质谱分析方法是利用质谱仪测定各种元素的同位素质量和相对丰度的方法。质谱仪由离子源、分析器和收集器三部分组成。样品先在气体放电管内被加热形成离子，之后样品离子通过几道狭缝进行速度筛选。通过最后一道狭缝的离子均具有恒定的速度。具有恒定速度的离子进入分析器后受到外加磁场的作用，它们将作圆周运动。
由于各种同位素离子的质量不同，它们将循着不同的路径到达收集器。用照相底板拍摄下这些轨迹，分析底板上各种同位素离子的位置和强度，可求得它们的质量和相对丰度。质谱仪方法现已是一种得到广泛应用的化学分析方法，它可用于痕量元素分析。它也可进行同位素分离以制备纯的同位素样品。
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