離子分析質譜儀采用質譜技術分析表面原子層以確定表面元素組成和分子結構。其應用范圍十分廣泛，不但可作表面及整體之分析，又可直接作影像觀察，其靈敏度及解析能力甚高，由較小的氫至原子量很大的元素均可偵測，尤其對于同位素的分析更是有效。
 

　　離子分析質譜儀視其應用之不同而有各種不同的型式，其基本構造可分為下列四大部分：
 

　　(1)照射激發用的一次離子束的離子槍；
 

　　(2)以能量選擇由試品產生的二次離子能量過濾器；
 

　　(3)進行質量選擇的質譜儀；
 

　　(4)放大、檢測經質量選擇後的二次離子檢測輸出信號。
 

　　離子分析質譜儀的技術原理：
 

　　1.利用聚焦的一次離子束在樣品表面上進行穩定的轟擊，一次離子可能受到樣品表面的背散射，也有部分進入樣品表面，這部分離子把能量傳遞給晶格，當入射能量大于晶格對原子的束縛能是，部分原子脫離晶格向表面運動，并且產生原子間的級聯碰撞，當這一能量傳遞到表面，并且大于表面的束縛能時，促使表面原子脫離樣品，謂之濺射；
 

　　2.上述一次離子引發的濺射大部分為中性原子或分子，也有少量荷電集團，包括帶電離子、分子、原子團，按照荷質比經過質譜分離；
 

　　3.收集經過質譜分子的二次離子，可以得知樣品表面和體內的元素組成和分布。