碳纳米管由于其优越的电学、力学和化学等性能,而被视为一种优质的场发射电子源材料。二十多年来,以碳纳米管作为场发射电子源的真空器件受到广泛的关注与研究,其中在真空微波管、平面显示器、X射线管等器件中展示了独特的优势。本工作主要研究基于碳纳米管场发射电子源器件的真空自监控性能。首先利用热CVD法结合阳极化技术在金属基底上直接生长碳纳米管,利用扫描电子显微镜（SEM）对碳纳米管进行结构表征,结果显示碳纳米管整体均匀、晶体性好,同时杂质含量极少;并对其场发射性能进行测试研究,在长时间工作状态下电流稳定性优异。以碳纳米管阴极与聚焦结构相结合设计电离真空计,其结构简单尺寸小,可集成于其它真空器件中,有利于实现器件的实时压强监控和小型化。本工作主要包括下面几个部分:（1）以直径1 mm不锈钢棒顶端生长的碳纳米管作为电子发射源,与聚焦结构相结合设计了两种电离真空计结构,对其透过率以及在氮气气氛下的真空测试线性进行了研究。结果显示,电子透过率可达到80%,而两种结构在10^-9-10^-6Torr范围内归一化电流与压强间均表现出良好的线性关系。（2）详细探究了真空计结构、各电极电位、环境气体成分对灵敏度的影响。实验还对工作中不同电流下碳纳米管的放气成分进行分析,表明碳纳米管的放气成分主要是氢气,同时也有少量氮气和二氧化碳。（3）以合金片为基底生长出两种不同发射面积的碳纳米管阴极,并设计了场发射和真空计结构。对电子透过率进行了研究,结果表明透过率的大小与阴极发射面积有关,阴极发射面积大相应透过率就大。在氮气气氛下进行了真空测量性能研究,在10^-9-10^-5Torr范围内归一化电流与压强间呈线性关系。此外,灵敏度与阴极电子源发射面积有关,阴极发射面积越大灵敏度越大。