Brevet FR2002634A1 — publié le 19691031

La présente invention concerne des perfectionnements aux jauges d'ionisation à magnétron et elle a trait plus particulièrement à des jauges capables de fonctionner sous un vide ultra-poussé et agencées pour opérer avec un facteur de conversion très élevé pour l'enregistrement de pressions extrêmement basses. Comme cela est bien connu, des jauges d'ionisation sont des dispositifs dans lesquels des électrons sont émis par un filament et suivent des parcours curvilignes entre une cathode et une anode. Si des molécules gazeuses existent dans l'intervalle entre anode et cathode, la collision des électrons suivant des parcours curvilignes engendre des ions positifs qui sont attirés par une électrode collectrice d'ions chargée négativement. A des pressions faibles, la mesure du courant ionique de l'électrode collectrice représente la pression du gaz à l'intérieur du dispositif. Des jauges d'ionisation à magnétron sont des jauges du type précité dans lesquelles il se produit une décharge du type magnétron entre une cathode centrale et une anode cylindrique environnante. D'une façon générale, si la tension entre la cathode et l'anode ainsi que la valeur du champ magnétique, orienté longitudinalement par rapport à l'anode cylindrique, sont correctement choisies, les électrons suivent des parcours hélicoïdaux ou cycloldaux autour de la cathode et, lorsque le dispositif est soumis à une "polarisation de coupure", les électrons en circulation ne peuvent pas arriver sur l'anode, ce qui crée pour chaque électron un parcours de déplacement très long en augmentant sensiblement la probabilité de collision entre électrons et molécules gazeuses. Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N02.845.550 déposé par la Demanderesse, on a décrit des jauges d'ionisation du type précité qui permettent de mesurer des pressions jusqu'à lO 1 Torr. Les jauges de ce type comprennent d'une façon générale une anode cylindrique creuse entourant une cathode longitudinale qui est chauffée à des températures d'émission thermionique. Des électrons émis par la cathode chauffée suivent des parcours cycloïdaux autour de la cathode et, lorsque la jauge est soumise à une polarisation de coupure, on obtient des parcours curvilignes. Deux éléments d'extrémité d'arrêt d'électrons en forme de disques sont juxtaposés à chaque extrémité de l'anode cylindrique, l'un des éléments étant polarisé négativement par rapport à la cathode et fonctionnant comme une électrode collectrice d'ions.On améliore la sensibilité de la jauge par rapport aux appareils connus en utilisant l'élément dXextrémité comme électrode collectrice, en faisant fonctionner la jauge au delà de la tension de coupure et en utilisant des températures de filament inférieures à celles employées dans les jauges connues pour réduire au minimum le dégazage de la jauge. Ceci évite le bombardement de l'anode par des électrons à haute énergie et la production résultante de rayons X stimulant 1' émission photoélectrique et exerçant un effet de limitation sur la pression minimale à mesurer. Bien que la jauge précitée apporte une nette amélioration par rapport aux jauges d'ionisation connues, la limite de courants mesurables n'est pas suffisamment basse pour satisfaire aux besoins d'une technologie en progrès constant. Il est par conséquent souhaitable d'améliorer les jauges de façon à réduire encore le minimum de pression mesurable. En outre, la valeur du courant ionique correspondant à la pression détectée est encore assez faible dans les jauges de types connus et ceci introduit une autre limitation en pratique du fait que la sensibilité des jauges est liée directement au facteur de conversion, c'est à dire au courant ionique par unité de pression mesurée.Pour des pressions excessivement basses de 10 13 Torr par exemple, la valeur du courant ionique dans la jauge faisant l'objet du brevet précité est de l'ordre de 5x10-15 ampère. Cette valeur est si faible que le risque d'erreurs de mesure est élevé. En conséquence, il est nécessaire de disposer d'un appareil de mesure d'intensité extrêmement sensible. L'invention a pour objet une jauge d'ionisation à magnétron qui soit capable de mesurer avec précision des pressions très faibles de l'ordre de 10-15 Torr. L'invention a également pour objet une jauge d'ionisation à magnétron fournissant des courants mesurables d'intensités élevées par unité de pression mesurée. Suivant un mode de réalisation de