CN110880446B - 一种深紫外led电离源及其工作方法 - Google Patents

一种深紫外led电离源及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种深紫外LED电离源及其工作方法。该电离源包括深紫外LED和电离室。电离室包括绝缘外壳、自上向下依次设置在绝缘外壳内的牵引聚焦电极组和总量检测环以及安装在绝缘外壳底部的离子出口。牵引聚焦电极组包括自上向下依次设置在深紫外LED与离子出口之间的若干个牵引聚焦电极，相邻牵引聚焦电极间设有固定到绝缘外壳内壁上的绝缘垫圈。总量检测环包括绝缘支撑环和对应设置在绝缘支撑环内壁上的离子收集电极与离子推斥电极。深紫外LED安装在绝缘外壳顶部。绝缘外壳侧壁上自上向下依次贯穿安装有进样管和抽气气管。本发明能够解决现有技术中存在的不足，具有电离源体积小、驱动电路简单、使用安全、电离效率高、定量过程准确等特点。

Description

一种深紫外LED电离源及其工作方法
技术领域
本发明涉及谱学类仪器离子源技术领域，具体涉及一种深紫外LED电离源及其工作方法。
背景技术
质谱、迁移谱等谱学分析设备，均需要将待测样品电离后，进行检测。在现有电离源中，有一类称为大气压光电离源。此类电离源在大气压环境下采用氩灯、氪灯(真空紫外灯属于此类)、氙灯等光源，让发出的光子与待测样品直接或间接相互作用，使得待测样品带电(真空紫外灯一般是使得样品失去电子带正电，即获得质子带正电)。大气压光电离根据是否使用掺杂剂，又可分为直接大气压光电离和掺杂大气压光电离，直接大气压光电离是指光子直接与待测样品发生作用，使样品电离。掺杂大气压光电离是指，利用某些掺杂剂(例如，甲苯、丙酮等)辅助电离，首先掺杂剂被光子电离，然后掺杂剂与待测样品发生相互作用，将质子转移给待测样品，最终完成待测样品的电离。
现有大气压化学电离技术均使用体积较大的真空紫外灯，此类真空紫外灯需要数千伏特的电源供电，电源体积较大、驱动电路复杂。且目前紫外灯线性电离范围上线约为数百个ppm，即假设输入物质的浓度为C，经过紫外灯电离后，产生的离子浓度nin可表示为nin＝C*μ，其中μ即为紫外灯电离效率。在数百ppm范围以内，此电离效率为常数，保证了后续定量检测的精确性。但若待测物浓度过大，则μ为非常数，导致电离效率降低，及电离后产生的高浓度离子发生离子复合反应，影响定量过程的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深紫外LED电离源及其工作方法，该电离源及其工作方法能够解决现有技术中存在的不足，具有电离源体积小、驱动电路简单、使用安全、电力效率高、定量过程准确等特点。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种深紫外LED电离源，包括深紫外LED和电离室；所述电离室包括绝缘外壳、自上向下依次设置在绝缘外壳内的牵引聚焦电极组和总量检测环以及安装在绝缘外壳底部的离子出口；所述牵引聚焦电极组包括自上向下依次设置在深紫外LED与离子出口之间的若干个牵引聚焦电极，相邻牵引聚焦电极间设有固定到绝缘外壳内壁上的绝缘垫圈；所述总量检测环包括绝缘支撑环和对应设置在绝缘支撑环内壁上的离子收集电极与离子推斥电极；所述深紫外LED安装在绝缘外壳顶部；所述绝缘外壳侧壁上自上向下依次贯穿安装有进样管和抽气气管。
进一步的，所述绝缘外壳的顶部开设有安装口一，所述深紫外LED安装在安装口一中，深紫外LED与安装口之间设有O型密封圈。
进一步的，所述绝缘外壳的底部开设有安装口二；所述离子出口安装在安装口二中；所述离子出口包括支撑盘和开设在支撑盘中间的出孔。
进一步的，所述深紫外LED的电极与深紫外LED驱动电源相连。
进一步的，所述进样管包括自上向下依次贯穿安装在绝缘外壳侧壁上的掺杂剂进样管和样品气进样管；所述样品气进样管的入口处设有一与样品气进样管内部相通的稀释气进样管；所述掺杂剂进样管，用于向绝缘外壳内部通入掺杂剂，所述掺杂剂为四(二甲氨基)乙烯。
进一步的，所述抽气气管的外端连接有真空泵。
