TWI447368B - 電離規 - Google Patents

Description

電離規

本發明涉及一種電離規。

當代科技發展迅猛，在許多高新技術領域都需要真空環境，如：宇宙空間的模擬，超導技術，核聚變反應，超低溫和巨型粒子加速器技術等。而在超高真空領域，真空測量係其中必不可少的重要環節。電離規係測量氣體壓強即真空度的一種重要器件。

為進一步提供體積小、功耗小及結構簡單的超高真空和極高真空測量的真空規管，以適用於太空科技、超低溫和巨型粒子加速器等領域，清華大學電子工程系陳丕瑾和李幼哲在八十年代發展的微電離規(參見《真空技術的科學基礎》，1987年，國防出版社)基礎上發展了一種靜電鞍場規。該靜電鞍場規利用靜電鞍場約束的電子振盪可以產生極長的電子路徑因而可獲得極高靈敏度。

1996年，陳丕瑾和齊京在中國專利第CN96209398.X號揭露一種具有極低吸放氣率的高真空微電離規。該高真空微電離規由金屬外殼、陶瓷芯柱、離子收集極、陽極環和電子發射體組成。金屬外殼的一端與陶瓷芯柱相熔封，金屬外殼另一端與待測器件相接，離子收集極與電子發射體元件相對陽極環同軸非對稱安裝於金屬外殼內。電子發射體元件包括鎢燈絲與反射極。由於該高真空微電離規內電子發射體和收集極相對陽極環同軸非對稱設置，所以 靈敏度降低，並且採用熱陰極發射體，工作溫度較高，功耗較大。另外，該高真空微電離規包括一金屬外殼，結構較複雜，所以限制了其應用領域。

而且，先前技術中利用靜電鞍場約束的電子振盪原理的電離規，為了得到穩定的鞍形電場，電離規結構中一般包括外殼，外殼可為金屬外殼或玻璃外殼。當為玻璃外殼時，需要在殼內壁鍍上一層導電膜，並在其上加偏置電壓或遮罩電壓，以確保外殼上的電勢穩定。所以，先前技術中的上述電離規電極較多，結構比較複雜，成本較高，而且電離規的重量較大，在一些實際應用時存在一定的限制。

因此，提供一種具有較低的真空壓強測量下限，結構簡單，靈敏度高，極低吸放氣率，極低功耗，且重量較小的電離規實有必要。

一種電離規，用於測量具有導體外殼的真空系統的真空度，該電離規包括陰極裝置、陽極裝置和離子收集裝置，所述陰極裝置與所述離子收集裝置設置於所述陽極裝置的兩側並與所述陽極裝置間隔設置，所述陰極裝置進一步包括電子發射體，所述電子發射體延伸向所述陽裝置並與所述陽極裝置間隔設置，其中，所述電子發射體包括至少一個奈米碳管線，所述電離規直接設置在待測真空系統的導體外殼中，所述電子發射體靠近所述陽極裝置的一端為電子發射端，所述電子發射端包括複數突出的電子發射尖端，所述電子發射尖端包括複數基本平行排列且緊密結合的奈米碳管，所述電子發射尖端的頂端突出有一根奈米碳管。

相較於先前技術，本發明所提供的電離規可用於測量導體真空系統的真空度，其具有以下優點：其一，電子發射體採用奈米碳管線，由於奈米碳管線具有較大的電場增強效應，故可在不需要柵極電極的情況下，直接由陽極拉出足夠的電子，最大程度確保了電場分佈的對稱性，提高了電離規的靈敏度；其二，由於採用奈米碳管線冷陰極發射，電離規工作時自身的吸放氣很少，可進一步提高其靈敏度，並且功耗非常低；其三，由於利用了導體真空系統的導體外殼的遮罩作用，此電離規不需要外殼，電極較少，因此所述電離規結構簡單，質量較輕，成本較低，並且操作方便。

