电压至U使电桥再次平衡，则热丝温度及电阻恢复原值。 气体压力p与电桥电压的平方差呈线性关系。,热传导真空计热偶真空计,基本原理（借助于热电偶直接测量热丝温度的变化，热电偶产生的热电势就用于表征规管内的压力）,结构（热偶式规管和测量线

17、路）,1：热丝 2：热电偶 3：管壳 4：毫伏表 5：限流电阻 6：毫安表 7：稳压电源,测量时规管热丝通以一定的加热电流。在较低压力下(r2)，热丝温度及热电偶电势E决定于规管内的压力p。 当压力降低时，气体分子传导走的热量减少，热丝温度随之升高，故热电偶电势E增大。反之，热电偶电势E减小。,举例国产DL-3型热偶计规管,热丝材料,规管热丝的工作温度为100200， 在工作温度和较高压力下具有足够的物理和化学稳定性以及较小的电阻温度系数 常用的材料有：铂丝、钨丝和镍丝（铂丝最好）,热电偶,在工作温度范围内有足够的灵敏度和物理、化学稳定性，零散小并能大量生产等。 常用的材料有康铜(镍45%，铜

18、55%) -镍铬合金(镍85%，铬15%)；铂铑一铂；铜一康铜；镍铬合金一铝镍合金等,热传导真空计热偶真空计,热偶真空计工作特性,压力一热偶电势对应值（难以用计算方法精确求得）； 需绝对真空计校准（在标准环境条件下）； 按照p-E校准曲线（将毫伏计的刻度改成真空度，数显式仪表直接显示出压力读数）,热偶真空计（需要校准的相对真空计）,当压力从0.1MPa开始逐步降低时，在一段压力范围内热偶电势E一直在零值附近。（其原因是气体分子多，传导走的热量多，因而热丝温度低，热偶电势E亦低，此时(r1)热传导与压力无关，故热偶电势E在起始一段压力范围内不变化；） 当压力降至l02 Pa时，热偶电势E开始增大

19、。（这是由于此时气体传导走的热量减少，热丝温度已升高。当压力继续降低时，热偶电势继续增大，但是越来越缓慢，最后趋于一定值。） p再降低，E不再变化，即热偶真空计已达到其测量极限。（约为10-1 Pa）,p-E校准曲线国产DL-3型（对于干燥空气),热传导真空计热偶真空计,影响测量的因素,规管加热电流(影响灵敏度和测量范围),加热电流增大，规管灵敏度提高，能测较高的压力，测量范围变窄(加热电流减小，规管灵敏度降低，能测量较低压力，测量范围较宽) 毫伏表的指示直接给出被测系统的压力(在一定加热电流的情况下热电偶电势E与压力的关系)。,气体的种类(不同气体分子的导热系数不同),相对灵敏度： 各种气体

20、的P-E校准曲线形状都类同根据干燥空气（或氮气）刻度的压力读数，再乘以相应的被测气体相对灵敏度，得到气体的实际压力(气体分子中具有相同原子数的气体或蒸气，其相对灵敏度Sr随分子量的增大而增大）,pread：以干燥空气刻度的压力计读数； preal：被测气体的实际压力- Sr：被测气体对空气的相对灵敏度,B.混合气体的真空度测量：用热传导真空计对混合气体的真空系统测量时，如果已知混合气体中各种气体的体积百分Vi (i一1，2，3，n）和相对灵敏度Sri，计算出混合气体对空气的相对灵敏度Sr.根据直接测量得到的读数，乘以Sr即为混合气体的实际真空度。,电离真空计,利用某种手段使进入规管中的部分气体

21、分子发生电离； 收集这些离子形成离子流； 测量离子流的大小反映被测气体的压力值(被测气体分子所产生的离子流在一定压力范围内与气体的压力呈现出正比关系) 电离真空计是相对真空计；,普通型电离真空计(用在低于10-1Pa的高真空测量),传感元件的规管 控制及指示电路所组成的测量仪表,结构,工作原理,热阴极电离真空计：应用最广、依靠高温阴极热电子发射 冷阴极电离真空计：没有热阴极而靠冷发射（场致发射） 放射性电离真空计：采用放射性同位素作为电离源。,分类(按电离方式的不同),热阴极计普通电离真空计,由具有一定负电位的高温阴极灯丝发射出来的电子，经阳极加速后获得足够的能量，在气体中与分子碰撞时，可以引

