Јонизациони вакуум мерач је основна компонента за мерење високог вакуума. Одређује ниво вакуума јонизујући молекуле гаса и мерећи резултујући проток јона. На основу различитих метода јонизације, углавном се дели у следеће две категорије:
Један. Вакуумметар са врућом катодом
Принцип рада: Загрејани филамент (катода) емитује термоионске електроне. Ови електрони добијају довољно енергије док лете према анодној мрежи, сударајући се са молекулима гаса и јонизујући их. Резултујућа јонска струја се мери на сабирној електроди; ова струја је пропорционална притиску гаса.
Предности:Прецизно мерење, добра стабилност и одлична линеарност; то је главни избор за мерења високог вакуума.
Недостаци:
Кс-ефекат Кс-зрака: Електрони који ударају у анодну мрежу стварају меке Кс- зраке, који зраче колекторску електроду, покрећући емисију фотоелектрона и стварајући „позадинску струју“ независну од притиска-. Ово узрокује да измерени притисци одступају од правог притиска под ултра-високим вакуумом (приближно<10⁻⁸ Pa).
Хемијско уклањање: Висока температура филамента узрокује да се реактивни молекули гаса (као што је кисеоник) дисоцирају и адсорбују, стварајући „ефекат вакуума“ који утиче на стварни притисак.
Filament burnout risk: Under higher pressures (e.g., >10⁻² Па) или изненадног излагања атмосфери, жарна нит је склона оксидацији и сагоревању.
Два. Вакуумметар са хладном катодом
Принцип рада: Коришћење високонапонског{0}}електричног поља за изазивање пражњења у вакууму (хладна катода није загрејана) и примена спољашњег магнетног поља. Електрони, под комбинованим утицајем електричног и магнетног поља (Лоренцова сила), подлежу спиралном кретању, што у великој мери повећава вероватноћу јонизације услед судара са молекулима гаса, формирајући самоодрживо пражњење плазме. Проток јона је пропорционалан притиску.
Предности:Робусна структура, без вруће филаменте, отпорна на атмосферске утицаје, дуг животни век.
Нема ограничења позадинске струје рендгенских зрака, што омогућава мерење виших нивоа вакуума (обично реда величине 10⁻¹² Па).
Недостаци:
Стабилност пражњења: Пражњење може бити нестабилно при ниским притисцима, чак и са појавом "кашњења пражњења" или "запаљења".
Осетљивост на контаминацију: Контаминација површине катоде може озбиљно утицати на емисију електрона, што доводи до нетачних мерења.
Јака интерференција магнетног поља: сопствено јако магнетно поље вакууммера може ометати околну опрему (као што су извори јона); локација инсталације захтева пажљиво разматрање.