100,200‧‧‧電離規

111‧‧‧陰極

112‧‧‧電子發射體

121‧‧‧陽極

131‧‧‧離子收集極

113‧‧‧陰極線

122‧‧‧陽極線

132‧‧‧離子收集極線

140‧‧‧固定裝置

110‧‧‧陰極裝置

120‧‧‧陽極裝置

130‧‧‧離子收集裝置

116‧‧‧電子發射端

201‧‧‧發射尖端

202‧‧‧奈米碳管

圖1為本發明第一實施例所提供的電離規的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例所提供的電離規採用的非扭轉的奈米碳管線的掃描電鏡照片。

圖3為本發明第一實施例所提供的電離規採用的扭轉的奈米碳管線的掃描電鏡照片。

圖4係本發明第一實施例所提供的電離規採用奈米碳管線作為電子發射體的電子發射端放大示意圖。

圖5係本發明第一實施例所提供的電離規採用奈米碳管線作為電子發射體的電子發射端的掃描電鏡照片。

圖6係本發明第一實施例所提供的電離規採用奈米碳管線作為電子發射體的場發射尖端的透射電鏡照片。

圖7為本發明第二實施例所提供的電離規的結構示意圖。

以下將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，並且在以下各個實施例中相同的元件用相同的標號標示。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種電離規100，該電離規100不需要外殼。該電離規100包括陰極裝置110、陽極裝置120、離子收集裝置130及固定裝置140，所述陰極裝置110和所述離子收集裝置130分別設置於所述陽極裝置120的兩側並與所述陽極裝置120具有一定間距的間隔設置，所述固定裝置140用於固定所述陰極裝置110、所述陽極裝置120和所述離子收集裝置130。

所述陽極裝置120包括陽極121和陽極線122，所述陽極121與所述陽極線122電連接，且所述陽極121通過陽極線122固定於所述固定裝置140並與外部電路電連接。

所述陽極線122包括導電體和包覆於該導電體表面的絕緣材料。該導電體的形狀不限，並具有一定強度。該導電體的材料為導電金屬，如鎳、鎢、銅等。可以理解，該導電體的直徑可以根據實際需要選擇。本實施例中，該導電體優選為銅金屬桿。該銅金屬桿直徑為100微米~1厘米。所述絕緣材料為具有一定化學穩定性的材料，如玻璃芯柱、陶瓷芯柱、聚合物。本實施例中，該絕緣材料採用玻璃芯柱。

所述陽極121為金屬環或具有一孔的金屬盤。所述陽極121的環徑或孔徑為4毫米~10毫米，優選為6毫米。當所述陽極121為金屬環時，由直徑為50微米~1毫米的金屬絲製成。所述陽極121與所述陽極線122電連接方式不限。優選地，所述陽極121與所述陽極環為同一根金屬絲繞成，所述陽極121與所述陽極線122可為一帶有 金屬桿的金屬環的一體結構。當所述陽極121為具有一孔的金屬盤時，由厚度為50微米~1毫米的金屬盤製成，所述金屬盤的直徑為4.1毫米~12毫米，所述孔的數量為一個。本實施例中，所述陽極121為金屬環。所述陽極121與所述陽極線122電連接方式不限。優選地，所述陽極121通過點焊接的方式固定於所述陽極線122。所述陽極121的材料為導電金屬，如鎳、鎢、銅等。

所述離子收集裝置130包括離子收集極131和離子收集極線132，所述離子收集極131與所述離子收集極線132電連接，且所述離子收集極131通過所述離子收集極線132固定於所述固定裝置140並與外部電路電連接。

所述離子收集極131為一片狀金屬或網狀金屬，形狀不限。所述離子收集極131設置於所述陽極121的一側並與所述陽極121間隔設置。所述離子收集極131與所述陽極121間隔的距離範圍為4毫米~10毫米。所述離子收集極131與所述陽極121相互平行。所述離子收集極131的中心點可偏離所述陽極121的中心點，可偏離的範圍為0毫米~2毫米。優選地，所述離子收集極131的中心點與所述陽極121的中心點在同一條直線上。所述離子收集極131的厚度為50微米~1毫米。本實施例中，所述離子收集極131為與所述陰極111形狀及材料均一致的金屬圓片。所述離子收集極線132及其與所述離子收集極131的連接方式同所述陽極線122及其與所述陽極121的連接方式。