l'nvention, la jauge d'ionisation à magnétron comprend une anode cylindrique, deux éléments d'arrêt d'électrons prévus à ses extrémités, une électrode collectri ce d'ions de forme demi-cylindrisue et centrée longitudinalemenX un filament d'émission d'électrons placé dans une position excentrée entre l'électrode collectrice dtions et la surface intérieure de l'anode et un écran interposé suivant l'axe de l'anode entre l'éléctrode collectrice d'ions et le filament émetteur d'électrons. En service, la jauge est polarisée par des tensions et un champ magnétique longitudinal de façon à la faire fonctionner bien au delà de la valeur de coupure, ce qui réduit au minimum le risque d'émission de rayons X. En outre, l'application à l'électrode-écran d'un potentiel plus positif que celui appliqué à l'électrode collectrice d'ions provoque l'interception par l'écran d'électrons à haute énergie, ce qui réduit les courants d'électrons qui contrebalanceraient autrement les courants dûs à l'attraction d'ions positifs et qui rendraient la jauge imprécise. Du fait que des ions sont collectés sur toute la longueur de l'électrode collectrice, on obtient un facteur de conversion très élevé et une très bonne sensibilité. Les caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non-limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - laFig.l, une section droite verticale d'une jauge dtionisa- tion à magnétron construite selon l'invention laFig.2, une coupe horizontale faite suivant la ligne 2-2 de la Fig.1 - la Fig.3, une coupe similaire d'une jauge correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la Fig.1, une jauge d'ionisation à magnétron, désignée dans son ensemble par la référence 10, comprend une enveloppe 11 hermétiquement scellable comportant un élément cylindrique 12 à collerette, obturé à une extrémité par une plaque métallique 13 évidée et à l'autre extrémité par une plaque annulaire 14 évidée dans laquelle est fixé un tube 48 qui relie la jauge 10 à un système à contrôler.A l'intérieur de l'enveloppe il sont situés les éléments actifs de la jauge constitués par une anode cylindrique creuse t5, deux plaques d'arrêt d'électrons 16 et 17 placées à proximité étroite des extrémités de l'anode 15 sans être en contact avec czelle-ci, un filament d'émission thermionique 18 excentré par rapport àl'axe longitudinal de l'anode 15, un élément collecteur dotions 19 de forme demi-cylindrique et s'étendant sur toute la lon gueux de l'anode 15 en étant disposé symétriquement par rapport à son ase longitudinal, ainsi qu'une électrode-écran 20, également de profil demi-cylindrique et placée entre l'élément collecteur d'ions 19 et le filament thermionique 18 en étant positionnée symétriquement par rapport à l'axe longitudinal de l'anode 15. L'électrode-écran ctrode-écran 20 est reliée mécaniquement et électriquement aux éléments d'extrémité 16 et 17. L'anode 15 est portée par deux supports 21 et 22. Le support 21 est relié à un fil 23 qui passe dans une douille de traversée 24 et qui est hermétiquement scellé sur la surface extérieure du dispositif. La douille de traversée 24 comprend un élément 25 en céramique percé longitudinalement et comportant un trou suffisant pour recevoir le fil 23 sans établir de contact avec celui-ci.Un élément métallique intérieur 26 à collerette est hermétiquement scellé dans une ouverture ménagée dans la plaque annulaire 14 et il entoure l'isolateur 25 en étant fixé de façon étanche sur celui-ci par son extrémité 27 à collerette à l'aide d'un procédé classique de liaison métal-céramique. À l'autre extrémité de l'isolateur 25, un chapeaa d'extrémité 28 est scellé suivant un procédé classique de liaison céramique métal sur l'isolateur 25 et il est également hermétiquenent scellé par exemple par brasage ou par un autre procédé sur le fil 23 à sa sortie de la douille. Le support 22 est relié à un fil 29 qui passe dans la douille de traversée 30 comportant un isolateur évidé 31, nne collerette d'étanchéité intérieure 32 scellée sur l'extrémité à collerette 33 ainsi qu'une collerette d'étanchéité extérieure 34 reliée de façon hermétique au fil 29 à sa sortie de la douille L'électrode collectrice d'ions 19 est portée par le fil 35 qui passe dans la douille de traversée 36 comprenant un isolateur 37, une partie d'étanchéité 38 à collerette intérieure, hermétiqueaent scellée sur l'isolateur 37 par son extrémité 39, et une partie d'étanchéité à collerette extérieure 40 qui établit un joint hermétique