圓筒型電離規(guī)的測量上限為0.1Pa。高于此壓力，離子流與氣體壓力之間的關系就要嚴重地偏離線性。這是由以下三個限制因素所造成的：

①隨著壓力增高，由于氣體分子密度增大，電子的平均自由程變短，在兩次碰撞之間電子從電場中獲得的能量減少，因此電子與氣體之間的非電離碰撞數(shù)增加，使電離的效率降低，從而導致規(guī)管常數(shù)下降。

②在氣體分子被電離的同時，所產生的二次電子流Is也能被柵極所接收，因此柵極電子流由兩部分組成。即，陰極發(fā)射電子流和二次電子流Is(I-=Ie+Is)

如果電離規(guī)的自動穩(wěn)流線路使柵極電子流保持穩(wěn)定(即L=常數(shù))，那么，在低氣壓時，由于Ie》Is，I-≈Ie。，則有如下關系式

式中 K-常數(shù);

I+ ——與p之間呈線性關系。

隨著壓力的增高，由于Is在I-中占有越來越大的比例，則關系式成為

可知，此時規(guī)管常數(shù)K'隨壓力增高而降低。

如果電離規(guī)的自動穩(wěn)流線路使陰極電子流Ie保持恒定(即Ie=常數(shù))，那么，隨著壓力增高，由二次電子流Is電離氣體分子所產生的那部分離子流就不可忽略，從而導致規(guī)管靈敏度的增大。

③隨著壓力增高，正離子與氣體分子之間的碰撞機會增多，于是離子被散射，使收集極收集離子的效率降低，從而導致規(guī)管常數(shù)下降。

為了減小上述三個因素的作用，擴散電離規(guī)的測量上限，設計了如圖所示的中真空電離規(guī)，它的結構是：一根直絲陰極放置在兩平行板之間，一板作為陽極，另一板作為離子收集極，陰極與陽極之間的距離為1.6mm。從陰極上發(fā)射出的電子經過1.6mm的行程，直接到達陽極。因為這樣短的電子渡越行程，已經相當于氣體壓力為10^2Pa時電子在氣體中的平均自由程，所以在氣體壓力低于10^2Pa時，此規(guī)中的電子行程不再受壓力的影響，而與壓力無關，從而減小了上述限制因素①的作用。由于電子行程短和陽極電壓僅為60V，所以此規(guī)管的常數(shù)低(KN2=4.5×10^- 3/Pa)，當氣體壓力為200Pa時，電子電離氣體分子所產生的二次電子流Is才相當于發(fā)射電流Ie的10%，從而減小了上述限制因素②的作用。又由于離子收集極面積遠大于陰極面積，并且在收集極上施加了Vc=- 60V的電壓，所以保證了收集極能夠有效地收集大部分離子，從而減水了上述限制因素③的作用。

此外，中真空電離規(guī)還采用了0 .13mm的敷氧化釷—銥絲作陰極，因而具有較好的抗氧化性能，適于在較高壓力下工作。此規(guī)的量程為10^2Pa—l0^ -3Pa。

我國生產的DL-5型中真空電離規(guī)采用盒式結構，離子流I十與壓力p之間，在54Pa～10 ^- 4Pa范圍內呈線性關系。各極電參數(shù)為：陽極電位Va=170V，收集極電位Vc=0，陰極電位Vf= 54V;在54Pa—10 ^- 4Pa時，Ie=50uA;在10^-2Pa—l0^-4Pa時，Ie=500uA。此規(guī)采用敷氧化釔，銥絲作陰極，抗氧化性更好。

圖示出了上述中真空電離規(guī)的I+/Ie與壓力p的關系曲線，當壓力進一步增高時，在Pm處I+/Ie將達到一個峰值，然后急劇下降。

在電子平均自由程小于電極間距離的情況下，隨著壓力的增高，一方面.由于電子與氣體分子之間碰撞次數(shù)的增多，導致離子流增大;另一方面，由于電子在連續(xù)兩次碰撞之間從電場中獲得的能量減少，又導致離子流衰減。這兩個相反的因素綜合作用的結果，就使規(guī)的特性出現(xiàn)了如圖所示的曲線形狀。

為了進一步擴展電離規(guī)的測量上限，一方面，必須設法使圖曲線上峰值所對應的壓力Pm盡可能增大(Pm值主要由電場強度決定)。另一方面，為了保證在P ＜Pm內，離子流I+與壓力p之間有線性關系，則要求規(guī)管的常數(shù)K盡可能降低。

我國生產的DL-8型中真空電離規(guī)采用了新的電極結構兩塊間距為di的平行板C作為離子收集極，中心平面有四根相距為d2的絲狀電極，K為陰極(敷氧化釔—依絲)，A為陽極，兩側為輔助電極S。用改變輔助電極上負電位大小的辦法，來改變陰極一陽極間的電位分布，從而降低規(guī)管常數(shù)和增強靠近陽極空間的電場強度，達到擴展測量上限的目的;在低氣壓工作時，用改變各極電參量的辦法，使規(guī)管常數(shù)增大，從而擴展了測量下限。由于采用了上述辦法，使DL-8型中真空規(guī)的量程達到了1×10^3Pa—l0^-4Pa

目前我國生產的DL-9( ZJ-27)寬量程電離真空規(guī)，是在圓筒型電離真空規(guī)的基礎上改造而成，就是在圓筒型的收榘極上打了許多小孔，減少了收集極的面積，使測量下限達到5×10^ -6Pa，測量上限達到10Pa，滿足科研生產中對寬量程真空度測量的需要。