所述陰極裝置110包括陰極111、電子發射體112和陰極線113，所述電子發射體112與所述陰極111電連接，所述陰極111通過所述陰極線113固定於所述固定裝置140並與外部電路電連接。

所述陰極111與所述離子收集極131完全相同。所述陰極111設置於所述陽極121的另一側並與所述陽極121間隔設置。所述陰極111與所述陽極121間隔的距離範圍為4毫米~10毫米。所述陰極111與所述陽極121相互平行。所述陰極111的中心點可偏離所述陽極121的中心點，可偏離的範圍為0毫米~2毫米。優選地，所述陰極111的中心點與所述陽極121的中心點在同一條直線上。本實施例中，所述陰極111為如由鎳、鎢、銅等金屬材料構成的金屬圓片。所述陰極線113及其與所述陰極111的連接方式同所述陽極線122及其與所述陽極121的連接方式。

優選地，所述陰極111與所述離子收集極131相對所述陽極121等距設置。所述陽極121的環徑或孔徑與所述陽極121至所述陰極111及所述陽極121至所述離子收集極131之間的距離相等。為確保結構對稱，所述陰極111、所述陽極121與離子收集極131三者的中心在同一直線上。本實施例中，所述陽極121的環徑和所述陰極111的直徑相等，所述陰極111的直徑和厚度與所述離子收集極131的直徑和厚度分別相等。

所述電子發射體112為包括至少一個奈米碳管線的線狀體。該電子發射體112固定於所述陰極111。該電子發射體112由所述陰極111延伸向所述陽極121並與所述陽極121距一預定的距離設置。該電子發射體112的長度為1毫米~7毫米。本實施例中，該電子發射體112的長度為3毫米。所述電子發射體112可以為一個或複數奈米碳管線。當所述電子發射體112為一個奈米碳管線時，該奈米碳管線的一端固定於所述陰極111，另一端由所述陰極111延伸向所述陽極121。當所述電子發射體112為複數奈米碳管線時，該 複數奈米碳管線相互間隔排列，相鄰奈米碳管線之間的間距範圍為1毫米~3毫米。該複數奈米碳管線的一端固定於所述陰極111，另一端由所述陰極111延伸向所述陽極121。該複數奈米碳管線固定於所述陰極111的一端的端點在所述陰極111上呈方形、環形、六方形等形狀分布。該電子發射體112延伸向所述陽極121的一端正對所述陽極121的中心點，或者可偏離所述陽極121的中心點，可偏離的範圍為0毫米~2毫米。可以理解，所述電子發射體112靠近所述陽極121的一端為電子發射端116，該電子發射端116與所述陽極121係有一定距離的。所述電子發射端116與所述陽極121的距離的範圍為1毫米~9毫米。該電子發射體112的另一端與所述陰極111電性黏接。該黏接方式可為通過一導電漿料電性連接，亦可通過分子間力或其他方式實現。在本實施例中，通過導電漿料將奈米碳管線的一端與所述陰極111表面的中心位置進行電性黏接。

所述的導電漿料包括導電金屬微粒、低熔點玻璃及有機載體，各成分的質量百分比為：導電金屬微粒10%~20%、低熔點玻璃5%及有機載體75%~85%。導電金屬微粒的材料可為氧化銦錫或銀，其可確保所述電子發射體112與所述陰極111之間的電性連接。低熔點玻璃為熔點為300℃~600℃的玻璃粉。該低熔點玻璃的熔點要低於所述陰極111的材料的熔點，從而確保在加熱的情況下，低熔點玻璃先熔化。優選地，低熔點玻璃的熔點在300℃~500℃的範圍內。低熔點玻璃的作用係將所述電子發射體112與所述陰極111進行黏結，從而防止在電場的作用下所述電子發射體112從所述陰極111脫落，進而延長所述電子發射體112的使用壽命。有機載體包括作為主要溶劑的松油醇、作為增塑劑的少量鄰位苯二甲 酸二丁酯及作為穩定劑的少量乙基纖維素的混合物。