avec l'extrémité extérieure de l'isolateur 37 et qui est scellée hermétiquement par brasage ou par un autre pro-cédé sur le fil 35 passant dans la douille.Les éléments d'extrémité 16 et 17 sont reliés à l'électrode-écran 20 et toutes ces parties sont montées sur un support de fil 41 relié à un fil 42 scellé dans-l'élé ment dXextrémité 14 à l'endroit de la douille 42 et maintenu par un autre support 49, diamètralement opposé et représenté en tirets sur la Fig.2. le filament 18 est relié électriquement et mécaniquement à l'élément terminal supérieur 16 de l'anode et il passe dans un trou ménagé dans l'élément terminal inférieur 17 en étant soutenu par le support 44. Le support 44 est relié au support de fil 45 qui est scellé hermétiquement dans l'élément terminal d'enveloppe 14 par l'intermédiaire de la douille 46. Chacune des douilles 24, 30, 36, 43 et 46 est agencée de ma- nière que le fil la traversant ne soit pas en contact avec l'été ment isolant. De façon similaire, les parties intérieures des joints d'étanchéité des douilles sont agencées de manière qu'aucun contact ne soit établi avec la surface intérieure de l'isolateur et qu'un joint hermétique soit réalisé seulement sur 11 extrémité extérieure à collerette.Ces deux mesures permettent d'augmenter très sensiblement la caractéristique d'isolation de la douille du fait que cette douille établi un parcours superficiel d'isolation plus long entre le fil la traversant et l'élément métallique de la douille exposé à l'intérieur du dispositif, en empêchant un masquage de la surface de l'isolateur et le court-circuitage des fils d'électrode le traversant. Les matières dont le dispositif est constitué sont classiques. Ainsi par exemple, l'élément cylindrique 12 peut être formé classiquement de molybdène, d'acier inoxydable ou d'un autre métal réfractaire non-magnétique. Les isolateurs 25, 31 et 36 peuvent être formés d'une matière céramique telle que de l'alumine de haute densité ou d'autres matières similaires et classiquement utilisées pour constituer des douilles d'isolation dans des dispositifs à décharge électronique. Le filament 18 est de préférence constitué de borure de lanthane et il est placé sur un substrat en rhénium. Dimensionnellement, l'anode 15 peut avoir un diamètre intérieur d'environ 25 mm et une longueur d'environ 28 mm. Le cercle formé par le profil extérieur de l'électrode collectrice d'ions 19 et de l'électrode-écran 20 de profils demi-cylindriques peut avoir un diamètre extérieur d'environ 6 mm. La cathode d'émission thermionique 18 peut être constituée par un fil de rhénium de 0,2 mm de diamètre revêtu de borure de lanthane et elle est placée géométriquement à peu près à mi-distance entre ltélectrode-écran 20 et la surface intérieure de l'anode 15. Ainsi par exemple, le centre du filament, avec les dimensions mentionnées plus haut, serait écarté d'environ 5 mm de l'électrode-écran 20 et de l'anode 15. Sur la Fig.2, on a représenté une vue en plan de la jauge de la Fig. 1, avec coupe faite suivant la ligne 2-2 de cette figure. L' élément cylindrique 12 entoure concentriquement l'anode 15 qui entoure concentriquement à son tour l'électrode collectrice d'ions 19 et l'électrode-écran 20, ces deux dernières électrodes étant espacées l'une de l'autre d'environ 1,2 mm et délimitant ensemble un cercle qui est concentrique à l'axe longitudinal de l'anode 15. Le filament 18 est placé à mi-distance entre la surface arrière de l'électrode collectrice d'ions 20 et l'anode 15 et il est situé dans un plan perpendiculaire au plan passant par l'axe longitudinal et situé au milieu des éléments 19 et 20. Les douilles respectives 24, 30, 46, 43 et 49 ont été représentées en tirets du fait qu'elles ne sont normalement pas visibles. Les tensions sont produites par une source 50 qui comprend une batterie 51 et une résistance 52 de division de tension. L'anode 15 peut être excitée par un potentiel positif d'environ 300 volts tandis que les éléments d'extrémité 16 et 17 ainsi que l'électrode- écran 20 fonctionnent à un potentiel de 0 volt et que l'électrode collectrice d'ions fonctionne à un potentiel d'environ - 100 volts. L'extrémité supérieure du filament 18 est reliée à l'élément termi- nal supérieur 16 de potentiel nul. L'extrémité inférieure du filament est reliée à la batterie 51 par l'intermédiaire du fil 45 assurant l'application d'une tension d'environ 3 volts au filament 18. Un champ magnétique longitudinal représenté par la flèche H et