TWI638151B - Triode type ion vacuum gauge - Google Patents

Abstract

提供一種能夠減少從離子收集器表面所放出的粒子之影響而不會出現測定誤差地來測定測定對象物之壓力的三極管型離子真空計。

三極管型離子真空計(IG)，係具備有燈絲(2)、和被配置在燈絲之周圍的具有筒狀之輪廓之柵極(3)；和在柵極之周圍而被同心地作了配置的筒狀之離子收集器(4)。將離子收集器之母線方向之長度(L2)設定為柵極之母線方向之長度(L1)之6%~80%的範圍內，並構成為將在離子收集器之母線方向的兩端部處之粒子放出區域作省略。

Description

三極管型離子真空計

本發明，係有關於被裝著在真空容器等之測定對象物處並用以檢測出其之內部的壓力之三極管型離子真空計。

在由濺鍍或蒸鍍所致之成膜等的於真空處理裝置內所實施之真空製程中，作為測定對象物之真空腔內的壓力，例如係會有對於製品之良率造成大的影響的情況。在真空製程中，作為對於真空腔內之壓力中的1Pa~10^-6Pa之廣泛的壓力範圍來以良好精確度而進行測定者，一般係周知有三極管型離子真空計(例如，參考專利文獻1)。

在上述先前技術例中所記載者，係在被裝著於測定對象物處的玻璃製之真空隔壁內，具備有被成形為髮夾狀之燈絲、和被配置在燈絲之周圍的具有圓筒狀之輪廓之柵極；和被配置在柵極之周圍的圓筒狀之離子收集器。又，係對於燈絲通電並使此燈絲點燈而放出熱電子，對於柵極賦予較燈絲更高之電位，藉由離子收集器來捕捉 在此柵極周邊而與熱電子相碰撞所產生的氣體原子、分子之正離子，並根據此時之離子電流來檢測出測定對象物之壓力。於此情況，燈絲係從其之被作了反折的頂部側而被插入，並以使頂部位置在柵極之母線方向中央區域處的方式而被作配置。又，作為離子收集器，係為了盡可能地捕捉正離子，而使用其之母線方向之長度為與柵極之母線方向之長度同等或者是其以上者，柵極和離子收集器係被配置為同心狀。

於此，係得知了：若是在上述先前技術例之三極管型離子真空計的真空隔壁處連接真空幫浦，並一面從大氣壓起來以一定之排氣速度而進行真空抽氣直到成為高真空區域(10^-5Pa程度之壓力)為止，一面依據上述構成來對於壓力進行測定，則壓力指示值係會連續性地下將直到成為身為其之測定極限(下限)值附近的壓力之10^-5Pa程度為止，之後係會再度上升至10^-4Pa程度，並成為平衡。若是將此種三極管型離子真空計裝著於測定對象物處並對於壓力進行測定，則係會導致產生有測定誤差(亦即是，係指示有較實際之測定對象物的壓力而更高之壓力)的問題。

因此，本發明之發明者們，係反覆努力進行研究，並得到了下述之知識：亦即是，上述問題，係起因於：離子收集器之母線方向的兩端部，正離子之碰撞機率係為較低，並成為粒子(氣體分子)可能會作累積的區域，乃至於會成為起因於正離子之碰撞所放出的粒子之放 出源之故。亦即是，在真空抽氣之初始時，附著在柵極或離子收集器處的水分等之氣體的原子或分子(大氣中之成分)，亦係逐漸地被放出並被排氣(亦即是，吸附量會沿著所謂的吸附等溫線而減少)，壓力指示值係一直下降至其之測定極限值(例如，10^-5Pa)處。可以推測到，在此時間點，附著於離子收集器(主要為內表面)處之原子或分子的組成，係成為與大氣相互連動之組成比例。

被作了放出的氣體或成為了正離子之氣體分子等，係再度與離子收集器相碰撞，並在離子收集器表面(主要為內表面)上作為氧化物等而作化學吸附或物理吸附。於此情況，在正離子之碰撞機率為高的區域中，具有能夠脫離的能量之正離子，係藉由持續性地進行碰撞而作為中性分子、中性碎片分子、中性原子或者是該些之正離子等的粒子來盡可能地被放出(亦即是，係難以作為分子層而堆積)，另一方面，在正離子之碰撞機率為低的區域中，正離子係起因於並不持續性地進行碰撞一事而例如作為弱鍵結之分子層(氧化層等)來相較於正離子之碰撞機率為高的區域而較為容易地作堆積，並成為易於保持分子層之厚度的狀態。

