מכונת ציפוי יון ואקום צריכה לעתים קרובות להשתמש בספקטרומטר המוני כדי לשלוט על תהליך הציפוי שלה, וספקטרומטר המוני ציקלוטרון הוא סוג של ספקטרומטר מסה של איזון אנרגיה. זה מבוסס על תופעת התהודה של ציקלוטרון של יונים בשדה חשמלי בתדר גבוה אורתוגונלי ושדה מגנטי DC כעיקרון העבודה שלו. העיקרון הבסיסי שלו הוצע על ידי Hipple et al. בשנת 1949. בשנת 1951, תומאס ואח '. פיתח תחילה ספקטרומטר המוני. בשנת 1954, Alpert et al. פיתח ספקטרומטר המוני ציקלוטרון פשוט שניתן להשתמש בו לניתוח גז שיורי תחת ואקום גבוה במיוחד, שקידמו מאוד את פיתוח טכנולוגיית הוואקום הגבוהה במיוחד. בשנת 1960 פיתח קלופר ספקטרומטר המוני ציקלוטרון מורכב שיכול להסיר את ההשפעה של מטען שטח יונים שאינו בתהדה. הרגישות של ספקטרומטר המסה יכולה להישאר ללא שינוי תוך 10%, מה שמאפשר ניתוח כמותי. עם זאת, יש לו חסרונות של התאמת פרמטרים קשה, מבנה מורכב וקשה להדליק לחלוטין את האלקטרודות הפנימיות.
מכיוון שהמנתח ומקור היונים של ספקטרומטר המסה של ציקלוטרון מתקיימים יחד במרחב קטן, השדה החשמלי יופרע על ידי יונים שאינם מדהימים. לפיכך, על מנת להתגבר על עיוות השדה החשמלי הנגרם על ידי יונים לא נדהמים, פותח ספקטרומטר המוני ציקלוטרון מסוג צינור מורכב על בסיס הספקטרומטר המוני של ציקלוטרון הפשוט, וביצועיו יציבים יותר מזה של הספקטרומטר המוני הפשוט של ציקלוטרון.
הפרמטרים העיקריים של הספקטרומטר ההמוני הם: קבוע רגישות, תדר תהודה ציקלוטרון, רדיוס מקסימלי, כי יונים שאינם מעוררים של המסה M+△ M יכולים להגיע, רזולוציה, אנרגיה סופית של יוני תהודה, אורך מסלול של יוני תהודה, זמן טיסה של יוני תהודה ומספר מחזורים של יוני רושם.
היתרונות והחסרונות שלה הם:
1. יתרונות: פחות חלקים, אלקטרודות דקות, גודל קטן, פחות גוזל וכמעט ללא "אפקט זיכרון", וכו ', המתאים במיוחד לניתוח גז שיורי של נפח קטן ואקום גבוה במיוחד.
2. חסרונות: פעולה לא נוחה, תקן מסה לא לינארי, חובה שדה מגנטי, הקלטה אוטומטית מורכבת של קווים ספקטרליים וחוסר יכולת להשתמש בכפיל אלקטרונים לגילוי, המגביל את הלחץ המינימלי שניתן לאתר.
בשנת 1960, מכללה בצ'נגדו, המדינה שלי פיתחה תחילה ספקטרומטר המוני ציקלוטרון; בשנת 1963 ערך המכון לאלקטרוניקה של האקדמיה הסינית למדעים מחקר מפורט על מאפייני העבודה של ספקטרומטר המוני ציקלוטרון פשוט; בשנת 1965 פיתח מכון Lanzhou לפיזיקה של האקדמיה הסינית למדעים קבוצה של ציוד פשוט של ציקלוטרון המוני ציוד עם דיוק כמותי של 20%, והניח את הבסיס למחקר ופיתוח לאחר מכן של ספקטרומטרים המוניים למכונות ציפוי יונים.
