飛行時間二次離子質譜儀(ToF-SIMS)。在此類質譜儀中，二次離子被提取到無場漂移管，二次離子沿既定飛行路徑到達離子檢測器。由于給定離子的速度與其質量成反比，因此它的飛行時間會相應不同，較重的離子到達檢測器的時間會比較輕的離子更晚。此類質譜儀可同時檢測所有給定極性的二次離子，并具有極佳質量分辨率。
此外，由于此類質譜儀的設計利用了在極低電流(pA范圍)中運行的脈沖離子束，所以此類質譜儀有助于分析表面、絕緣體和軟材料等易受離子影響而導致化學損傷的物質。
