在单聚焦质量分析器中,离子源产生的离子由于在被加速初始能量不同,即速度不同,即使质荷比相同的离子,最后不能全部聚焦在检测器上,致使仪器分辨率不高。为了提高分辨率,通常采用双聚焦质量分析器,即在磁分析器之前加一个扇形电场。离子垂直进入扇形电场,受到与速度垂直方向的作用,改作圆周运动,当离子所受到的电场力与离子运动的离心力相平衡时,离子运动发生偏转的半径R与其质荷比m/z、运动速度v和静电场的电场强度E。当电场强度一定时,R取决于离子的速度或质荷比。因此,扇形电场是将质量相同而速度不同的离子分离聚焦,使得速度不合适的离子无法进入到进入磁场的狭缝中,即具有速度分离聚焦的作用。然后,经过狭缝进入磁分析器,再进行m/z方向聚焦。调节磁场强度(扫场),可使不同的离子束按质荷比顺序通过出口狭缝进入检测器。这种同时实现速度和方向双聚焦的分析器,称为双聚焦分析器。