进一步的，所述牵引聚焦电极为中间带有圆孔的环形电极，且各个牵引聚焦电极的圆孔的直径自上向下依次减小。
进一步的，所述绝缘支撑环包括对称设置的绝缘支撑半环一和绝缘支撑半环二；所述离子收集电极安装在绝缘支撑半环一的内壁上，离子推斥电极安装在绝缘支撑半环二的内壁上。
本发明还涉及一种上述深紫外LED电离源的工作方法，该方法包括以下步骤：
(1)初始化：掺杂剂四(二甲氨基)乙烯由掺杂剂进样管进入到电离室内，待测样品由样品气进气管进入到电离室内；在深紫外LED驱动电源的驱动下，深紫外LED发出波长为λ的深紫外光，产生能量为E的光子，光子从深紫外LED的窗口射出后，进入到电离室内；牵引聚焦电极组的各个牵引聚焦电极上依次施加上梯度变化的直流电势；离子推斥电极开启，同时设定总量检测的阈值电流。
(2)电离：进入到电离室的掺杂剂四(二甲氨基)乙烯，一部分被进入到电离室的光子电离，形成带电的四(二甲氨基)乙烯离子，另一部分未被电离的掺杂剂四(二甲氨基)乙烯在真空泵的作用下，由抽气气管抽出至电离室的外侧；带电的四(二甲氨基)乙烯离子在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下向下运动，与进入到电离室内的待测样品发生碰撞，一部分待测样品被电离，得到带电的待测样品离子，另一部分未被电离的待测样品在真空泵的作用下，由抽气气管抽出至电离室的外侧。
(3)总量检测：带电的待测样品离子在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下向下运动，当运动到总量检测环内时，在离子推斥电极的作用下，带电的待测样品离子被推斥到离子收集电极上，若离子收集电极上收集的电流高于阈值电流，则对由样品气进样管进入到电离室内的待测样品进行稀释，稀释后再进行电离过程，直至离子收集电极上收到的电流不大于阈值电流。
(4)离子排出：当离子收集电极上收到的电流不大于阈值电流时，关闭离子推斥电极，保持此时的待测样品稀释比，在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下，带电的待测样品离子向下运动，从离子出口排出。
由以上技术方案可知，本发明所述的电离源及其工作方法，可适用于真空环境下质谱样品连续进样电离；也可用于大气压环境下离子迁移谱(IMS)或带有大气压进样接口质谱设备的样品电离。本发明先通过深紫外LED灯产生波长为235nm的深紫外光，将掺杂剂四(二甲氨基)乙烯电离；然后，在四(二甲氨基)乙烯被电离后，在各牵引聚焦电极产生的电场的作用下，带电的四(二甲氨基)乙烯离子与待测样品分子相遇，再与待测样品发生相互作用，将质子传递给待测样品，完成待测样品电离；接着，电离后的待测样品在牵引聚焦电极形成的聚焦电场的牵引下，向离子出口处运动，当运动到总量检测环时，通过离子推斥电极将离子牵引至离子收集电极，若与离子收集电极相连的电流检测模块检测到的信号强度过高，则说明待测样品浓度过高，则通过稀释气进样管通入稀释气体，将待测样品按比例稀释，以防止过高浓度的样品离子发生离子复合，影响定量检测；最后，与离子收集电极相连的电流检测模块检测到的信号不大于阈值电流后，则说明待测样品浓度合适，保持此时的稀释比，电离后的待测样品离子通过离子出口出去，进入到后续的检测分析单元中。
附图说明
图1是本发明中的深紫外LED电离源的结构示意图(掺杂剂进样管和样品气进样管单独设置)；
图2是本发明中的深紫外LED电离源的工作状态示意图；
图3是本发明中的深紫外LED电离源的结构示意图(掺杂剂进样管和样品气进样管合并设置)；
图4是牵引聚焦电极组的结构示意图；
图5是总量检测环的结构示意图；
图6是深紫外LED电离源的工作方法流程图。
其中：