若是時間更進而經過，則真空隔壁內之氣體係變化為與排氣能力相對應的組成。因應於此組成變化，附著於離子收集器表面(主要為內表面)上之原子或分子層的組成也會改變。例如，係改變為使難以被排氣之水分子等有所增加的組成。起因於此組成有所改變等的因素， 在正離子之碰撞機率為低的區域中，相較於脫離，吸附係變得較具優勢，並例如作為弱鍵結之分子層(氧化層等)而進行堆積。又，可以推測到，在一直下降至了測定極限值附近之壓力之後，起因於正離子與所堆積了的分子層(包含更進而所吸附了的水分子等)相碰撞一事所放出之粒子的量係逐漸變多，伴隨於此，壓力指示值係上升，之後，若是粒子之放出與被放出的粒子之再吸附或排氣之間的均衡被保持，則會在特定壓力(例如，10^-4Pa)處而成為平衡。在此分子層處而作化學吸附或物理吸附之量、以及從此分子層所放出的粒子之量，由於係依存於正離子等之碰撞機率，因此，可以說，離子之碰撞機率為較低的離子收集器之母線方向的兩端部，係成為粒子之放出源，並導致壓力指示值之上升。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-72694號公報

本發明，係為基於以上之知識所進行者，並以提供一種能夠減少從離子收集器表面所放出的粒子之影響而不會出現測定誤差地來測定測定對象物之壓力的三極管型離子真空計一事作為課題。

為了解決上述課題，本發明之三極管型離子真空計，係為被裝著於測定對象物處並檢測出其之內部的壓力之三極管型離子真空計，其特徵為，係具備有：燈絲；和被配置在燈絲之周圍的具有筒狀之輪廓之柵極；和在柵極之周圍而被同心地作了配置的筒狀之離子收集器，對於燈絲通電並使此燈絲點燈而放出熱電子，對於柵極賦予較燈絲更高之電位，藉由離子收集器來捕捉在此柵極周邊而與熱電子相碰撞所產生的氣體原子、分子之正離子，並根據此時之離子電流來檢測出壓力，該三極管型離子真空計，係以將離子收集器之母線方向的兩端部之粒子放出區域作省略的方式，來構成之。

若依據本發明，則在安裝於測定對象物處並對於壓力作測定時，係能夠盡可能地對於在高真空區域中之從離子收集器表面所放出的粒子之影響作抑制，其結果，係能夠正確地對於測定對象物之壓力作測定。在本發明中，所謂「粒子放出區域」，係指在根據離子電流所進行之壓力測定時，由於正離子之碰撞機率為較低因此並不會對於離子之捕捉有多大的幫助但是卻能夠於其之表面上作為分子層而堆積的區域(換言之，粒子(氣體分子)能夠積存之區域)，而指就算是將此作省略也能夠受到較少之感度降低的影響而對於壓力進行測定之區域，另外，係並不僅是包含有將粒子放出區域全體性地省略的情況，而 亦包含有在不會導致壓力上升的範圍內而作部分性省略的情況。

在本發明中，較理想，係將前述離子收集器之母線方向之長度設定為柵極之母線方向之長度之6%~80%的範圍內，並將離子收集器之母線方向的粒子放出區域作省略。若依據此，則係能夠將在將離子收集器之母線方向之長度設為與柵極之母線方向之長度同等之長度的情況時之正離子的碰撞機率為較低之離子收集器的兩端部，藉由相對於柵極之母線方向之長度而將離子收集器之母線方向之長度設定為較短之極為簡單的構成，而實質性地作省略，並能夠盡可能地對於從離子收集器表面所放出的粒子之影響作母線方向之長度抑制。另外，若是設為較柵極之母線方向之長度之80%而更長，則會受到在離子收集器之母線方向的兩端部處之粒子之放出的影響而產生測定誤差，另一方面，若是設為較柵極之母線方向之長度之6%而更短，則會導致顯著的感度降低，而有著無法正確地測定測定對象物內的壓力之虞。

又，在本發明中，較理想，係將前述燈絲和前述柵極以及前述離子收集器，收容在金屬製之真空隔壁內。若依據此，則係防止熱電子之對於真空隔壁的充電，被真空隔壁所圍繞的空間內之電位分布係恆常被保持為一定。其結果，係能夠涵蓋長時間地而以一定之感度來對壓力作測定。