所述奈米碳管線可為僅由奈米碳管構成的純奈米碳管線，也可為由奈米碳管和其他材料構成的複合奈米碳管線。所述奈米碳管線可為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。所述非扭轉的奈米碳管線與扭轉的奈米碳管線均為自支撐結構。所述自支撐為奈米碳管線不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身層狀狀態，即將該奈米碳管線置於(或固定於)間隔一定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管線能夠懸空保持自身層狀狀態。所述奈米碳管線中多數奈米碳管通過凡得瓦力(van der Waals force)相互連接而形成自支撐結構。所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向延伸。所述擇優取向係指在奈米碳管膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。具體地，請參閱圖2，該非扭轉的奈米碳管線包括複數沿平行於該非扭轉的奈米碳管線長度方向延伸的奈米碳管。具體地，該非扭轉的奈米碳管線包括複數奈米碳管片段，該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連，每一奈米碳管片段包括複數通過凡得瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉的奈米碳管線長度不限，直徑為1微米~3毫米。非扭轉的奈米碳管線為將奈米碳管膜通過有機溶劑處理得到。具體地，將有機溶劑浸潤所述奈米碳管膜的整個表面，在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下，奈米碳管膜中的相互平行的複數奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合，從而使奈米碳管膜收縮為一非扭轉的奈米碳管線。該有機溶劑為揮發性有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本實施例中採用乙醇。通過有機溶劑處理的非扭轉 的奈米碳管線與未經有機溶劑處理的奈米碳管膜相比，比表面積減小，黏性降低。

所述扭轉的奈米碳管線為採用一機械力將所述奈米碳管膜兩端沿相反方向扭轉獲得。請參閱圖3，該扭轉的奈米碳管線包括複數繞該扭轉的奈米碳管線軸向螺旋延伸的奈米碳管。具體地，該扭轉的奈米碳管線包括複數奈米碳管片段，該複數奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連，每一奈米碳管片段包括複數通過凡得瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該扭轉的奈米碳管線長度不限，直徑為1微米~3毫米。進一步地，可採用一揮發性有機溶劑處理該扭轉的奈米碳管線。在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下，處理後的扭轉的奈米碳管線中相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力緊密結合，使扭轉的奈米碳管線的比表面積減小，密度及強度增大。

所述奈米碳管線及其製備方法請參見申請人於2002年11月5日申請的，於2008年11月21日公告的第I303239號中華民國公告專利“一種製造奈米碳管繩之方法”，專利權人：鴻海精密工業股份有限公司，及於2005年12月16日申請的，於2009年7月21日公告的第I312337號中華民國公告專利“奈米碳管絲之製作方法”，專利權人：鴻海精密工業股份有限公司。

所述電子發射體112可通過機械切割法、鐳射燒灼熔斷法或真空熔斷法使上述奈米碳管線斷裂得到。其中，採用機械切割法得到的電子發射端116為一平整的端面。請參閱圖4，採用鐳射燒灼熔斷法及真空熔斷法得到的電子發射端116包括複數突出的發射尖端201。每個電子發射尖端201包括複數基本平行排列的奈米碳管 ，並且每個電子發射尖端201的頂端突出有一根奈米碳管202，即所述複數平行排列的奈米碳管的中心位置突出一根奈米碳管202。該突出的奈米碳管202的底端(即突出的奈米碳管的非自由端)周圍還圍繞有複數奈米碳管，該複數圍繞的奈米碳管起到固定該突出的奈米碳管202的作用。該奈米碳管202與其他複數圍繞的奈米碳管緊密結合，使得該發射尖端201的頂端的奈米碳管在發射過程中產生的熱量可以很有效地被傳導出去，並且可以承受較強的電場力。請參閱圖5及圖6，其分別為採用奈米碳管線作為電子發射體112時，電子發射體112的電子發射端116的掃描電鏡照片和電子發射端116的發射尖端201的透射電鏡照片。可以看出，發射尖端201的頂端突出有一根奈米碳管202。該突出奈米碳管202的直徑小於5奈米。本實施例中，突出的奈米碳管202的直徑為4奈米。由於該突出的奈米碳管202的直徑極其小，因此，該突出的奈米碳管202具有十分大的長徑比，進而增加了該突出的奈米碳管202的場增強因數，使該突出的奈米碳管202的場發射性能優異。所述複數電子發射尖端201中相鄰的電子發射尖端201中的突出的奈米碳管之間的距離為0.1微米至2微米。相鄰的兩電子發射尖端201中的突出的奈米碳管之間的距離與突出的奈米碳管直徑的比例的範圍為20：1至500：1。可以理解，相鄰的電子發射尖端201的突出的奈米碳管之間的間距遠大於突出的奈米碳管的直徑，可有效降低相鄰的突出奈米碳管之間的電場遮罩效應，獲得具有較大密度的發射電流。

