氦气分压测量在检漏技术、液氦装置质量监控等方面具有重要的应用价值。基于气体吸附的碳纳米管场发射阴极小电流发射增强效应,开发了低压He压力传感技术。采用热化学气相沉积法(HCVD)在镍合金基底上制备了多壁碳纳米管(MWNT)薄膜样品,利用二极式结构对MWNT薄膜阴极的场发射与传感性能进行了研究。结果显示,在10~(-7)~10~(-3)Pa区间,部分样品的场发射电流随着真空系统He压力的升高而增大,呈现He压力传感效应。对大量样品的测试发现,晶体性差(I_D/I_G≥0.9)的MWNT薄膜阴极对He有强烈的传感特性。第一性原理研究表明:He吸附在MWNTs的缺陷部位后,电荷的转移以及聚集效应是MWNT薄膜阴极产生He压力传感效应的关键因素。该传感技术具有开发为微型氦气检漏与分压力测量器件的潜力。