四重極イオントラップ
四重イオントラップは1950年代末から1960年代初頭にかけてボン大学でヴォルフガング・パウルによって開発され、パウルは1989年にこの業績により、ノーベル物理学賞を授与された。
内側表面が双曲線を形成する上部End-Cap電極、ドーナツ状のRing電極、下部End-Cap電極の三つの電極から構成されていて、回転対称軸を含む断面で見ると4つの電極で構成されていると見なされるので、3次元四重極型イオントラップ(3-Dimentional Quadrupole Ion Trap: 3-D QIT )と称されるイオントラップである。
イオンはEnd-Cap電極の頂上の小さい穴から導入され、QIT内に貯めこまれた後、反対のEnd-Cap電極の頂上の穴から出て、質量分析される。イオンは電荷をもっており、逆極性へ引き寄せられ、重力は電荷による引力よりも数桁小さいので通常は無視されるものの重力で次第に降下するのでQITではイオンの運動を計算して上下のEnd-Cap電極とRing電極に衝突しない絶妙のタイミングで電圧を高速で切り替えることで特定の質量電荷比(m/z値)のイオンを捕捉することを可能にしている。
質量分析は真空中で行うものの、完全な真空ではなく、薄いながらもイオン以外の粒子が共存する(10~10Pa)ので、それとの衝突により軌道が歪められたり弾き飛ばされる場合がある。