IG‧‧‧三極管型離子真空計

S‧‧‧感測器部

C‧‧‧控制部

1‧‧‧金屬製之感測器本體(真空隔壁)

2‧‧‧燈絲

3‧‧‧柵極

4‧‧‧離子收集器

A‧‧‧電流計

Mp‧‧‧(在柵極之母線方向上的)中點

[圖1]係為對於本發明之實施形態的三極管型離子真空計之構成作說明之示意圖。

[圖2]係為感測器部之示意剖面圖。

[圖3]係為對於在對三極管型離子真空計進行了真空抽氣時的相對於時間之經過的壓力變化作展示之圖表。

[圖4]係為當將相對於柵極之母線方向之長度之離子收集器之母線方向之長度之比例作為橫軸並將在離子收集器處之正離子之收集機率作為縱軸的情況時之圖表。

以下，參考圖面，針對本發明之三極管型離子真空計的實施形態作說明。以下，係將相對於省略圖示之測定對象物的後述之感測器部之裝著方向作為上方，來進行說明。

參考圖1以及圖2，三極管型離子真空計IG，係由感測器部S和控制部C所構成。感測器部S，係具備有身為作為真空隔壁的有底筒狀之金屬製之容器的感測器本體1，並經由設置於其之上部處的凸緣11(以及真空密封部)，來可自由裝卸地安裝於圖外之真空腔等的測定對象物處。作為感測器本體1，係藉由不鏽鋼、鎳、鎳與鐵之合金、鋁合金、銅、銅合金、鈦、鈦合金、鎢、鉬、鉭或者是從此些中所選擇之至少二種的合金製，而構 成之。於此情況，金屬製之感測器本體1，較理想，係作接地。

感測器本體1，係於其之內部，具備有燈絲2、和以包圍燈絲2之周圍的方式而被同心地作了配置之具有圓筒狀之輪廓的柵極3；和以包圍柵極3之周圍的方式而被同心地作了配置的圓筒狀之離子收集器4。作為燈絲2，係使用藉由釔來作了包覆的銥或者是鎢等之金屬製者，並使用將Φ0.1~0.2mm之線材成形為髮夾狀者。又，燈絲2之兩自由端，係藉由隔著省略圖示之絕緣體而貫通感測器本體1之底部並突出設置於感測器本體1內之支持銷21a、21b，而被定位並支持於感測器本體1內之特定位置處。於此情況，支持銷21a、21b係亦發揮作為連接端子(電極)之作用。燈絲2，係在柵極3之其中一端(圖1中係為下端)處，從燈絲2之插入方向前端的被反折為髮夾狀之頂部22a側起來被插入。於此情況，頂部22a，例如係以位置在柵極3之母線方向之長度L1的中點Mp之近旁處的方式而被作配置。

作為柵極3，係使用藉由鎢、鉬、將表面藉由白金來作了被覆之鉬、鉭、白金、銥、白金與銥之合金、鎳、鎳與鐵之合金、不鏽鋼或者是從此些中所選擇之至少二種的合金製者。又，係將Φ0.1~0.5mm之線材以具有圓筒狀之輪廓的方式來捲繞成線圈狀，而構成之。於此情況，係構成為使燈絲2之頂部22a位置在柵極3之孔軸Ha上。另外，柵極3之形態係並不被限定於此，亦可為 將上述線材組裝為格子狀並成形為圓筒狀者，亦可為將衝孔金屬或光蝕刻薄片成形為筒狀者。又，柵極3，係藉由隔著省略圖示之絕緣體而貫通感測器本體1之底部並突出設置於感測器本體1內之支持銷31a、31b，而被定位並支持於感測器本體1內之特定位置處。於此情況，支持銷31a、31b係亦發揮作為連接端子之作用。

作為離子收集器4，係使用藉由不鏽鋼、鉬、將表面藉由白金來作了被覆之鉬、鉭、白金、銥、白金與銥之合金、鎳、鎳與鐵之合金或者是從此些中所選擇之至少二種的合金製者。又，係將厚度50~300μm之矩形的板材成形為圓筒狀，而構成之。又，離子收集器4，係藉由隔著省略圖示之絕緣體而貫通感測器本體1之底部並突出設置於感測器本體1內之支持銷41a、41b，而被定位並支持於感測器本體1內之特定位置處。於此情況，支持銷41a、41b係亦發揮作為連接端子之作用。

