[发明专利]一种深紫外LED电离源及其工作方法

权利要求书

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。