可以理解，使所述奈米碳管線斷裂得到所述電子發射體112的方法並不局限於上述的機械切割法、鐳射燒灼熔斷法和真空熔斷法。只要能夠將所述奈米碳管線斷裂得到所述電子發射體112，所 採用的方法都在本發明所保護的範圍內的。

所述固定裝置140材料不限，可為絕緣體或金屬導體。該固定裝置140形狀不限，並具有一定強度。本實施例中，所述固定裝置140優選為玻璃芯柱。所述陰極線113、所述陽極線122、所述離子收集極線132均延伸至所述固定裝置140，並固定於所述固定裝置140。固定方式可通過黏結劑進行黏結，亦可通過在固定裝置140設置大小適中的孔來固定上述電極。

電離規100的電位設置：所述陽極121的電位設為較高的正電位，所述離子收集極131的電位為零電位，所述陰極111的電位設為高於所述離子收集極131的電位。陽極環的中心從軸向看為電位的最高點，從徑向看係電位的最低點，沿軸向的電勢分佈為抛物線型，因而形成對稱的馬鞍形電場。本實施例中，所述陽極121的電位為500V~1000V，所述陰極111的電位為30V~90V。可以理解，電位可根據電離規100實際工作情況調整，以獲得電離規最佳工作狀態。

本實施例所提供的電離規100可用於測量具有導體外殼的真空系統的真空度。所述電離規100直接設置在待測真空系統的導體外殼中。在所述電離規100工作時確保導體外殼的電勢穩定，使陽極環附近空間形成穩定的馬鞍形電場。

本實施例所提供的電離規100在工作時：首先，所述電子發射體112在所述陽極121與所述陰極111形成的電場作用下發射電子。該電子在陽極環附近空間形成的馬鞍形電場中發生多次振盪，撞擊氣體分子並使其電離，形成離子流。該離子流被處於最低電位的所述離子收集極131收集，轉化為所述離子收集極131的電流訊 號，此電流大小與真空度成正比，從而可以指示真空度。

可以理解，上述實施例的電離規100各元件尺寸只為優選的典型尺寸；本發明的電離規100尺寸並不唯一確定，視各種具體情況可作適當改動，以獲得電離規的最佳工作狀態。

請參閱圖7，本發明第二實施例提供一種電離規200，該電離規200可用於測量具有導體外殼的真空系統的真空度。所述電離規200直接設置在待測真空系統的導體外殼中。該電離規200包括陰極裝置110、陽極裝置120、離子收集裝置130及固定裝置140，所述陰極裝置110和所述離子收集裝置130分別設置於所述陽極裝置120的兩側並與所述陽極裝置120具有一定間距的間隔設置，所述固定裝置140用於固定所述陰極裝置110、所述陽極裝置120和所述離子收集裝置130。所述陽極裝置120包括相互電連接的陽極121和陽極線122，所述離子收集裝置130包括相互電連接的離子收集極131和離子收集極線132，所述陰極裝置110包括相互電連接的電子發射體112和陰極線113。本實施例提供的電離規200與第一實施例提供的電離規100基本相同，不同之處在於，所述陰極裝置110包括電子發射體112和陰極線113，所述電子發射體112同時作為陰極，所述電子發射體112與所述陰極線113直接電連接使用。所述電子發射體112包括至少一個奈米碳管線，該至少一個奈米碳管線相互間隔或者密排設置。另外，所述離子收集極131為線狀結構，而非片狀結構。