另一方面，控制部C，係具備有框體F(圖1中以一點鍊線來作標示)，在框體F內，係內藏有控制單元Cu，該控制單元Cu，係具備有電腦、記憶體和序列器等。控制單元Cu，係統籌進行像是後述之各電源的動作或者是對於藉由後述之電流計A所測定出的離子電流值進行處理並例如在省略圖示之顯示器處顯示壓力等的各種之控制。又，在框體F內，係內藏有對於燈絲2通電直流電流並使燈絲2紅熱化(點燈)之燈絲點燈用之電源E1、和對於柵極3而將較燈絲2而更高之電位對於此柵極3作 賦予的柵極用之電源E2、和將燈絲2之電位設為較離子收集器4之電位而更高的電源E3、以及對於在離子收集器4處所流動的離子電流作測定之電流計A。另外，在本實施形態中，雖並未特別作圖示說明，但是，在框體F處，係設置有與上述各電源E1~E3作了導通的輸出端子，感測器部S和控制部C，係藉由附有連接器之纜線而被作連接。又，係亦可將感測器部S和控制部C組入至同一之框體中而構成之。

於此，作為燈絲2，係使用將Φ0.127mm、長度20mm之銥線成形為髮夾狀並以釔來作了被覆者，作為柵極3，係使用將Φ0.25mm之白金包覆鉬線成形為直徑Φ10mm、母線方向之長度L1為20mm者，作為離子收集器4，係使用將厚度0.1mm之SUS304製之板材成形為直徑Φ17mm之圓筒狀者，將此些之燈絲2、柵極3以及離子收集器4依據上述實施形態而組裝至內徑為Φ25mm之圓筒狀的真空隔壁1處。此時，係準備了將離子收集器4之母線方向之長度L2設為20mm(柵極之長度L1之100%：「先前技術品」)者、以將離子收集器4之母線方向兩端作省略的方式而將離子收集器4之母線方向之長度L2設為16mm(柵極之長度L1之80%：「試驗體1」)者、將離子收集器4之母線方向之長度L2設為14mm(柵極之長度L1之70%：「試驗體2」)者、將離子收集器4之母線方向之長度L2設為12mm(柵極之長度L1之60%：「試驗體3」)者、將離子收集器4之母 線方向之長度L2設為10mm(柵極之長度L1之50%：「試驗體4」)者、以及將離子收集器4之母線方向之長度L2設為2mm(柵極之長度L1之10%：「試驗體5」)者之6個的三極管型離子真空計IG。

接著，在真空隔壁1處而安裝省略圖示之所謂的基準真空計，並一面藉由真空幫浦來以一定之排氣速度而進行真空抽氣，一面以柵極電壓150V、燈絲電流25V、離子收集器電流0V以及射出電流1mA來使其動作，而藉由基準真空計以及三極管型離子真空計來分別對於壓力作了測定。圖3，係為對於各三極管型離子真空計之相對於時間之經過的壓力變化作展示之圖表。若依據此，則如同在圖3中以點線所示一般，係確認到了：在先前技術品中，真空隔壁1之壓力係在連續性地一直下降至10^-5Pa程度之後，再度上升至10^-4Pa程度為止，並成為平衡。相對於此，在試驗體1~試驗體5中，係確認到：真空隔壁1之壓力係連續性地一直下降至10^-5Pa程度，並成為平衡。又，在分別測定出相對於基準真空計之先前技術品以及試驗體1~5的感度並求取出了相對於先前技術品之感度比之後，其結果，在試驗體1處，感度比係為100%，在試驗體2處，感度比係為87%，在試驗體3處，感度比係為75%，在試驗體4處，感度比係為68%，在試驗體5處，感度比係為13%。其結果，係確認到，在試驗體1處，能夠得到同等的感度，但是，隨著相對於柵極3之長度L1的離子收集器4之母線方向之長度L2之縮 短，感度係會逐漸降低，然而，此係仍落於不會對測定對象物之壓力測定造成影響的範圍內。

