Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto.En 1886, Eugen Goldstein observó rayos de descarga en gases a baja presión que viajaban lejos del ánodo y a través de canales en un cátodo perforado, opuestos a la dirección de los rayos catódicos cargados negativamente (que viajan desde el cátodo al ánodo).Wilhelm Wien descubrió que fuertes campos eléctricos o magnéticos desviaban esos rayos canales, y en 1899 construyó un dispositivo con campos eléctricos y magnéticos paralelos que separaba los rayos positivos en función de su relación ga-masa (Q/m).Podemos comprender la distinción entre condiciones dinámicas y estáticas analizando el tiempo de vida (t) en la primera capa atómica encontrada en superficie:[2]Cuando estos enlaces se rompen durante la emisión de iones, el oxígeno se carga negativamente debido a su alta afinidad electrónica, favorece la captura, y su alto potencial de ionización inhibe las partículas positivas (iones positivos).Por otra parte, el bombardeo con cesio (Cs+) favorece los iones negativos de la muestra.Se aplica un campo magnético a un lado del compartimiento que atrae a cada uno de los iones con la misma fuerza (suponiendo carga idéntica), y se los desvía sobre un detector.El detector mide exactamente cuán lejos se ha desviado cada ion, y a partir de ese dato se calcula el «cociente masa por unidad de carga».Sin embargo, todos utilizan campos eléctricos y magnéticos para cambiar la trayectoria iónica de determinada manera.Luego los campos magnéticos o eléctricos transportan los iones al analizador total.Los diferentes tipos espectrómetros de masas varían según el analizador que tienen.Por ejemplo, el flujo magnético no sigue exactamente el cambio de la corriente eléctrica a través de los cables en función del tiempo, pero se atrasa un poco debido a las corrientes inducidas.Actualmente existen diferentes métodos para «filtrar» los iones respecto a su relación Masa/carga.Se compone de 4 barras alargadas en formación cuadrada, conectadas eléctricamente entre sí en pares opuestos.A dichos pares (polos) se les aplica una tensión de radiofrecuencia variable que sintoniza con un determinado ion.Cuando existe sintonía entre el ion que está pasando por ellas y la frecuencia aplicada, dicho ion continúa su camino, desviándose todos los demás no sintonizados fuera del cuadrupolo y de esta manera no impactan en el detector.A medida que el ion entra en el cuadrupolo en la dirección Z, siente una fuerza atractiva por alguna de las barras con carga opuesta a la del ion.Poder resolvente de cuadrupolos lineales: Los analizadores cuadrupolares son operados en lo que se llama unidad de resolución, normalmente restringiendo su uso a aplicaciones con una resolución típicamente baja.La resolución ajustada por la división U/V no puede ser incrementada arbitrariamente, pero es limitada por la precisión mecánica con la que las barras están construidas y soportadas (±10μm).Ajustando el radio de las barras adecuadamente, se puede aproximar un campo hiperbólico.Además, hasta las más pequeñas distorsiones del campo ideal del cuadrupolo debido a interferencias con campos externos o debido a una mala precisión mecánica o una forma inadecuada del aparato, pueden causar pérdidas severas en la transmisión o en la resolución.Existen también configuraciones no cuadripolares, como pueden ser los hexapolos, aunque su funcionamiento es análogo al cuadripolo.Eleva los iones a la misma energía cinética por el paso a través de un campo eléctrico y mide los tiempos que necesitan para alcanzar el detector.El voltaje de reflexión Ur se configura en aproximadamente 1.05-1.10 veces la aceleración debida al voltaje U para poder asegurarse que todos los iones sean reflejados dentro de la porción homogénea del campo eléctrico del aparato.Los iones que cuentan con mayor energía cinética viajaran más profundo dentro del campo desacelerante, y entonces pasarán más tiempo dentro del reflector que los iones con menor energía cinética.Sin embargo, estos iones no son detectados con un correcto m/z, por ende dan resultados erróneos.Ya que el número de iones que dejan el analizador total en un instante particular es realmente pequeño, una amplificación significativa es generalmente necesaria para conseguir una señal mínimamente procesable.La emisión está determinada por la función trabajo del material respectivo, por ejemplo BeCu (w = 2.4 eV).Tales detectores, conocidos como channeltron, son más compactos y menos caros que un multiplicador de electrones con dinodos discretos.Estos son preferentemente usados en instrumentos que caben en una mesa de trabajo.
Haz de iones por electrospray en un espectrómetro de masa.
Réplica de uno de los primeros espectrómetros de masas.