22、起分子的电离，产生正离子与电子。 电离碰撞所产生的正离子数与气体压力成正比（由于电子在一定的飞行路程中与气体分子碰撞的次数，正比于气体分子的密度，也就是正比于气体的压力p，利用收集极将正离子接收起来）,基本原理,收集极所接收的离子流Ii（在一定压力范围内与阴极发射电流Ie和气体压力p呈现线性关系）,Ii：收集极所接收的离子流； Ie：阴极发射电流； p：气体压力: K：电离真空计规管系数，单位为Pa-1 (对于一定气体，当温度恒定时，K为一定值。规管系数K是经校准得到的）,热阴极计普通电离真空计,规管结构（把非电量的气体压力转变成电量为离子流）,热灯丝F（阴极)：发射出一定数量电子流Ie； 阳

23、极A（电子加速阳极）：产生电子加速场并可收集电子流的； 离子收集极C：相对于阳极A为负电位的能收集离子流Ii；,举例国产DL-2电离规管,灯丝及栅极引线(从管底引出)；收集极（从管顶部引出）； 栅极：钼丝或钨丝制成双螺旋状，可直接通电加热除气； 收集极：薄镍皮制成，压有凹槽（为增加刚度）； 加长玻璃漏电的距离（离收集极从顶部引出，在高真空时，离子电流很小，任何漏电都会给离子流的测量带来误差）；,测量范围：10-110-5Pa,p在10-110-6 Pa之间是直线，在此区间以外发生弯曲,热阴极计普通电离真空计,气体成分对测量的影响,电离真空计规管系数K（与气体种类有关）,电离真空计规管系数K与气

24、体种类有关（不同气体有不同的电离截面） 电离真空计的校准曲线随气体种类不同而异。,相对灵敏度Sr（取各种气体的规管系数与氮气的之比）,若知道被测气体相对灵敏度Sr时，其真实压力为,用电离真空计进行压力测量时，一定要注意被测气体种类，否则将产生较大误差,操作时遵守规则,测量上限（不得大于l0-1Pa，测量下限不应低于10-5Pa）,若压力大于l0-1Pa，则由于电子平均自由程小，气体不能电离，故不能反映气压； 在高压中，热阴极容易中毒，严重时，阴极会烧毁； 测量下限也不应低于10-5Pa，否则，会产生光电子，造成指示不准确；,测量前要除气(5l0min)，发现系统漏气应立即关闭规管。,测量前要进

25、行预热（仪器内部建立起稳定的工作状态） 规管不要长期点燃（以免烧坏）,热阴极计高压强电离真空计（舒茨型）,扩展压力测量上限的意义（测量高于10-l Pa的压力）,普通型热阴极电离真空计（压力测量上限为10-1 Pa）,测量高于10-l Pa的压力,测量时需要两种规管（使用带来许多不便） 10-l Pa附近压力难以准确（热偶式真空计压力测量下限与电离真空计的测量上限都是10-1 Pa，测量原理不同，在10-1 Pa处两种真空计不衔接的问题）,不利因素：,10-l Pa真空冶金、真空热处理、半导体单晶制备等应用技术的工作压力，需要准确地进行测量,10-l Pa附近压力准确测定：,解决办法：高压力电

26、离真空计或中真空电离真空计 扩展电离真空计的测量上限以实现较高压力的测量,解决办法：普通型电离真空计与热偶真空计（测量压力范围宽达10-5l04 Pa）,影响压力测量上限的因素,热阴极计高压强电离真空计（舒茨型）,热灯丝（阴极)氧化（高于10-1 Pa，钨丝阴极将氧化，寿命缩短，烧毁）,解决途径：采用抗氧化的阴极 （选表面涂有氧化钇的铱丝，以提高电子发射性能，能在较高压力下工作，使用寿命较长，不宜在有大量油蒸气的环境下工作）,离子流随压力的线性偏离（高于10-1 Pa压力）,离子流随压力的线性偏离问题 如何保持规管系数K不随压力p变化的问题 电子运动轨迹、能量以及与气体分子的碰撞机制不随压力变

27、化,存在问题,离子流Ii（高于10-1 Pa压力）趋于“饱和”的主要原因：由于电离过程中出现的二次电子不断增多，电极间的离子增多，形成空间电荷场，使电子的运动轨迹发生变化所致。,Ii /Ie正比于压力p关系的条件（由舒茨提出）,规管系数越低测量上限就越高(扩展测量上限提供设计依据) 改变规管系数的手段（电极结构、电极间电位分布以及发射电流的大小）,热阴极计高压强电离真空计（舒茨型）,举例:DL-5型高压强电离真空计,（通过改变电极结构、发射电流的大小，降低规管系数）,A加速极 C收集极 F阴极,电极结构：抗氧化阴极F装置在规管的中心轴上，收集极C与加速极A分别为大和小的两块长方形板状电极，对称