d'une puissance d'environ 600 à 800 oersteds est appliqué à l'intérieur de l'anode de manière à établir une action de magnétron. Ce champ, combiné au champ électrique appliqué, est environ quatre fois supérieur à celui qui est nécessaire pour polariser le dispositif dans la condition de coupure. Un appareil de mesure de courant ionique 53 est relié à l'électrode collectrice d'ions et il est utilisé comme indicateur du courant ionique de collecteur et par conséquent de pression de gaz. En fonctionnement, des électrons sont émis par le filament thermionique 18. Suivant une caractéristique de l'invention, le filament fonctionne à une température très basse de 6500C à 8000C environ. Ceci est possible du fait qu'on utilise une cathode en borare de lanthane qui constitue un excellent émetteur d'électrons à des températures relativement basses. Initialement, les électrons émis ont tendance à être accélérés en direction de l'anode. Cependant, du fait des champs électrique et magnétique croisés qui existent dans l'espace d'interaction, les électrons suivent des parcours curvilignes allongés, en général de forme cycloïdale ou hélicoïdale, et ils circulent autour de la cathode en suivant un parcours spiral de manière à créer une charge d'espace négative. Du fait du champ magnétique très intense, les électrons sont empêchés de s'approcher trop près de l'anode. Dans la jauge connue qui a été décrite initialement, le champ magnétique et la tension cathode-anode sont réglés de façon que des électrons s'échappent de l'anode et que le dispositif soit amené dans la condition dite de "polarisation au delà de la coupure", d'où il résulte que les électrons suivent un parcours curviligne de longueur maximale et que la probabilité de collision entre des électrons et des molécules gazeuses croit, ce qui augmente en conséquence la probabilité de génération d'ions positifs. On a trouvé néammoins, suivant l'invention, quton pouvait améliorer le fonctionnement de la jauge en établissant une polarisation bien au delà de la valeur de coupure par augmentation sensible, par exemple d'environ quatre fois, du champ nécessaire pour obtenir la coupure pour une puissance donnée du champ électrique.Bien que ceci diminue la partie de l'espace entre électrodes qui est balayé par'les électrons, on a trouvé qu'il n'en résultait pas une réduction sensible du nombre datons créés puisque la densité d'électrons est augmentée dans la partie ainsi balayée. D'autre part, on obtient des avantages qui vont être précisés dans la suite. Un des avantages résultant de la limitation du parcours de deplacement des électrons sous 1' effet d'une polarisation bien supérieure à la valeur de coupure est que la probabilité d'arrivée d'électrons sur l'anode est réduite. Du fait de cette diminution du nombre d'électrons bombardant 1' anode, on réduit la génération de rayons X mous produisant une émission photo électrique sur 1' élec- trode collectrice d'ions et on réduit les risques d'indications er ronées-de courants ioniques positifs. Dans la jauge d'ionisation à magnétron de type connu, des ions positifs sont collectés par une plaque terminale placée dans une position adjacente à l'extrémité de l'anode creuse. Des ions ne sont attirés par l'électrode collectrice que pour autant que le champ négatif dû au potentiel négatif de l'électrode collectrice agisse dans l'espace d'anode. En pratique, le potentiel positif de l'anode limite le degré d'efficacité d'un champ négatif dû au potentiel de l'électrode collectrice d'ions. Plus spécifiquement, du fait de la limitation imposée par la pénétration limitée de ce champ collecteur d'ions dans la cavité anode, environ un tiers seulement des ions engendrés dans, la cavité sont attirés par l'électrode collectrice.Cependant, suivant l'invention, l'électrode collectrice d'ions s'étend sur toute la longueur de l'anode et des ions positifs produits en une position quelconque sur la longueur de l'espa- ce d'anode peuvent être attirés sur la dite électrode, ce qui augmente fortement le courant ionique positif. On a trouvé qu'en utilisant une jauge présentant les dimensions indiquées plus haut, un champ magnétique de 600 à 800 oersteds et les potentiels indiqués, il était possible de mesurer des pressions de l'ordre de 10 15 Torr avec une constante de conversion d'environ 0,5 ampère par Torr. En outre, une augmentation de la longueur de la jauge selon l'invention se traduit par une augmentation des ions collectés et une aug- mentation de la constante de conversion de la jauge. