يعتبر جهاز المطياف الكتليّ - المعروف أيضاً بمطيافي القطب الحثّي أو "MS"- أحد أهم الأجهزة المستخدمة في التحليل الفيزيائي والكيميائي للعديد من العناصر والمواد المختلفة. هذا الجهاز قادرٌ على تحديد التركيب الجزيئي للمكونات الموجودة داخل مادة ما من خلال قياس كتلتها الشارديّة.

يعمل المطياف الكتلي بشكل أساسي بناءً على ثلاثة مراحل رئيسية وهي الاستخلاص والإشعاع والتجزئة. تبدأ العملية باستخلاص الأيونات من العينات التي يتم تحضيرها أولاً. هذه الخطوة قد تتضمن عدة طرق مثل التأين الكهربائي، تأين الإلكترون، أو حتى استخدام الليزرات عالية الطاقة لتشكيل أيونات موجبة وسالبة تحمل شحنة كهربائية مختلفة.

بعد إنشاء تلك الأيونات، تدخل مرحلة الإشعاع حيث تنطلق هذه الجسيمات المشحونة عبر مجال مغنطيسي خاص يحول مساراتها اعتمادًا على نسبة الشحنة إلى الكتلة الخاصة بها. تؤثر قوة المجال المغنطيسي وكتلة كل جسيم معًا على المسافة التي يقطعها قبل الوصول إلى كاشف المستشعر المقابل له.

أخيراً، يأتي دور تجزئة البيانات وتفسير نتائج التسلسل الزمني للإشارة الكهرومغناطيسية الناتجة بعد تشكيل البؤر الدقيقة للأيونات وأخذ صور لها باستخدام تقنية التصوير الضوئي جداول الطيف الكتليّ. هنا يتم حساب نسب العناصر المكونة للعينة استنادا لوزناتها الصحيحة ومعلومات أخرى حول خصائصها الفيزيائية والكيميائية المتعلقة بحجم وشكل ذراتهم الفردية عند دخولهم المنطقة المؤجّرة بالمجالات المغناطسية في قلب النظام المطيافي.

هذه التقنية الرائدة تقدم رؤى عميقة وعالية الدقة حول تركيبة المواد مما يعطي فوائد عظيمة لمختلف القطاعات العلمية والصناعية ومن ضمنهما الطب البيولوجي والأبحاث البيئية وصناعة الأدوية وغيرها الكثير.