28、地装置在阴极的周围，规管外壳玻璃制成，也有金属裸式结构。,特点：,加速极与阴极间距离近（电子飞行路径短，减少电离几率，降低规管系数）； 增大收集极面积（提高离子收集效率，减少离子复合的机会）； 采用低发射电流（减少高压力时的空间电荷效应）；,举例：DL-8型高压强电离真空计,（通过改变电极间电位分布，分级改变电离计的规管系数）,利用辅助电极S和阴极K上的电位变化，改变电极K-A间的电位分布，从而调节规管系数； 在高压力时使规管系数取较小的值，而在低压力时取较大的值，同时兼顾上下限的测量；,C：离子收集极（两块不锈钢平行电极）；K：外涂氧化钇的铱阴极； A：加速阳极；S：辅助电极,测量范围：10

29、-4100Pa,特点：,热阴极计超高真空电离真空计（B-A型）,影响压力测量下限的因素(本底电流),气体压力p很低.规管系数K在仍可保持为常数； 离子流Ii随压力p降低而减小到一定程度后，将会埋没在其他与压力p无关的本底电流，达到其压力测量下限pmin；,压力测量下限:,本底电流：,软X射线光电流；电子诱导导脱附离子流；阴极材料蒸气的离子流,软X射线光电流假说（20世纪50年代初期，由诺丁汉提出）,软X射线（栅状阳极受电子轰击会产生一种较X射线波长稍长、穿透能力较弱）； 离子收集极接收此射线会发生光电子发射。 一个与压力无关的本底光电流（测量时表现为约10-6 Pa的压力读数）；,当p较大时，

30、满足关系,当p较小时，不满足关系,提高K,降低S（扩展热阴极电离真空计下限）,离子收集极接收此射线会发生光电子发射，这相当于收集极上多了一种“虚假的”离子流ix,热阴极计超高真空电离真空计（B-A型）,扩展测量下限（消除本底光电流的影响）,B-A型电离计（电极的几何结构上减少离子收集极被软X射线照射的面积） 抑制式电离规（在离子收集极附近安置负电位的电极以消除本底光电流） 调制式B-A电离规（采用在离子收集极电流中扣除本底光电流的方法） 弹道规和热阴极磁控管电离规（提高规管系数K能够降低测量下限）,举例：B-A型电离计（由贝阿德和阿尔珀特提出）,A：电子加速极； C：离子收集极； F：热阴极,

31、电极结构（一根细金属丝充当收集极） 收集极C置于栅状电子加速极A内（保证有足够的离子收集效率，栅内的所有离子都将被收集） 灯丝F则移至栅外（对称安装两根） 形式 （管式规和裸规）,测量范围：10-210-9Pa,冷阴极计潘宁放电真空规,工作原理（低压下气体分子的电离电流与压力有关的特性）,少量初始自由电子（靠冷发射所产生的）； 电离（在正交电磁场作用下，长时间在两块阴极极板之间往返作螺旋线形运动，与被测气体分子发生碰撞，使其电离） 离子收集（电子被阳极所吸收，而电离产生的正离子则高速地打到阴极上，并且产生二次电子发射） 潘宁放电（气体分子电离产生的电子和阴极发射的二次电子也在阴极极板间长期运动

32、，从而使电离过程连锁地进行，就可以使气体分子在极间产生复杂的繁流放电 测量气压（电流和空间的气体分子密度有关）,放电电流与气体压力的关系（潘宁放电）,1冷规管壳 2测量电路 A阳极 B磁场 K阴极 R限流电阻,n取决于阴极材料、电场强度、磁场强度及气体种类有关的常数；K为规管常数；,压力测量范围：10-110-4Pa,普通型冷阴极电离真空计： 电场与磁场方向相互平行 磁控管式冷阴极电离真空计：电场与磁场方向相互垂直 可细分为倒置磁控管式和正置磁控管式两种类型。,类型,电离真空计,冷阴极电离真空计的优缺点（热阴极电离真空计相比）,规管占用的体积大（冷规管必须具备磁铁）； 去气操作不便（因磁场不能承受高温烘烤去气，需取下磁铁）； 无法将其放人大容器内部代替裸规快速测定各部分的压力，得空间的压力分布（由于磁铁的存在）。,优点：,冷阴极消除因为高温灯丝而产生的化学清除作用，真空计的读数不受影响； 不需要对热丝电子发射和控制，简化了仪器的结构； 被测容器发生意外漏气时冷规管不存在被烧毁的危险； 冷规管可避免被真空