回旋質(zhì)譜計(jì)的工作原理是基于離子在正交的高頻電場(chǎng)和直流磁場(chǎng)的回旋共振現(xiàn)象，屬于能量平衡質(zhì)譜計(jì)的一種。

圖12-17給出簡(jiǎn)單型回旋質(zhì)譜計(jì)的結(jié)構(gòu)圖。其離子源、分析器和離子收集極均包含在一個(gè)邊長(zhǎng)約為2cm的盒狀電極系統(tǒng)中。電極系統(tǒng)由陰極、電子加速極、盒電極（阱電極）、上下高頻電極、電子收集極和離子收集極等電極組成。質(zhì)譜管放在均勻的直流磁場(chǎng)中，電子束的方向和磁場(chǎng)嚴(yán)格平行。

從陰極發(fā)射的電子經(jīng)電子加速極加速后，順磁場(chǎng)方向穿過(guò)限束孔貫穿電離區(qū)，z*后由電子收集極所接收。在電離區(qū)的電子束附近，被電離的各種氣體離子在磁場(chǎng)B的作用下，以固有的回旋角頻率叫w0旋轉(zhuǎn)甜

式中  B-磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

q-離子的電荷量；

m——離子的質(zhì)量。

當(dāng)對(duì)上下高頻電極施加一個(gè)垂直于磁場(chǎng)方向的高頻電場(chǎng)E= Eosincot，且滿足條件∞= w0時(shí)，這種離子便能不斷從高頻電場(chǎng)中獲得能量，作不斷增大回旋半徑的螺旋線運(yùn)動(dòng)。這種離子稱(chēng)共振離子。如果甜和ao的差值較大，離子便不能從高頻電場(chǎng)中獲得較多昀能量，所以其z*大軌道半徑的數(shù)值有限。這樣的離子稱(chēng)為非共振離子。因此，若在離電子束較遠(yuǎn)處安裝離子收集極，就能做到只收集共振狀態(tài)的離子。

根據(jù)以上原理，儀器的質(zhì)量掃描可以用固定磁場(chǎng)，連續(xù)改變高頻電場(chǎng)頻率；或者是固定高頻電場(chǎng)頻率，連續(xù)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。不論采用哪一種掃描，譜峰的質(zhì)量數(shù)均可按式(12-3)來(lái)計(jì)算

由于回旋質(zhì)譜計(jì)的離子源和分析器都處在同一個(gè)小體積中，因此，非共振離子的存在會(huì)給電場(chǎng)帶來(lái)一定的干擾。為了克服非共振離子所引起的電場(chǎng)畸變，在簡(jiǎn)單型回旋質(zhì)譜計(jì)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種復(fù)雜管型的回旋質(zhì)譜計(jì)（圖12-18）。這種質(zhì)譜計(jì)設(shè)置了四個(gè)高頻分壓電極。在分壓電極上還同時(shí)加有正零點(diǎn)幾伏的阱電壓，起防止共振離子逃逸的作用。此外，這種質(zhì)譜計(jì)的盒電極被分割成四塊獨(dú)立的電極，平行于電子束的那兩塊電極稱(chēng)之為旁板電極。旁板電極施加數(shù)十伏負(fù)電壓。在磁場(chǎng)和旁板電極形成的靜電場(chǎng)的作用下，分析區(qū)內(nèi)的非共振離子沿電場(chǎng)的等位線漂移出電極系統(tǒng)，排除了干擾離子。質(zhì)譜計(jì)的電極用0.2mm—0.3mm的鉑銥合金片制成，可用高頻感應(yīng)加熱的方法在900℃下徹底除氣，因此其性能較簡(jiǎn)單型回旋履譜計(jì)更穩(wěn)定。