此研究主要仪器为可移动选择离子流管SIFT-MS and Profile 3质谱分析仪，其主要技术参数及工作示意图见表16-12和图16-17。

表16-12 SIFT-MS and Profile 3质谱分析仪主要参数

图16-17 SIFT -MS and Profile 3质谱分析仪装置图

SIFT-MS质谱仪在空间上具有非常紧凑的结构。该系统长度仅有70Cm。从图中我们可以看出围绕着主管道的空间布局。图中两个空腔的压力约为10^-5 Pa，管道压力约为0.5Pa。图中氦气流的作用为使粒子流能够顺利的通过喉管。

图16-18 前导粒子形成示意图

该仪器的主要工作过程如图16-18所示。实验室的空气和纯净的蒸馏水经过三通管道混合，进入到混合后的管道中，并被微波谐振器电离，生成一系列的高能粒子，例如N₂⁺、N⁺、O₂⁺、O⁺、H₂O⁺等。这些粒子稳定之后，就会生成一些基本的前导粒子O₂⁺、H₃O⁺和NO⁺。图16-18为其形成的示意图。

生成前导粒子之后，在氦气的帮助下，3种前导粒子会和物质进行反应，用M代表物质的话，其反应过程如下所示(www.daowen.com)

H₃O+M→MH⁺+H₂O

O₂⁺+M→M++O₂

NO⁺+M→NO⁺.M（或M⁺+NO）

在这个过程中，氦气流的作用如示

1）形成一个气流，以帮助上升的气流平稳的进入到混合后的管道中去。

2）加热前导粒子。

3）减少气流中因为跑偏而损失的粒子。

4）用自身稳定的流量和体积来检测反应时间。

上述的这些条件是恒定不变的，以保证得到定量的混合物。