本发明涉及一种长期在线监测氡浓度的高灵敏度电离室测氡装置及其工作方法。该装置包括外壳、电离室、进气盒、单运放微电流放大模块、高压模块、信号调理电路、隔离接地模组、信号传输模块、气泵、主控板和电源。电离室中安装有收集电极。进气盒包括盒体、转盘和电机。转盘上安装有若干过滤网固定环。过滤网固定环中安装有过滤网。电离室的进气口与进气盒出气口相连。单运放微电流放大模块包括电路板信号输入部分和电路板信号放大部分。电路板信号输入部分包括保护环、信号针和保护缓冲器。电路板信号放大部分包括主运放、反馈电阻和电容。本发明能够对大型地下人防工程进行长期在线监测氡浓度，同时实现更高灵敏度的测氡指标。