圓筒型電離規(guī)的測量上限為O.1Pa。高于此壓力，離子流與氣體壓力之間的關(guān)系就要嚴重地倔離線性。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(dǎo)致規(guī)管常數(shù)下降。
②在氣體分子被電離的同時，所產(chǎn)生的二次電子流f。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J。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I_=常數(shù)），那么，在低氣壓時，由于Ie》IS，I_≈Ie，則有如下關(guān)系式
I+／I_≈I+／Ie= Kp (11-40)
式中 K-常數(shù)；I+——與p之間呈線性關(guān)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(guān)系式成為
從式(11- 42)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(chǎn)生的那部分離子流就不可忽略，從而導(dǎo)致規(guī)管靈斂度的增大。
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(dǎo)致規(guī)管常數(shù)下降。
擴散電離規(guī)的測量上限，設(shè)計了如圖11-39所示的中真空電離規(guī)，它的結(jié)構(gòu)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(jīng)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(jīng)相當于氣體壓力為102Pa時電子在氣體中的平均自由程，所以在氣體壓力低于102Pa時，此規(guī)中的電子行程不再受壓力的影響，而與壓力無關(guān)，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(KN，-4.5×10- 3/Pa)，當氣體壓力為200Pa時，電子電離氣體分子所產(chǎn)生的二次電子流j。才相當于發(fā)射電流J。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，圖11-39所示的中真空電離規(guī)還采用了聲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10zPa—l0 -3Pa。