1、真空泵，2、抽气气管，3、掺杂剂进样管，4、深紫外LED的电极，5、深紫外LED驱动电源，6、深紫外LED，7、O型密封圈，8、样品气进样管，9、绝缘外壳，10、牵引聚焦电极组，11、离子出口，12、绝缘垫圈，13、电离室，14、稀释气进样管，15、总量检测环，16、混合管，17、推斥电源，18、稀释气瓶，19、分压电阻，20、四(二甲氨基)乙烯气瓶，21、电流检测模块，22、离子迁移谱，23、流量阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种深紫外LED电离源，包括深紫外LED6和电离室13；所述电离室包括绝缘外壳9、自上向下依次设置在绝缘外壳9内的牵引聚焦电极组10和总量检测环15以及安装在绝缘外壳9底部的离子出口11；所述牵引聚焦电极组包括自上向下依次设置在深紫外LED6与离子出口11之间的若干个牵引聚焦电极。相邻牵引聚焦电极间设有固定到绝缘外壳9内壁上的绝缘垫圈12。绝缘垫圈12固定在绝缘外壳9的内壁上，牵引聚焦电极安装在绝缘垫圈上。所述牵引聚焦电极通过绝缘垫圈支撑，同时保证电气隔离。牵引聚焦电极组的各个牵引聚焦电极上分别施加幅值依次变化的直流电压，形成梯度电势，牵引被电离的待测样品达到离子出口11。所述总量检测环15包括绝缘支撑环和对应设置在绝缘支撑环内壁上的离子收集电极15c与离子推斥电极15d；所述深紫外LED6安装在绝缘外壳9顶部；所述绝缘外壳9侧壁上自上向下依次贯穿安装有进样管和抽气气管2。
进一步的，所述绝缘外壳9的顶部开设有安装口一，所述深紫外LED6安装在安装口一中，深紫外LED6与安装口之间设有O型密封圈7。所述O型密封圈7，用于固定深紫外LED，同时保证气密性。O型密封圈7主要用于保证气密性，由于电离室内抽气气管与真空泵相连，电离室内可以形成负压，深紫外LED在外部大气压及内部负压的压差作用下，经由O型密封圈7密封，会直接被压力压在电离室上部。
进一步的，所述绝缘外壳9的底部开设有安装口二；所述离子出口11安装在安装口二中；所述离子出口11包括支撑盘和开设在支撑盘中间的出孔。
进一步的，所述深紫外LED的电极4与深紫外LED驱动电源5相连。深紫外LED一般指产生波长小于350nm紫外线的led器件。深紫外led电离能最高一般为5.4eV。目前电离能最低的物质为四(二甲氨基)乙烯(5.2-5.4eV)，刚好可以被深紫外LED电离。本发明中的深紫外LED为TO-39封装，下表面为特殊石英玻璃，可以透过短波紫外线。
与传统真空紫外灯相比，深紫外LED具有体积小、驱动简单、更安全等优点。但深紫外LED波长较长、能量小，无法直接电离大部分高电离能挥发性有机物样品，本发明采用四(二甲氨基)乙烯作为掺杂剂转递质子，辅助完成电离，扩展了深紫外LED的电离范围。本发明使用的紫外LED灯源，直径约5mm，仅需要10-20V左右的直流电源，所需功耗仅为0.2w左右，光源体积大大减小，所需电源模块也更小，更安全，能进一步减少微型化质谱、迁移谱等设备体积。
进一步的，所述进样管可以为如图3所示的结构样式，即将掺杂剂进样管和样品气进样管合并为一个管路，掺杂剂和样品气在电离室外混合，混合后的气体从该管路进入到电离室中电离。所述进样管还可以为如图1所示的结构样式，即将掺杂剂进样管和样品气进样管单独设置，样品气进样管位于掺杂剂进样管的下方，这样可以对掺杂剂进样和样品气进样单独进行控制管理。具体地说，如图1所示，该进样管包括自上向下依次贯穿安装在绝缘外壳9侧壁上的掺杂剂进样管3和样品气进样管8。所述掺杂剂进样管3伸入到电离室13内，保证电离效率，减少离子损耗。所述样品气进样管8的入口处设有一与样品气进样管8内部相通的稀释气进样管14；所述掺杂剂进样管3，用于向绝缘外壳内部通入掺杂剂，所述掺杂剂为四(二甲氨基)乙烯。如图2所示，掺杂剂进样管的入口与四(二甲氨基)乙烯气瓶20相连，出口伸入到电离室内。在稀释气进样管的入口处连接有稀释气瓶18，稀释气进样管上还设有流量阀23，用于对通入到样品气进样管中的待测样品的浓度进行调节。所述稀释气进样管，用于根据总量检测环的检测结果，对待测样品进行稀释，使待测样品的离子浓度值保持在合适的浓度，确保定量的准确性。
进一步的，所述抽气气管2的外端连接有真空泵1。真空泵以4L/min的抽速抽取未电离的分子。所述抽气气管和真空泵，用于将未被电离的掺杂剂和待测样品抽出至电离室外侧。在电离过程中间未被电离的掺杂剂和待测样品抽出至电离室外侧的原因是：后续的检测设备如质谱、离子迁移谱等其检测原理决定了进入此类分析设备的物质必须是离子，分子即使进入了分析设备内，也无法被分析，此外如果不在电离室内及时抽出这些未被电离的分子，这些物质会吸附、聚集在电离源、分析设备的内部，导致设备污染。未被电离的样品以及掺杂剂有可能与已经电离的物质发生分子离子反应，生成团簇，会进一步影响定量定性分析。
