飛行時間二次離子質譜儀是一種既能測試有機物，又能測試無機物的一種檢測儀器，使用一次的離子源(Ga,Cs, O2, etc)轟擊樣品，產生二次離子，激發的二次離子被引入一個無場區(drift tube),自由飛行，飛行時間的長短，與離子的mass-to-charge ratio的二分之一此方成正比；也就是說，質量數越小的離子飛得越快，到達檢測器的時間越短，反之，質量數越大的離子飛得越慢，到達檢測器的時間越長，這樣就可以實現質譜的分離。
 

　　飛行時間二次離子質譜儀的技術優勢：
 

　　1. 優異的摻雜劑和雜質檢測靈敏度。可以檢測到ppm或更低的濃度
 

　　2. 深度剖析具有良好的檢測限制和深度辨析率
 

　　3. 小面積分析(10 µm 或更大)
 

　　4. 檢測包含H在內的元素及同位素
 

　　5. 優良的動態范圍(6 orders of magnitude)
 

　　6. 在某些應用中可能用來做化學計量/組成成份
 

　　飛行時間二次離子質譜儀的主要用途：
 

　　1. 摻雜劑與雜質的深度剖析
 

　　2. 薄膜的成份及雜質測定 (金屬、電介質、鍺化硅 、III-V族、II-V族)
 

　　3. 超薄薄膜、淺植入的較高深度辨析率剖析
 

　　4. 硅材料整體分析，包含B, C, O,以及N
 

　　5. 工藝工具(離子植入)的高精度分析