質譜儀是一種分析各種同位素并測量其質量及含量百分比的儀器。當一束帶電的原子核通過質譜儀中的電場和磁場時，凡其荷質比不相等的，便被分開。儀器的主要裝置放在真空中。將物質氣化、電離成離子束，經電壓加速和聚焦，然后通過磁場電場區，不同質量的離子受到磁場電場的偏轉不同，聚焦在不同的位置，從而獲得不同同位素的質量譜。
回旋加速器的主要結構是在磁極間的真空室內有兩個半圓形的金屬扁盒（D形盒）隔開相對放置，D形盒上加交變電壓，其間隙處產生交變電場。置于中心的粒子源產生帶電粒子射出來，受到電場加速，在D形盒內不受電場，僅受磁極間磁場的洛倫茲力，在垂直磁場平面內作圓周運動。
質譜儀原理
質譜儀能用高能電子流等轟擊樣品分子，使該分子失去電子變為帶正電荷的分子離子和碎片離子。這些不同離子具有不同的質量，質量不同的離子在磁場的作用下到達檢測器的時間不同，其結果為質譜圖。
原理公式：q/m=2v/B2r2
回旋加速器，是利用磁場使帶電粒子作回旋運動，在運動中經高頻電場反復加速的裝置，是高能物理中的重要儀器。
回旋加速器的性質：
1、磁場的作用
帶電粒子以某一速度垂直進入勻強磁場時，只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，其中周期與速率和半徑無關，使帶電粒子每次進入D形盒中都能運動相等時間（半個周期）后，平行于電場方向進入電場中加速。
2、電場的作用
回旋加速器的兩個D形盒之間的窄縫區域存在周期性的變化的并垂直于兩D形盒直徑的勻強電場，加速就是在這個區域完成的。
3、交變電壓
為了保證每次帶電粒子經過狹縫時均被加速，使其能量不斷提高，要在狹縫處加一個與粒子運動的周期一致的交變電壓。