进一步的，所述牵引聚焦电极为中间带有圆孔的环形电极，且各个相互平行设置的牵引聚焦电极的圆孔的直径自上向下依次减小，形成聚焦作用。深紫外LED在电离室内产生的紫外光是一个大的范围，理论上说在此范围内的四(二甲氨基)乙烯都会被电离，因此，如果没有牵引聚焦电极的作用时，这个大范围的四(二甲氨基)乙烯离子会向下运动与待测样品相遇，致使待测样品电离，被电离的待测样品在离子之间相互排斥、浓度扩散等多因素作用下，在运动到离子出口附近时，也会分布在一个大范围内。因此只有极少部分的被电离的待测样品能从离子出口出去，大部分都被离子出口的电极中和掉了。显然，是十分不合理的。如果有了牵引聚焦电极，则情况会大不一样，样品被电离后慢慢的被电场聚集到一个较小的空间内，到达离子出口附近时，大部分离子均能从离子出口那个较小的口径内通过，极大的提高了样品从电离到出口这段距离的离子传输效率。
如图4所示，本实施例中的牵引聚焦电极组包括6个牵引聚焦电极。按照自上向下的顺序，第一个牵引聚焦电极10a安装在电离室的顶部，位于掺杂剂进样管出口的上方；第二个牵引聚焦电极10b位于掺杂剂进样管与样品气进样管之间；第三个牵引聚焦电极10c位于样品气进样管和抽气管之间；第四个牵引聚焦电极10d、第五个牵引聚焦电极10e和第六个牵引聚焦电极10f依次位于抽气管和总量检测环之间。当掺杂剂进样管和样品气进样管单独设置时，牵引聚焦电极的数量至少为4个，至少包括上面的10a、10b、10c和10d。如图2所示，各个牵引聚焦电极通过与牵引聚焦电极数量相等的分压电阻来形成梯度电势。在图3中，一共有六个串联连接的分压电阻19，最上面的分压电阻接地，最下面的分压电阻接电源，也可以根据正负离子的不同，将最上面的分压电阻接电源，最下面的分压电阻接地。各个牵引聚焦电极分别连接到各个分压电阻上方的节点上。首先，设置牵引聚焦电极组的目的是在电离室内形成一个聚焦牵引电场，即对正离子而言，从深紫外LED灯到离子出口的应该是从高电势到低电势的分布。因此，牵引聚焦电极10a这个在掺杂剂进样管上方的电极目的是与下方的牵引聚焦电极10b共同形成电场，将被深紫外LED电离的四(二甲氨基)乙烯离子往下拉到样品气进样管口附近。同理，位于掺杂剂进样管与样品气进样管之间的牵引聚焦电极10b是为了与上方的牵引聚焦电极10a配合将四(二甲氨基)乙烯离子往下拉，同时将被电离的待测样品离子与下面的电极配合往样品出口附近推。牵引聚焦电极10c，10d的作用与10b类似，用于将被电离的样品往下传输。牵引聚焦电极10e，10f为辅助传输聚焦，一方面让离子在这段传输区域内继续聚焦不要分散，一方面，辅助建立聚焦匀强的电场，保证电场均匀性。
进一步的，如图5所示，所述绝缘支撑环包括对称设置的绝缘支撑半环一15a和绝缘支撑半环二15b；所述离子收集电极15c安装在绝缘支撑半环一15a的内壁上，离子推斥电极15d安装在绝缘支撑半环二15b的内壁上。所述离子推斥电极15d，连接有推斥电源17，推斥电源17位于电离室13外侧。离子收集电极连接有电流检测模块。通过设置总量检测环15，能够对待测样品离子浓度进行检测，避免了待测样品离子浓度过高导致的离子复合带来的定量不准确。由于被电离的待测样品离子达到总量检测环附近时，被推斥电极上的电场推斥，打到离子收集电极上，形成电流。这个电流极小，在pA-fA量级(10-9-10-12A)普通电流表是无法测出这么小的电流。因此需要电流检测模块对电流进行放大、滤波等一系列操作，常用的电流检测模块有弱电流放大器、皮安计、飞安计等。
进一步的，绝缘垫圈12、绝缘支撑半环一15a、绝缘支撑半环15b和绝缘外壳均采用石英玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯、PEEK材料中的任意一种制成。
