本发明涉及一种宽量程微型电离规，主要用于10-1-10-9Pa压强范围的量测，属超高真空量测技术领域。 已有技术中，Bayard和AlPert于1950年发明的BA型电离规广泛用于高真空和超高真空量测，其典型结构如图1所示。图中1是热灯丝，2是收集极，3是玻璃与金属熔封引线，4是玻璃外壳，5是正栅极。这种电离规的缺点是：（1）由于本身吸放气率较大，只能在动态真空系统上应用，而不能量测密封器件内的压强。（2）当压强高于10-6Pa时，在压强逐渐上升时，存在明显的灵敏度异常现象，即压强指示值远比实际值高，除非对正栅极除气，这时势必中断量测。
本发明的目的是设计一种微型电离规，将已有技术的量程范围扩大，并使之能用于量测密封器件内的压强。
本发明的内容是：宽量程微型电离规由玻璃壳、阳极、离子收集极、电子发射极和金属膜电极等部分组成。其中的阳极为一圆环，直径可以为6mm，该圆环由直径为0.15mm的钼丝制成，一般称为阳极环，电位为Va。离子收集极是一个金属丝编织成的网，其直径为5mm，网的透明度大于90%，电位为Vc。电子发射体可为任意一种已有技术中的电子冷发射源，电位为VK，可采用Spindt型场致发射源，其作用是降低热阴极表面的化学反应过程引入的吸放气效应。上述电子发射体和收集极相对阳极同轴对称安置，各距阳极环6mm。金属膜电极附着在玻璃壳内壁上。可以用蒸镀法将金属膜沉积在玻璃壳内壁上。电位VB。
本发明的效果是：
（1）除气功率只需0.1瓦，本发明规的阳极环尺寸与传统型BA规正栅极相比，体积只有BA规的千分之一，表面积只有百分之一。因此，为了达到BA规正栅极相同的除气效果，本发明规只需0.1瓦除气功耗，当压强低于10-6Pa，一般是可以不除气的，由于除气功耗小，可以制成小巧的电源。
（2）在相同灵敏度情况下，本发明规是目前见到的尺寸最小的规。本发明规主要电极尺寸都比传统型BA规小，灵敏度却比BA规大50倍。
（3）吸放气率只有传统的BA规百分之一或更小。由于灵敏度高，可以应用低发射电流，因此可以采用低工作温度的热发射阴极和场致发射冷阴极，有利于减小热阴极表面化学反应过程产生的吸放气率。
（4）灵敏度异常现象不明显，尤其在压强低于10-6Pa下工作时。
（5）量程宽，尤其是压强下限，X射线光电流本底可以低到10-12Pa。这是传统型BA规难以做到的。
图2中，6是电离规的玻璃壳，7是阳极，8是电子发射体，9是离子收集极，10是金属膜电极。
本发明规地工作原理如下：根据附图2所示结构，电子发射体8和离子收集极9相对阳极7同轴对称安放，各距阳极6mm。电位分布在阳极环心存在一鞍点，在鞍点附近电力线强烈弯曲。而离鞍点较远区域，电力线基本上是以阳极心为中心的辐射状直线。假设有一电子从发射体发射，开始它沿着电力线运动，随后，由于电子本身的动量，不再沿着电力线运动弯向阳极环，因此，电子穿越阳极7，来回振荡，一般情况下，电子在最终消失于阳极环之前，其行程往往高达数公里。与此对应，BA规内电子从热灯丝发射出来后一般穿起正栅极约七～八次便打到正栅极上消失，在电子运动过程将与气体分子碰撞并使其电离，产生的离子被处于负电压的收集极收集。在满足一定的条件下，产生离子多少是与规内压强成正比的，因而离子收集极收集离子的多少，就能对应出规内的压强。由于离子规与被测容器相通，因而也就测出了被测容器的压强，即真空度。
本发明规的典型工作参量：VA＝700伏，VK＝50伏，VB＝0伏，VC≈0伏。灵敏度K＝3.8±10%Pa-1，Ie＝1，10，100μA（依据压强而定，例如P＝10-2～10-3Pa，Ie＝1μA;P＝10-3～10-6Pa，Ie＝10μA;P＜10-6Pa，Ie＝100μA;）根据上述参量，本发明规的压强量测范围为10-2～10-9Pa，根据计算X射线光电流本底为10-10Pa，如需扩展压强量测上限得到10-1Pa，只需改变工作参量如下：VK＝50伏，Ie＝0.1μA，这是灵敏度K下降到0.1Pa-1左右，免除了繁流影响压强量测的上限。