仪器（如图1）主要由两部分组成：基质辅助激光解吸电离离子源（MALDI）和飞行时间质量分析器（TOF）。MALDI的原理 是用激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量传递给生物分子，而电离过程中将质子转移到生物分子或从生物分子得到质子，而使生物分子电离的过程。因此它是一种软电离技术，适用于混合物及生物大分子的测定。TOF的原理 是离子在电场作用下加速飞过飞行管道，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测即测定离子的质荷比（M/Z）与离子的飞行时间成正比 ，检测离子。MALDI-TOF-MS具有灵敏度高、准确度高及分辨率高等特点，为生命科学等领域提供了一种强有力的分析测试手段，并正扮演着越来越重要的作用。
早期的MALDI一TOF 尽管能够分析质量数达数万的大分子, 但是它只有数百的分辨率,质谱峰较宽,信噪 比不理想, 质量测量精度不高。对于 MALDI一TOF, 影响分辨率的主要因素是初始离子的动能分散。 这已在 Chait 等人的实验中得到证实 。目前主要有两个措施来解决这个问 题: ① 静电反射器 ( ElectrostaticReflec tron), 这个概念最早由 Manlyrin 于 1973 年提出 ,其基本原理是当离子源飞向反射器时.高动能的离子会比低动能的离子更深的穿入反射器。 离子被反射后, 飞抵离子检测器, 高动能的离子飞行的路程就长一 些。 调节反射器条件就可以使得质量相同而初始动能不同的离子更加一致地达到检测器, 实现动能的一级聚焦。Mamyrin于 1994 年 又提出了对离子进行高次聚集的设计方案 。Cotetr 用十分简 单的圆筒电极作为反射器实现了 Mamyrin 的设想 。反射器可以使MALDI 一TOF 的分辨率大大提高。②离子延迟引出 ( Delay Extraction) , 当激光照射靶的瞬间, 若靶电极和与其相对的离子引出电极处于相同的电位, 即在两电极之间形成无场区, 那么被解吸离子以不同的初始速度在无场区内运动, 经过一 段延迟时间后, 速度高的离子离靶远,速度低的离子离靶近, 然后以脉冲方式在瞬间使靶与引出电极处于不同电位, 由此产生的电场把离子引出, 经聚焦透镜后飞出离子源。 离靶近的离子比离靶远的离子得到更大的加速 ( 因而获得更大的动能 ), 适当选择延迟时间及靶与引出电极间电压差, 可以有效地补偿离子的初始动能分散, 从而显著地提高线性 TOF 质谱仪的分辨率, 飞行距离约 1 m 的线性TOF质谱仪的分辨率可达 2000-3000。 这一技术即为 “延迟引出” （Delay Extraction) 技术或称为“ 脉冲离子引出”( PulseIon Extraction, PIE )。 延迟引出技术与离子反射器联合用可使 MALDI一TOF 质谱仪的分辨率超过一 万。
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