Penning

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Ein Penning-Vakuummeter oder Ionisations-Vakuummeter ist ein Druckmessgerät zur Druckbestimmung im Fein- bis Ultrahochvakuumbereich, also 10 − 3 bis 10 − 12 mbar. Das Prinzip basiert auf Messung der Dichte ionisierter Restgasmoleküle. Das Penning verfügt dafür über zwei Elektroden, zwischen denen eine Gleichspannung von einigen kV anliegt. Vorhandene Elektronen werden in dem elektrischen Feld beschleunigt und ionisieren durch Kollision Restgasmoleküle. Die ionisierten (dann positiv geladenen) Restgasmoleküle fliegen zur negativen Elektrode (Kathode) und bilden einen druckabhängigen Entladestrom. Der Entladestrom dient der Druckanzeige. Aufschlagende Ionen bleiben entweder auf der Kathode haften und werden dort neutralisiert, oder sie schlagen Material heraus (Kathodenzerstäubung). Das Material schlägt sich an den Wänden der Messräume nieder. Durch diesen Prozess wird die Kathode langsam verbraucht und ist daher meist austauschbar konstruiert.