В радиоизотопных манометрах используется α-излучение некоторых радиоактивных изотопов. Энергия α-частиц, образующихся при распаде, очень велика: для радия-226 Wα =4,791 Мэв, поэтому движение ионизирующих α-частиц не зависит от коллекторного поля преобразователя. Из-за большого периода полураспада (T _1/2 = 1590 лет) срок службы датчика неограничен.

Нижний предел радиоизотопных манометров определяется малостью ионного тока (до 10^-б мка при 10^-з тор} и фоновым током, не зависящим от давления. Происхождение фона связано с прямым попаданием заряженных частиц источника на коллектор и со вторичной эмиссией электронов с коллектора под действием этой бомбардировки. Поэтому применяется стержневой коллектор, экранированный торцовым экраном от источника. Обычно нижний предел радиоизотопных манометров порядка 10^-3 тор, а со специальными измерительными схемами на фотоумножителях и уменьшенным фоном —до 10^-5 тор.

Верхний предел определяется полной потерей энергии а-частицы на ионизацию при большой концентрации газа. Полное число пар ионов, которое может образовать а-частица, равно

(117)

где U_и — потенциал ионизации. Для датчика с радием-226, содержащего азот, n_и = 3,29-105. Полный пробег α-частицы R зависит от давления;

(И8)

Если давление столь велико, что полный пробег к меньше размеров датчика, то а-частица прекратит ионизацию раньше, чем выйдет из датчика, и ионный ток перестанет зависеть от давления. Уменьшая размеры датчика, верхний предел радиоизотопного 'манометра можно довести до 200—1000 тор.

В последние годы стал коммерчески доступным плутоний-238, обладающий очень высокой α-активностью без у-излучения. В преобразователе МР-8 применена пластинчато-торцовая конструкция (рис. 51). Датчик имеет две ионизационные камеры, для высокого и низкого давлений, причем коллектор расположен в тени от α-частиц. В вакуумметре ВР-4 с манометром МР-8 (рис. 52) снижение и компенсация фона позволили получить нижний предел по давлению 10^-5 тор; верхний предел равен 760 тор. Такой широкий диапазон, достигнутый с помощью одного радиоизотопного манометра, — большое достоинство.

Наметилась новая тенденция в разработке манометров — создание од-ношкальных непереклю-чаемых приборов на несколько порядков давления. В таких вакуумметрах применяют логарифмирующие усилители. Обзорные многопорядковые шкалы удобны для быстрого и безошибочного чтения показаний. На рис. 53 показан ионизационный вакуумметр фирмы AEI, перекрывающий пять порядков по давлению.