這是在1916年z*早發明的一種電離規。
在上圖中,規管中心熱陰極F的電位為零,柵極G的電位Vg為正,收集極C的電位Vc為負。從F上發射的電子在Vg的作用下飛向G,越過G趨向C,在G-C之間的拒斥場作用下電子逐漸減速,在速度變為零以后,電子返轉并飛向G,再超過G趨向F,又在G-F之間的拒斥場作用下逐漸減速,在速度變為零以后,電子再一次返轉并飛向G。在這樣的往返運動中,電子不斷的與氣體分子碰撞,把能量傳遞給氣體分子,使氣體分子電離,z*后被柵極捕獲。在G-C空間產生的正離子被手機及C接受形成離子流。離子流與氣體壓力p的關系如下
式中 K——規管常數【Pa^-1】
I+——離子流【A】
Ie——電子流【A】
由于各種氣體的電離電位Vi是不相同的所以電離規的常數K與氣體種類有關。電離規的相對常數R被定義為
式中K——電離規對某種氣體的常數【Pa^-1】
KN2——電離規對氮氣的常數【Pa^-1】
電離規的常數還與規管結構和電參數有關。
不同的作者用實驗方法測定了一些氣體的相對常數R,但他們所測定的R值之間零散性較大。這是由于每個人所選用的規管結構、電參數、實驗條件不盡相同的緣故,也和他們在實驗中選用的真空標準有關。特別應當指出,1960年以前,這些實驗中的電離規是以壓縮式真空規作為真空標準的,因為那時還沒有發現壓縮式真空規中的水銀蒸氣流效應,因此所獲得的數據R是有問題的。
下表是綜合了有關數據而得到的相對常數的平均值。另一個表是用壓縮式真空規校準電離規時,水銀蒸氣流效應對規管常數的影響。
圓筒型電離規具有同軸的電極結構,電極尺寸和位置容易保證,又由于外圓筒的屏蔽作用使規管性能穩定,不受玻殼電位影響。許多國家已選用這種規作為真空測量的副標準。
下圖是國產DL-2型電離規結構,該規電參數為:Vg=225V,Vc=OV,Vf= 25V,le=5mA,K N2=0.188Pa^-1
圓筒形電離規的量程一般為1×10^-lPa—l×10^-5Pa。在此量程內,離子流I+與壓力戶之間具有線性關系。