離子收集器4之母線方向長度L2與感度間的關係，可以說是近似於以試驗體L1之50%(若是將柵極3之長度L1的中點Mp作為0%，則係為-25%~+25%之範圍)作為1σ之常態分布之值。亦即是，在將試驗體L1之50%作為1σ的情況時之k值，可以計算出，先前技術品係為20mm÷10mm=2σ，試驗體1係為16mm÷10mm=1.6σ，試驗體2係為14mm÷10mm=1.4σ，試驗體3係為12mm÷10mm=1.2σ，試驗體4係為10mm÷10mm=1σ，試驗體5係為2mm÷10mm=0.2σ。根據此k值所求取出之常態分布之機率，由於先前技術品係為2σ，因此係為95%，同樣的，由於試驗體1係為1.6σ，因此係為89%，由於試驗體2係為1.4σ，因此係為84%，由於試驗體3係為1.2σ，因此係為77%，由於試驗體4係為1.2σ，因此係為68%，由於試驗體5係為0.2σ，因此係為16%。其結果，可以得知，係成為與上述之各試驗體1~5的感度比相近似之值。

可以推測到，若是將當將柵極3之母線方向之長度L1之中點Mp設為0%的情況時之離子收集器4之母線方向之長度L2之比例作為橫軸並將在離子收集器4處之正離子之收集機率作為縱軸的情況以圖表來作表現，則係會成為如同圖4所示一般。根據上述說明，可以推測到，在離子收集器4之中央區域處，正離子發生碰撞的機 率係為較高，而捕捉有較多的正離子，另一方面，隨著從離子收集器4之中央區域處而朝向其之兩端，正離子發生碰撞之機率係變得較低，於其之兩端部處，係幾乎不會對於正離子之捕捉有所助益。又，可以推測到，在先前技術品中，於正離子之碰撞機率為低的離子收集器4之兩端部處，弱鍵結之分子層(氧化層等)係會堆積(亦即是，氣體分子係積存)，在一直下降至了測定極限值附近之壓力處之後，起因於正離子與作了堆積的分子層相碰撞一事所放出之粒子的量係逐漸變多，伴隨於此，壓力指示值係上升，之後，若是粒子之放出與被放出的粒子之再吸附或排氣之間的均衡被保持，則會在特定壓力(例如，10^-4Pa)處而成為平衡。

另外，在本實施形態之感測器本體1處，由於係以將燈絲2之周圍作包圍的方式而被同心地配置有圓筒狀之離子收集器4，因此，在進行壓力測定時，例如起因於朝向支持銷41a、41b之熱逸散，於離子收集器4處係從其之母線方向中央起涵蓋至兩端地而產生有溫度分布(吸附等溫線)。基於此溫度分度，在粒子之吸附量中應該會存在有差異，但是，根據上述實驗結果以及檢測感度之變化率，可以推測到係難以將溫度分布之存在認定為支配性之重要因素。又，雖然也能夠考慮到在離子收集器4之母線方向兩端處的軟X線之產生和其之射入所導致的影響，但是，此影響，係為在較電離真空計之測定極限而更小上1個數量級的10^-6Pa程度之壓力範圍中之支配性的現 象，並且，根據上述實驗結果，也難以將此認定為支配性之重要因素。

因此，在本實施形態中，係基於上述知識，而將離子收集器4之母線方向之長度L2設定為柵極3之母線方向之長度L1之6%~80%的範圍內，並將在將離子收集器4之母線方向之長度設為與燈絲2之母線方向之長度同等之長度的情況(亦即是，先前技術品)中之正離子的碰撞機率為較低的離子收集器4之兩端部，藉由將相對於柵極3之母線方向之長度L1之離子收集器4之母線方向之長度L2設定為較短之極為簡單的構成，而實質性地作省略。亦即是，係將離子收集器4之母線方向之長度L2設為較柵極3之母線方向之長度L1而更短，而構成為當將離子收集器4之母線方向之長度L2之中點以會位置在柵極3之母線方向之長度L1之中點Mp之近旁處的方式來作了配置的情況時，柵極3之上下方向的端部會從離子收集器4之上下端而分別朝向上方以及下方突出。

若依據此，則在安裝於測定對象物處並對於壓力作測定時，係能夠盡可能地對於在高真空區域中之從離子收集器4表面所放出的粒子之影響作抑制，其結果，係能夠正確地對於測定對象物之壓力作測定。並且，由於係將離子收集器4之母線方向之長度L2設定為柵極3之母線方向之長度L1之6%~80%的範圍內，因此係能夠並不受到感度降低之影響地而對於測定對象物內之壓力正確地作測定。於此，根據上述感度比以及圖4之圖表，可以 推測到，在將離子收集器4之母線方向之長度L2設定為柵極3之母線方向之長度L1之6.3%的情況時，感度係會低於10%。於此情況，若是將感度設為S，並將在離子收集器4中所流動之離子電流設為Ii，並將燈絲2和柵極3之間的射出電流設為Ie，並且將壓力設為P，則Ii=Ie×S×P之關係式係成立，若是S越小，則Ii亦係變得越小。因此，若是離子收集器4之母線方向之長度L2成為柵極3之母線方向之長度L1之6%以下，則感度係成為10%以下，Ii亦係縮小為10%以下。係結果，對於電性雜訊之耐性係變弱，而產生有必要作為微小電流計測電路而使用高價之電路的需求，若是成為較柵極3之母線方向之長度L1之6%而更短，則係並不實用。另一方面，若是設為較柵極3之母線方向之長度之80%而更長，則可能會受到在離子收集器4之母線方向的兩端部處之粒子之放出的影響而產生測定誤差。

