En flygtids-masspektrometer bestämmer molekylär sammansättning av ett ämne genom att bryta ner det till dess beståndsdelar joner. Genom att hitta förhållandet mellan massa och laddning för en molekyl är det möjligt att inom en rad möjligheter fastställa den kemiska sammansättningen av de olika ämnen som finns i ett testprov. Enheten joniserar, separerar och driver molekyler vid en detektor, och genom att mäta den tid det tar för varje jon att nå detektorn kan den bestämma förhållandet mellan jonens massa och dess laddning. Från det värdet kan dess massa beräknas, vilket möjliggör bestämning av dess kemiska struktur.
Masspektrometri är ett användbart verktyg för forskare såväl som för brottsbekämpning, laboratorietester och analyser. Spektrometern kan avgöra vilka typer av material som finns i ett ämne genom att bryta ner ett prov i dess komponenter och tillhandahålla data om möjliga kemiska formler, relativa mängder i procent av helheten och molekylvikter för varje närvarande ämne. Detta är mycket användbart för forskare eller tekniker av många anledningar. Det möjliggör analys av alla typer av prover för läkemedelsforskning, kriminaltekniskt arbete inom brottsbekämpning och produktutveckling inom många industriområden.
Flera typer av masspektrometer har utvecklats under decennierna sedan tidigt arbete med att separera joner efter massa började i slutet av 19-talet. Flygtidens masspektrometer är bara en typ av spektrometer. I allmänhet fungerar masspektrometern när som helst enligt några grundläggande principer och har vissa komponenter. De kan variera i vissa aspekter av sin design, men alla fungerar utifrån principen att joner kommer att flytta från joniseringskällan till detektorn med en hastighet som är beroende av deras massa.
Flygtidens masspektrometer joniserar provet som ska testas med en jongenerator. Denna komponent är oftast en laserstråle, som snabbt förångar materialet, vilket gör att det bryts ner till joner, som är molekyler med en elektrisk laddning. Jonerna separeras sedan och drivs av ett elektriskt fält genom ett drift- eller flygrör. De rör sig i olika hastigheter beroende på deras förhållande mellan massa och laddning. Större, mer massiva joner, rör sig långsammare än mindre, mindre massiva joner.
En komponent som kallas en reflektron, som riktar de inkommande jonerna mot jondetektorn, är ofta inkorporerad i masspektrometern. När jonerna träffar detektorn registrerar den händelsen såväl som jonens laddning och den förflutna tiden under flykten mellan jongeneratorn och detektorn. Genom att analysera dessa data är det möjligt att bestämma förhållandet mellan massa och laddning och sedan massan av enskilda joner i provet. Massan och laddningen av de individuella jonerna kan användas för att bestämma den exakta kemiska sammansättningen av de individuella komponenterna i ett prov och för att detektera extremt små mängder av särskilda ämnen, såsom föroreningar, gifter eller droger i ett blodprov. Detta är bara några av de många möjliga användningsområdena för en flygtidsspektrometer.