一、检测器

质谱仪器常用的检测器有Faraday（法拉第）杯（Faradaycup)、电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。

Faraday杯是其中最简单的一种。Faraday杯与质谱仪器的其他部分保持一定电位差以便捕获离子，当离子经过一个或多个抑制栅极进入杯中时，将产生电流，经转换成电压后进行放大记录。Faraday杯的优点是结构简单可靠，配以合适的放大器可以检测约10^-15 A的离子流。但Faraday杯只适用于加速电压＜1kV的质谱仪器，因为更高的加速电压会产生能量较大的离子流，这样离子流轰击入口狭缝或抑制栅极时会产生大量二次电子甚至二次离子，从而影响信号检测。

由质量分析器出来的离子打到高能打拿极产生电子，电子经电子倍增器产生电信号，记录不同离子的信号即得质谱。信号增益与倍增器电压有关，提高倍增器电压可以提高灵敏度，但同时会降低倍增器的寿命，因此，应该在保证仪器灵敏度的情况下采用尽量低的倍增器电压。由倍增器出来的电信号被送入计算机储存，这些信号经计算机处理后可以得到色谱图、质谱图及其他各种信息。

其传感器很像用于紫外一可见光的光电倍增管传感器，每一个打拿极加有不连续的高压。阳极和一些打拿极有Cu/Be表面，这些表面受到能量离子或电子轰击后电子溅射出来。可以得到有20个打拿极的电子倍增器，它可以得到放大107倍的电流。

外观呈喇叭形，玻璃材质并涂有一层很厚的铅。传感器上加有1.8~2kV的电压。离子在入口附近轰击表面溅射出电子，它们在表面跳跃，使更多的电子溅射出来。这种传感器可得到放大10⁵倍的电流，但在一些应用中可以得到放大108倍的电流。

通常电子倍增器可以提供高电流增益和十亿分之一秒的响应时间。这种传感器可以直接放在磁式分析器质谱仪器的出射狭缝后面，因为到达传感器的离子具有足够的动能使电子发生溅射；它也可以用于采用低动能离子流的质谱仪器（如四极杆），但是在这种情况下，从质量分析器出来的离子流要先被加速到几千电子伏，然后才能发生溅射。

分析物浓度水平低于1ng•mL^-1时，进入ICPMS系统质量分析器的分析物离子数目是很小的，正常情况下在分析器的末端得到的离子流小于1×10^-13A。随机涨落或仪器背景也很小，一般每秒钟几个离子。这个灵敏度的主要优点很大程度上得益于其低背景，可用于读出单个离子。使用电子倍增器可以得到适当的电学增益和快速响应，并且对于很多的情况使用连续打拿极的通道式电子倍增器，它们都是很耐用的，且能承受高达10-5mbar的压力，有较长的寿命。这些检测器可记录每秒106以上的离子脉冲速率并有低于每秒一个计数的离子脉冲速率的天然背景。

遗憾的是，这些倍增器在高计数时会有疲劳现象，也就是随计数的变化有一个可变的死时间，增益滞后。除此之外，大部分的情况是令人满意的。在计数率远远高于1MHz时，死时间和疲劳效应限制了它们的使用，除非借助于诸如改变离子透镜的电压来减少系统的计数率灵敏度，系统在高于某个浓度水平时其响应变得非线性。但在低增益的平均电流模式时也可以使用同样的检测器，对于高离子密度可以在高达1A时给出线性响应。在分析物浓度高到使等离子体平衡出现明显的扰动，分析物电离度下降以前，可以得到线性响应。通常在10mg•mL^-1，用一个脉冲计数检测器，可达到的基本线性范围为5-6个数量级，但如果在高浓度使用平均电流检测的话，浓度范围可扩至约8个数量级。使用Faraday杯离子流检测器在高浓度可以得到类似的结果，即使在遇到的最大浓度时仍需放大。其他的检测器诸如不连续打拿极倍增器和Daly检测器在使用上有一定程度的限制。

二、真空系统

为了保证离子源中灯丝的正常工作，保证离子在离子源和分析器正常运行，消减不必要的离子碰撞、散射效应、复合反应和离子一分子反应，减小本底与记忆效应等，因此，质谱仪器的离子源和分析器都必须处在优于10^-5 mbar的真空中才能工作。也就是说，质谱仪器都必须有真空系统（vacuumsystem)。一般真空系统由机械真空泵和扩散泵或涡轮分子泵组成。机械真空泵能达到的极限真空度为10^-3 mbar，不能满足要求，必须依靠高真空泵。扩散泵是常用的高真空泵，其性能稳定可靠，缺点是启动慢，从停机状态到仪器能正常工作所需时间长；涡轮分子泵则相反，仪器启动快，但使用寿命不如扩散泵。但由于涡轮分子泵使用方便，没有油的扩散污染问题，因此，近年来生产的质谱仪器大多使用涡轮分子泵。涡轮分子泵直接与离子源或分析器相连，抽出的气体再由机械真空泵排到体系之外。

以上是一般质谱仪器的主要组成部分。当然，若要仪器能正常工作，还必须要供电系统，计算机数据处理系统等。