在真空系统或其他系统应用中，阀门常用来打开、关闭或隔离腔室，根据控制方式，阀门主要有手动阀门、气动阀门和电动阀门，手动阀门顾名思义就是通过手动控制阀门的开关；气动阀门则是通过气体的压力来驱动阀门的开关动作，其优势是速度快、稳定性好、可实现远距离控制和自动控制等，如中科艾科米的电子束蒸发源控制器、电阻式蒸发源控制器、裂解源控制器等电控仪器都配备有可选的Shutter控制模块，另外还有专门用于控制阀门的控制设备，最多可控制多达24路阀门，可实现阀门的自动控制；相比于气动阀门，电动阀门由于驱动力矩较小、开关速度慢等因素较少应用于真空系统中。气动阀一般要配合电磁阀来使用，电磁阀用来改变气路的通断来控制气动阀的开合。

在介绍电磁阀之前，首先简单了解一下气动阀门的结构。气动阀门由气动执行机构(通常叫做气缸，以下统称为气缸)和对应的阀门结构组成，气体推动气缸动作，气缸带动阀门动作。按照压缩空气对气缸内活塞的施力方式，气缸可分为单作用气缸和双作用气缸。

单作用气缸只在一端留有通气口，通过给该端通气口输入压缩空气可以使活塞杆动作(伸出或缩回），另一端则靠弹簧力、自重或其他外力等使活塞杆恢复到初始位置。

双作用气缸在气缸两端都留有通气口，一端通气口输入压缩空气时，推动活塞向另一端动作，气缸内的残余气体通过另一端的气口排除；反过来向另一端输入压缩空气时，动作相反。

要实现对气动阀门的控制，除了要配备稳定的气源外，电磁阀(有别于电动阀门，准确的应该叫电磁换向阀，一般简称为电磁阀，本文统称为电磁阀)也是必要的配件之一。电磁阀的作用是切断/接通气源或者改变气源的方向，以此来控制气动阀门的开关动作。

电磁阀（Solenoid valve）是用来控制流体方向的自动化基础元件。通常用在工业控制系统和科研仪器系统设备中，通过电磁阀配合适当的电路可以实现自动切断和接通气源，以达到改变气体流动方向的目的。例如在真空系统中经常用到的插板阀、角阀、Vent阀以及气动Shutter等，都可以通过电磁阀来实现自动打开和关闭。

电磁阀控制气缸的典型应用场景如下图所示。通过适当的电路可以控制电磁阀改变气体流入气缸的方向，从而驱动气缸进行动作(直线运动或旋转等)。

电磁阀由电磁线圈和阀体两部分组成，主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯动作，实现流体的通断或换向。以两位五通电磁阀为例，。当电磁线圈不通电时，活动铁心在复位弹簧的作用力下维持初始状态，其流体方向为从下到上；当电磁线圈通电时，磁回路受激产生了电磁吸力，使活动铁芯受到吸引力并克服复位弹簧的力而向下移动，流体方向变成了从上到下；当线圈断电后，电磁吸力消失了，活动铁芯在弹簧的作用下又回复到原来的位置。其他类型电磁阀的工作原理基本类似。