Den Penning måleren er en kald katode ionisering trykkmåler . Trykkmålingen trekkes fra den ioniske strømmen som produseres av en utladning i et elektrisk felt og i nærvær av et magnetfelt .
Måleren består av et utløpsrør plassert mellom polene til en permanent magnet. Katoder C er rustfrie stålplater anordnet symmetrisk med hensyn til anode A som har form av en ring. Magnetfeltet produsert av den permanente magneten på ca. 500 gauss er vinkelrett på katodene. Den tilhørende elektriske kretsen består av en DC-spenningsmåling som kan gi noen få milliamper under 2 kilovolt og en milliampere meter som måler utladningsstrømmen. Milli-ammeteret er gradert av produsenten for luft direkte i millibar (mbar).
Mekanismen for utladningen er som følger: ionene og elektronene som på den ene siden utsettes for virkningen av det elektriske feltet hvis tegn er reversert i anodeplanet, på den andre siden for magnetfeltet, beskriver helikser med en akse parallell med magnetfeltet. Ionene og elektronene vandrer således en relativt lang vei før de blir fanget opp av elektrodene og kan ionisere et stort antall molekyler. Antallet ioniserte molekyler (derfor strømmen) er proporsjonal med antall molekyler, derfor til trykket.
1. Penningmåleren foretar en indirekte måling av trykket.
2. Instrumentavlesningene er gitt for luft og må korrigeres for andre gasser. Korreksjonsfaktorene som skal brukes er gitt av produsentene (reelt trykk = trykkavlesning / korreksjonsfaktor)
3. Bruksområdet er mellom 10 ^ -6 mbar og 10 ^ -2 mbar. Lavere trykk kan måles når måleren inkluderer en forsterker.
4. Det er ikke veldig presist. Usikkerheten i fravær av forurensning kan være 25% og mye mer hvis det er forurensning .
5. I nærvær av oljedamp blir elektrodene lett forurenset, og måleren indikerer deretter for lave trykk.
6. En Penning-måler har en pumpeeffekt som den for ioneforstøvende pumper, noe som resulterer i feillesing.
7. Forurensede elektroder kan rengjøres med fint sandpapir (grad 1000). De forskjellige elementene vaskes deretter 3 eller 4 ganger i et løsningsmiddel for fett og olje, skylles med destillert vann og tørkes i en ovn ved 100 grader Celsius .
8. Penning- måleren brukes mye fordi den er enkel å starte; det er robust: et luftinntak på måleren under spenning vil ikke ha noen dramatiske konsekvenser. Imidlertid er det å foretrekke å la den være under spenning bare når den er under vakuum og i løpet av målingen.
"Vakuumteknikk: Lavtrykksproduksjon og målinger" fra INSA Toulouse