进一步的，所述牵引聚焦电极和离子出口均采用铜、铝合金、不锈钢材料中的任意一种制成。
如图6所示，本发明还涉及一种上述深紫外LED电离源的工作方法，该方法包括以下步骤：
(1)初始化：事先配置10ppm的四(二甲氨基)乙烯气体，储存在四(二甲氨基)乙烯气瓶20中，四(二甲氨基)乙烯气瓶20中的四(二甲氨基)乙烯由掺杂剂进样管进入到电离室内；在真空泵的作用下，待测样品由样品气进气管进入到电离室内；在深紫外LED驱动电源的驱动下，深紫外LED发出波长为λ＝230nm的深紫外光，产生能量为E＝5.4eV的光子，光子从深紫外LED的窗口射出后，进入到电离室内；牵引聚焦电极组的各个牵引聚焦电极上依次施加上梯度变化的直流电势；离子推斥电极开启，同时设定总量检测的阈值电流。深紫外LED处有O型密封圈保证密封，而离子出口一般直接接分析设备，分析设备基本也是密封或者压强比电离室压强更低。在电离室这样一个密闭空间内，由于真空泵一直工作，会在电离室内形成负压，因此就会形成“吸力”，而掺杂剂和待测样品都是气体状态，存放于常压容器(一般非密封)或高压气瓶中，通过进样管与电离室相连，在真空泵的作用下，掺杂剂和待测样品就会被吸入电离室内。
(2)电离：由于四(二甲氨基)乙烯具有极低的电离能(5.2eV-5.4eV)，且一般物资电离能大于7eV，因此，光子会选择性的电离四(二甲氨基)乙烯。进入到电离室的掺杂剂四(二甲氨基)乙烯，一部分被进入到电离室的光子电离，形成带电的四(二甲氨基)乙烯离子，另一部分未被电离的掺杂剂四(二甲氨基)乙烯在真空泵的作用下，由抽气气管抽出至电离室的外侧；带电的四(二甲氨基)乙烯离子在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下向下运动(向下运动，即向离子出口处移动)，与进入到电离室内的待测样品发生碰撞，一部分待测样品被电离，得到带电的待测样品离子，另一部分未被电离的待测样品在真空泵的作用下，由抽气气管抽出至电离室的外侧。
(3)总量检测：带电的待测样品离子在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下向下运动，当运动到总量检测环内时，在离子推斥电极的作用下，带电的待测样品离子被推斥到离子收集电极上，若离子收集电极上收集的电流高于阈值电流，则对由样品气进样管进入到电离室内的待测样品进行稀释，稀释后再进行电离过程，直至离子收集电极上收到的电流不大于阈值电流。在总量检测环的总量检测周期内，若检测到待测样品浓度过高，则对待测样品按比例稀释，再次进行电离-总量检测过程，直至待测样品浓度保持在线性电离范围内。总量检测完成后，保持此时的待测样品稀释比，关闭总量检测环(即关闭推斥电源)，被电离的待测样品离子由离子出口排出，被后续分析单元(如图3中的离子迁移谱22)分析。
离子本质上说就是分子得到或者失去电子形成的，它本身也还可以理解为有一定体积的一个小球，与分子的区别就是它带电。因此在无论是被电离之后形成的离子，还是未被电离的分子，都会受到气流的作用，随着气流运动，只是离子还会额外受到一个电场的作用力。这种是否受到电场作用力也是分离分子和离子的原理。分子会直接被真空泵抽走，而离子由于额外受到电场力的作用，所以不会简单的随着气流被抽走，而是在电场的作用下继续运动到离子出口附近。需要注意的是，不是说离子完全不会被真空泵抽走，只是由于有电场，而且电场强度比较大时，离子基本都会被电场牵引往离子出口处运动，仍然不排除有极少量的离子会被真空泵抽走。
本发明在电离过程中引入的总量检测步骤可以有效避免因为浓度过高带来的定量精确性问题，极大扩增了深紫外LED电离样品的浓度范围。