所述離子收集極131為線狀金屬，如金屬絲，直徑為50微米~1毫米。該離子收集極131的一端固定於所述離子收集極線132。該離子收集極131的另一端延伸向所述陽極121並與所述陽極121距一 預定的距離設置。該離子收集極131的長度不限。優選地，該離子收集極131的長度為1毫米~7毫米。該離子收集極131的一端正對所述陽極121的中心點，或者可偏離所述陽極121的中心點，可偏離的範圍為0毫米~2毫米。優選地，所述離子收集極131與所述電子發射體112同軸設置。為確保結構對稱，所述陽極121的環徑或孔徑與所述陽極121至所述離子收集極131靠近所述陽極121的一端的距離及所述陽極121至所述電子發射體112靠近所述陽極121的一端之間的距離相等。

所述電子發射體112為包括奈米碳管線的線狀體。該電子發射體112固定於所述陰極線113。該電子發射體112的一端延伸向所述陽極121並與所述陽極121距一預定的距離設置。該電子發射體112的另一端與所述陰極線113電性黏接。該電性黏接方式可為通過一導電漿料電性黏接，亦可通過分子間力或其他方式實現。在本實施例中，通過導電漿料將奈米碳管線的一端與所述陰極線113電性黏接。

本發明所提供的電離規可用於測量導體真空系統的真空度，所述電離規具有以下優點：其一，電子發射體採用奈米碳管線，由於奈米碳管線具有較大的電場增強效應，故可在不需要柵極電極的情況下，直接由陽極拉出足夠的電子，最大程度確保了電場分佈的對稱性，提高了電離規的靈敏度；其二，由於採用奈米碳管線冷陰極發射，電離規工作時自身的吸放氣很少，可進一步提高其靈敏度，並且功耗非常低；其三，由於利用了導體真空系統的導體外殼的遮罩作用，此電離規不需要外殼，電極較少，因此所述電離規結構簡單，重量較輕，成本較低，並且操作方便。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧電離規

111‧‧‧陰極

112‧‧‧電子發射體

121‧‧‧陽極

131‧‧‧離子收集極

113‧‧‧陰極線

122‧‧‧陽極線

132‧‧‧離子收集極線

Claims (8)

1. 一種電離規，用於測量具有導體外殼的真空系統的真空度，該電離規包括陰極裝置、陽極裝置和離子收集裝置，所述陰極裝置與所述離子收集裝置設置於所述陽極裝置的兩側並與所述陽極裝置間隔設置，所述陰極裝置進一步包括電子發射體，所述電子發射體延伸向所述陽極裝置並與所述陽極裝置間隔設置，其改良在於，所述電子發射體包括至少一個奈米碳管線，所述電離規直接設置在待測真空系統的導體外殼中，所述電子發射體靠近所述陽極裝置的一端為電子發射端，所述電子發射端包括複數突出的電子發射尖端，所述電子發射尖端包括複數基本平行排列且緊密結合的奈米碳管，所述電子發射尖端的頂端突出有一根奈米碳管。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電離規，其中，該電子發射端與所述陽極裝置的距離為1毫米~9毫米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電離規，其中，所述奈米碳管線為非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電離規，其中，所述奈米碳管線係由複數奈米碳管組成，該複數奈米碳管首尾相連沿所述奈米碳管線擇優取向延伸。
5. 如申請專利範圍第2項所述之電離規，其中，所述陽極裝置包括金屬環或具有一孔的金屬盤，所述電子發射體的電子發射端正對所述金屬環或金屬盤的中心位置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電離規，其中，所述離子收集極為片狀金屬、網狀金屬或線狀金屬。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電離規，其中，所述陰極裝置、陽極裝置與 離子收集裝置的中心均設置在同一直線上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電離規，其中，所述陰極裝置與所述離子收集裝置相對所述陽極裝置等間距設置。