Вакуумната йонна плоча често трябва да използва масспектрометър за контрол на процеса на покритие, а циклотронният масспектрометър е вид масово спектрометър за енергиен баланс. Той се основава на феномена на циклотронните резонанс на йони в ортогонално високочестотно електрическо поле и магнитно поле на постоянен ток като негов принцип на работа. Основният му принцип е предложен от Hipple et al. През 1949 г. през 1951 г. Thomas et al. Първо разработи масов спектрометър. През 1954 г. Alpert et al. разработи прост циклотронен масспектрометър, който може да се използва за анализ на остатъчния газ при ултра-висок вакуум, който значително насърчава развитието на ултра-висока вакуумна технология. През 1960 г. Klopfer разработва сложен циклотронен масспектрометър, който може да премахне влиянието на заряда на нерезонансното йонно пространство. Чувствителността на масовия спектрометър може да остане непроменена в рамките на 10%, което прави възможно количествения анализ. Въпреки това, той има недостатъците на трудната регулиране на параметрите, сложната структура и трудните за напълно дегустация на вътрешните електроди.
Тъй като източникът на анализатор и йони на мас-спектрометъра на циклотроните съвместно съществува в малко пространство, електрическото поле ще бъде нарушено от нерезонансни йони. Следователно, за да се преодолее изкривяването на електрическото поле, причинено от нерезонантни йони, е разработен сложен циклотронен мас-спектрометър от тип тръба на базата на простия циклотронен мас-спектрометър и работата му е по-стабилна от тази на простия циклотронен масов спектрометър.
Основните параметри на масовия спектрометър са: константа на чувствителност, циклотронно-резонансната честота, максимален радиус, в който не-резонантните йони с маса m+△ m могат да достигнат, разделителна способност, крайна енергия на резонансните йони, дължината на траекторията на резонансните йони, времето на полета на резонансните йони и броя на циклотроните на резонантните йони.
Неговите предимства и недостатъци са:
1. Предимства: по-малко части, тънки електроди, малки размери, по-малко изпреварване и почти никакъв „ефект на паметта“ и т.н., особено подходящи за анализ на остатъчния газ на ултра-висок вакуум малък обем.
2. Недостатъци: Необходимо е неудобна работа, нелинеен стандарт за маса, магнитно поле, сложен автоматичен запис на спектрални линии и невъзможност за използване на електрон мултипликатор за откриване, което ограничава минималното откриваемо налягане.
През 1960 г. колеж в Ченду, моята страна за първи път успешно разработва циклотронен масспектрометър; През 1963 г. Институтът по електроника на Китайската академия на науките провежда подробно проучване за работните характеристики на обикновен циклотронен масов спектрометър; През 1965 г. Институтът по физика на Китайската академия на науките в Ланджоу разработва набор от простото оборудване за мас -спектрометър на циклотрон с количествена точност от 20%, като поставя основата за последващи изследвания и разработване на мас -спектрометри за йонни машини.