以上，雖係針對本發明之實施形態而作了說明，但是，本發明係並非為被限定於上述之構成者。在上述實施形態中，雖係以使燈絲2之頂部22a和離子收集器4之母線方向之長度L2之中點位置在柵極3之母線方向之長度L1之中點Mp的近旁處者為例來作了配置，但是，係並不被限定於此，係能夠在對於燈絲2作通電並使其放出熱電子時的電子放出效率不會產生超過特定值之降低的範圍內，而將相對於柵極3之燈絲2的位置朝向上方或下方適宜作偏移。又，作為燈絲2，例如，係亦可使用 直線形狀者或者是捲繞為線圈狀者，於此情況，係以使電子放出效率為高之區域會位置在柵極3之母線方向之長度L1的中點Mp之近旁處的方式，而被作配置。進而，當使用被成形為髮夾狀之燈絲2的情況時，由於其之頂部22a係最會被加熱，因此，可以推測到熱電子之放出量亦為最多，故而，係可因應於燈絲2之頂部22a的位置，來在不會使正離子之收集效率降低的範圍內，將相對於柵極3之離子收集器4的位置朝向上方或下方作偏移。

又，在上述實施形態中，雖係針對將離子收集器4之母線方向之長度L2設為較柵極3之母線方向之長度L1而更短，並在進行根據離子電流所進行之壓力測定時，將正離子之碰撞機率為較低而並不會對於離子之捕捉有多大的幫助但是卻能夠於其之表面上作為分子層而堆積的粒子放出區域全體作省略者為例，來作了說明，但是，係並不被限定於此。例如，係亦可如同先前技術例一般地，將離子收集器4之母線方向之長度L2設為與柵極3之母線方向之長度L1同等之長度，並將兩者配置為同心狀，且在除了相對於柵極3之母線方向之長度L1之離子收集器4之母線方向之長度L2之6%~80%的範圍以外之離子收集器4之兩端部處，以在不會導致壓力上升的前提下而盡可能地成為大面積的方式，來設置開口，並將粒子放出區域作部分性的省略。進而，在上述實施形態中，雖係針對作為離子收集器4而將矩形之板材成形為圓筒狀者為例來作了說明，但是，係並不被限定於此，亦可使用 將帶狀之線材組裝為格子狀並成形為圓筒狀者或者是將衝孔金屬或光蝕刻薄片成形為筒狀者。於此情況，離子收集器4之有效捕捉面積，係與上述實施形態相同的，只要依據以L1之50%作為1σ的常態分布之比例來構成即可，亦可因應於所要求之感度而適宜施加變更。

Claims (3)

1. 一種三極管型離子真空計，係為被裝著於測定對象物處並檢測出其之內部的壓力之三極管型離子真空計，其特徵為，係具備有：燈絲；和被配置在燈絲之周圍的具有筒狀之輪廓之柵極；和在柵極之周圍而被同心地作了配置的筒狀之離子收集器，對於燈絲通電並使此燈絲點燈而放出熱電子，對於柵極賦予較燈絲更高之電位，藉由離子收集器來捕捉在此柵極周邊而與熱電子相碰撞所產生的氣體原子、分子之正離子，並根據此時之離子電流來檢測出壓力，該三極管型離子真空計，係以將離子收集器之母線方向的兩端部之粒子放出區域作省略的方式，來構成之。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之三極管型離子真空計，其中，係將前述離子收集器之母線方向之長度設定為柵極之母線方向之長度之6%~80%的範圍內，並將離子收集器之母線方向的粒子放出區域作了省略。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之三極管型離子真空計，其中，係將前述燈絲和前述柵極以及前述離子收集器，收容在金屬製之真空隔壁內。