本發(fā)明提出一種發(fā)射電子的陰極(6)，它由裝接到由不銹鋼制成的側(cè)壁(2)上的導電的發(fā)射層(7)和門(9)，將該門以很小的距離固定在發(fā)射層(7)的凹入的發(fā)射表面的內(nèi)部。陰極(6)圍繞著一個反應(yīng)區(qū)域(3)，該反應(yīng)區(qū)域包含一個圓柱形的篩網(wǎng)狀的陽極(5)和一個位于中心的離子收集器(4)，該離子收集器包括一直的軸向細絲。電流計(11)測量反映在反應(yīng)區(qū)域(3)中氣體密度的離子收集器電流(IIC)，同時將門電壓(VG)保持在發(fā)射層(7)的地電壓與較高的陽極電壓(VA)之間，并且調(diào)節(jié)門電壓，其方式使得將陽極電流(IA)保持不變。發(fā)射層(7)可包括碳納米管，金剛石狀的碳，一種金屬或一種金屬混合物，或者一種半導體材料，半導體材料例如是可以比如用碳化物或鉬涂布的硅。然而，發(fā)射表面也可是例如被化學刻蝕過程變粗糙的側(cè)壁的內(nèi)表面的一部分。門(9)可以是一種篩網(wǎng)，或者，它可以包括覆蓋分布在發(fā)射區(qū)上的隔離器的金屬薄膜小片或覆蓋設(shè)置在發(fā)射表面上的電子可穿透層的一層金屬薄膜。