在單聚焦質量分析器中，離子源產生的離子由于在被加速初始能量不同，即速度不同，即使質荷比相同的離子，最后不能全部聚焦在檢測器上，致使儀器分辨率不高。為了提高分辨率，通常采用雙聚焦質量分析器，即在磁分析器之前加一個扇形電場。離子垂直進入扇形電場，受到與速度垂直方向的作用，改作圓周運動，當離子所受到的電場力與離子運動的離心力相平衡時，離子運動發生偏轉的半徑R與其質荷比m/z、運動速度v和靜電場的電場強度E。當電場強度一定時，R取決于離子的速度或質荷比。因此，扇形電場是將質量相同而速度不同的離子分離聚焦，使得速度不合適的離子無法進入到進入磁場的狹縫中，即具有速度分離聚焦的作用。然后，經過狹縫進入磁分析器，再進行m/z方向聚焦。調節磁場強度（掃場），可使不同的離子束按質荷比順序通過出口狹縫進入檢測器。這種同時實現速度和方向雙聚焦的分析器，稱為雙聚焦分析器。