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la jauge est plus stable que les dispositifs de types connus. Dans une jauge d'ionisation du type magnétron, une partie statistiquement prévissi ble des électrons suivant des parcours curvilignes entre la cathode et 1' anode acquiert une énergie aléatoire anormalement élevée qui équivaut à une température élevée d'électrons. Du fait de ces électrons d'énergie plus élevée et de la grandeur des énergies qu'ils peuvent acquérir, il peut se produire une pénétration du champ de répulsion négative de l'électrode collectrice d'ions. Lorsqu'un électron pénètre dans le champ de répulsion négative du collecteur d'ions et se dépose sur ce dernier, il rend négatif le courant ionique engendré par le captage d'un ion positif.En conséquence, un bombardement de l'électrode collectrice d'ions par des électrons diminue le courant ionique indiqué, bien que des ions soient créés et collectés. Dans des conditions extrêmes, cet effet peut meame donner une valeur négative au courant-ioniquew ce qui rend la jauge totalement incapable de mesurer des pressions. Suivant l'invention, l'effet précité est complètement éliminé par la prévision de ltélectrode-écran 20. Cette électrode est nettement positive par rapport à l'électrode collectrice d'ions mais elle reste négative par rapport à l'anode et elle agit de manière à attirer des électrons à grande vitesse et à grande énergie qui pourraient autrement avoir tendance à pénétrer dans le champ de lsélectrode collectrice. Il en résulte qu'on maintient essentiellement une limite supérieure d'énergie que des électrons peuvent acquérir au cours de leur déplacement curviligne dans l'anode. Cette action de l'électrode-écran se traduit par une augmentation sensible de la stabilité et -de la fiabilité des jauges d'ionisation selon l'invention. En plus de la fonction décrite plus haut, l'éLectrode-écran 20 de la Fig.1 assure également la protection de l'électrode collectri ce ions contre des-ions positifs-émis thermioniquement par le filament Dans-des jauges selon-ltinventionS le filament remplit seulement la fonction limite de fourniture à la charge d'espacé en circulation dans le volume d'interaction de la jauge d'un nombre suffisant d'électrons pour remplacer des électrons perdus par dépôt sur l'électrode-écran, les éléments terminau ou l'anode.En faisant fonctionner l'écran à un potentiel nul, le filament est protégé contre le champ négatif de l'électrode collectrice d'ions et on empêche ainsi une émission d'ions positifs. La Fig.3 représente une variante de l'invention qui offre certains avantages supplémentaires par rapport au mode de réalisation des Fig.1 et 2. Dans le mode de réalisation de la Fig.3, l'électron de collectrice d'ions positifs 19 est similaire à celle des Fig.1 et 2 mais l'électrode-écran 20 est une bande plane passant par l'axe longitudinal de l'anode. Dans cette variante, le filament 18 est rapproché en direction de l'électrode collectrice d'ions positifs de façon à être situé sur le cercle théorique qui serait obtenu si l'électrode collectrice était un élément circulaire.L'avantage de ce mode de réalisation de l'invention est que la disposition du filsment d'émission d'électrons à proximité de l'anode et la perturbation du champ électrique d'anode due à l'électrode-écran de forme demi-cylindrique pour un potentiel bien plus positif font en sorte que les trajets hélicoidaus des électrons lorsqu'ils circulent autour de l'électrode collectrice d'ions et de l'électrode-écran se rapprochent plus étroitement de l'anode au voisinage du filament. Ceci augmente la probabilité de collision d'électrons avec l'anode et nécessite soit de limiter la génération de rayons X mous stimulant l'émission photoélectrique, soit d'augmenter encore ltintensi- té du champ magnétique et de réduire la sensibilité. La jauge représentée en coupe sur la Fig.3 permet d'établir pour les électrons un trajet plus symétrique autour de 1 'axe longitudinal de anode et elle présente par conséquent l'avantage de réduire la limite du courant favorisant l'émission de rayons X mous sans avoir à sacrifier la sensibilité par polarisation du dispositif bien au delà de la valeur de coupure, ce qui réduirait sensiblement la sensibilité. Ainsi, on obtient selon l'invention des jauges d'ionisation à magnétron permettant de mesurer des pressions ioniques de l'ordre de 10 15 Torr et dont les constantes de conversion