质谱仪的压力来改进了维恩的工作。第一台质谱仪是英国科学家弗朗西斯·阿斯顿于1919年制成的。阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287种核素中的212种，第一次证明原子质量亏损。阿斯顿为此荣获1922年诺贝尔化学奖。为人所知的扇形质谱仪电磁型同位素分离器(Calutron)是由物理学家欧内斯特·劳伦斯(Ernest O. Lawrence)开发，用于在曼哈顿项目中分离铀的同位素。Calutron质谱仪用于第二次世界大战期间建立的田纳西州橡树岭的Y-12工厂