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最終更新 2026-10-28

電離真空計とは(B-A型・冷陰極)

Ionization Gauge

電離真空計とは、真空の中に残った気体の分子を電子でたたいてイオンにし、そのイオンの電流から圧力を求める真空計で、高真空から超高真空を測ります。加熱したフィラメントを使う熱陰極型(B-A型)と、磁場の中の放電を使う冷陰極型があり、気体の種類によって値が変わるため補正が必要です。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

電離真空計とは、真空の中に残った気体の分子を電子でたたいてイオンにし、そのイオンの電流の大きさから圧力を求める真空計です。イオンの数は気体の分子の数(圧力)にほぼ比例するため、非常に低い圧力まで測れ、高真空から超高真空の測定に使われます。電子を作る方法によって、加熱したフィラメントから電子を出す熱陰極型と、磁場の中の放電を使う冷陰極型があります。

熱陰極型の代表がB-A型(ベイヤード・アルパート型)で、細い線のイオンを集める電極をグリッドの中心に置くことで、軟X線による誤差を減らし、おおむね10⁻¹〜10⁻⁸Pa程度以下まで測れます。冷陰極型は、磁場で電子をらせん状に長く走らせて放電を続ける方式で、フィラメントがないため丈夫で、圧力の高いところで壊れる心配が少ないのが特長です。

電離真空計の値は、気体の種類によって変わります。気体ごとにイオンになりやすさが違うため、ふつうは窒素で目盛りが合わせてあり、ほかの気体では補正の係数を掛けます。熱陰極型は、圧力の高いところでフィラメントを点けると焼き切れるため、ピラニ真空計などで十分に圧力が下がったのを確かめてから点灯します。そのため、両方を1つにまとめた複合型の真空計がよく使われます。

図解

熱陰極型と冷陰極型の電離真空計を、電子の作り方・測定範囲・長所・注意点で比較した表

図をタップで2倍に拡大

どちらも気体の種類で値が変わる。

よくある質問(FAQ)

熱陰極型と冷陰極型の違いは何ですか?
熱陰極型(B-A型など)は加熱したフィラメントから電子を出し、測定の精度が高く超高真空まで測れますが、圧力が高いときに点けるとフィラメントが焼き切れます。冷陰極型は磁場の中の放電で電子を作り、フィラメントがないため丈夫ですが、低い圧力で放電が始まりにくいことがあります。
電離真空計はなぜ大気圧の近くでは使えないのですか?
圧力が高いと、気体が多すぎてイオンの電流と圧力の比例の関係が崩れるうえ、熱陰極型ではフィラメントが酸化して焼き切れてしまうからです。そのため、ピラニ真空計などで低い圧力になったのを確かめてから電離真空計を動かします。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. アルバック「熱陰極電離真空計|製品情報」(2026/10/28 確認)