ont des valeurs élevées, ces valeurs étant exprimées en ampères par Torr de gaz mesuré. Ce résultat est obtenu en utilisant une électrode collectrice d'ions disposée longitudinalement suivant l'ase d'une anode cylindrique creuse au lieu de prévoir une électrode collectrice à une extrémité de l'anode. De préférence, cette électroce collectri ce d'ions a la forme d'un élément demi-cylindrique et elle permet d'établir un champ électrique radial entre le collecteur et l'anode, de sorte qu'on obtient des trajets curvilignes de profils allongés pour des électrons se déplaçant entre ces parties.En outre, suivant l'invention, il est prévu une électrode-écran associée à l'électrode collectrice d'ions et soumise oa un potentiel intermédiaire entre celui de l'électrode collectrice et de l'anode de façon à extraire de la charge d'espace d'électrons en circulation des électrons d'énergie anormalement élevée, ce qui évite le bombardement de l'électrode collectrice d'ions et la réduction résultante du courant ionique positif apparent. En outre, il est prévu un filament excentré à basse température qui est protégé par rapport à l'électrode collectrice d'ions de manière à éliminer les courants ioniques erronés et qui est agencé pour fournir les électrons nécessai- res à l'ionisation dans la jauge. La description qui précède a été donnée à titre d'exemple nonlimitatif et d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Jauge d'ionisation pour la mesure précise de vides ultrapoussés, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe hermétiquement scellable agencée pour être reliée à un circuit de vidé, une anode cylindrique creuse, deux éléments terminaux placés aux extrémités opposés de l'anode en étant isolés de celle-ci, une électrode collectrice d'ions placée dans une position adjacente à l'axe longitudinal de l'anode et s'étendant sur toute sa longueur parallèlement à celle-ci, un filament d'émission thermionique orienté parallèlement à 1' axe longitudinal de 1' anode et s'étendant à peu près sur toute sa longueur en étant excentré par rapport au dit axe, une électrode-écran placée parallèlement à l'axe longitudinal de l'anode, du côté opposé à l'électrode collectrice d'ions en étant située entre la dite électrode et le filament d'émission ther mionique et en stétendant à à peu près sur toute la longueur de l'anode de, des éléments de polarisation pour appliquer un potentiel positif à l'anode, un premier potentiel négatif à l'électrode collectrice d'ions et un second potentiel bien moins négatif à l'électrode- écran, des éléments pour appliquer au dispositif un champ magnétique longitudinal suffisant pour polariser le dispositif, en coopération avec le champ électrique radial établi entre l'électrode collectrice d'ions et anode, au delà de la valeur de coupure de manière que le champ magnétique appliqué soit bien supérieur à la valeur juste nécessaire pour empêcher des électrons d'atteindre l'ano- de, les dits potentiels appliqués ayant une grandeur suffisante pour obliger des électrons se trouvant dans la zone d'anode à suivre des trajets curvilignes allongés autour de l'électrode collectrice d'ions et pour faire en sorte que des électrons atteignant des énergies anormalement élevées soient attirés par l'électrode-écran et soient évacués de la dite zone. 2. Jauge conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode collectrice d'ions a une forme demi-cylindrique et est co-axiale à l'axe longitudinal de l'anode. 3. Jauge conforme à la revendication 2, caractérisée en ce que 1' électrode-écran a une forme demi-cylindrique et est co-axiale à l'axe longitudinal de l'anode. 4. Jauge conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que le filament d'émission thermionique est situé approximativement à mi-distance entre l'électrode-écran et la surface la plus proche de l'anode et est placé le long d'un plan perpendiculaire à un plan passant par I2 axe longitudinal et séparant l'électrode collectrice d'ions de lélectrode-écran. 5. Jauge conforme à la revendication 2, caractérisée en ce que l'électrode-écran est plane et est située le long dsun plan passant par le dit axe longitudinal. 6. Jauge conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que la cathode d'émission thermionique est située à l'intersection d'un plan passant par l'axe longitudinal perpendiculaire au plan de l'électrode-écran et d'un prolongement de la surface cylindrique dont 11 électrode collectrice d'ions fait partie.