(4)离子排出：当离子收集电极上收到的电流不大于阈值电流时，关闭离子推斥电极，保持此时的待测样品稀释比，在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下，带电的待测样品离子向下运动，从离子出口排出。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种深紫外LED电离源，其特征在于：包括深紫外LED和电离室；所述电离室包括绝缘外壳、自上向下依次设置在绝缘外壳内的牵引聚焦电极组和总量检测环以及安装在绝缘外壳底部的离子出口；所述牵引聚焦电极组包括自上向下依次设置在深紫外LED与离子出口之间的若干个牵引聚焦电极，相邻牵引聚焦电极间设有固定到绝缘外壳内壁上的绝缘垫圈；所述总量检测环包括绝缘支撑环和对应设置在绝缘支撑环内壁上的离子收集电极与离子推斥电极；所述深紫外LED安装在绝缘外壳顶部；所述绝缘外壳侧壁上自上向下依次贯穿安装有进样管和抽气气管；所述进样管包括自上向下依次贯穿安装在绝缘外壳侧壁上的掺杂剂进样管和样品气进样管；所述样品气进样管的入口处设有一与样品气进样管内部相通的稀释气进样管；所述掺杂剂进样管，用于向绝缘外壳内部通入掺杂剂，所述掺杂剂为四（二甲氨基）乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种深紫外LED电离源，其特征在于：所述绝缘外壳的顶部开设有安装口一，所述深紫外LED安装在安装口一中，深紫外LED与安装口之间设有O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种深紫外LED电离源，其特征在于：所述绝缘外壳的底部开设有安装口二；所述离子出口安装在安装口二中；所述离子出口包括支撑盘和开设在支撑盘中间的出孔。
4.根据权利要求1所述的一种深紫外LED电离源，其特征在于：所述深紫外LED的电极与深紫外LED驱动电源相连。
5.根据权利要求1所述的一种深紫外LED电离源，其特征在于：所述抽气气管的外端连接有真空泵。
6.根据权利要求1所述的一种深紫外LED电离源，其特征在于：所述牵引聚焦电极为中间带有圆孔的环形电极，且各个牵引聚焦电极的圆孔的直径自上向下依次减小。
7.根据权利要求1所述的一种深紫外LED电离源，其特征在于：所述绝缘支撑环包括对称设置的绝缘支撑半环一和绝缘支撑半环二；所述离子收集电极安装在绝缘支撑半环一的内壁上，离子推斥电极安装在绝缘支撑半环二的内壁上。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的深紫外LED电离源的工作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）初始化：掺杂剂四（二甲氨基）乙烯由掺杂剂进样管进入到电离室内，待测样品由样品气进气管进入到电离室内；在深紫外LED驱动电源的驱动下，深紫外LED发出波长为λ的深紫外光，产生能量为E的光子，光子从深紫外LED的窗口射出后，进入到电离室内；牵引聚焦电极组的各个牵引聚焦电极上依次施加上梯度变化的直流电势；离子推斥电极开启，同时设定总量检测的阈值电流；
（2）电离：进入到电离室的掺杂剂四（二甲氨基）乙烯，一部分被进入到电离室的光子电离，形成带电的四（二甲氨基）乙烯离子，另一部分未被电离的掺杂剂四（二甲氨基）乙烯在真空泵的作用下，由抽气气管抽出至电离室的外侧；带电的四（二甲氨基）乙烯离子在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下向下运动，与进入到电离室内的待测样品发生碰撞，一部分待测样品被电离，得到带电的待测样品离子，另一部分未被电离的待测样品在真空泵的作用下，由抽气气管抽出至电离室的外侧；
（3）总量检测：带电的待测样品离子在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下向下运动，当运动到总量检测环内时，在离子推斥电极的作用下，带电的待测样品离子被推斥到离子收集电极上，若离子收集电极上收集的电流高于阈值电流，则对由样品气进样管进入到电离室内的待测样品进行稀释，稀释后再进行电离过程，直至离子收集电极上收到的电流不大于阈值电流；
（4）离子排出：当离子收集电极上收到的电流不大于阈值电流时，关闭离子推斥电极，保持此时的待测样品稀释比，在牵引聚焦电极和气流的牵引作用下，带电的待测样品离子向下运动，从离子出口排出。
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