针质离子源产生的一次离子打到矿物和岩石样品的表面激发出二次离子，二次离子经过仪器的静电分析器进行能量聚焦，然后通过磁分析器将不同质荷比的同位素分开，由仪器后面的多接收器进行测定。通过测定元素的同位素组成可以获得矿物和岩石形成时间。