1974年R. D. Macfarlane和他的合作者发现，从

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Cf源发射的裂变碎块能够使固体薄膜表面的生物大分子电离和解吸附。他们利用这种效应在两年之后建造起一台新型的质谱仪，一般叫它做

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Cf等离子解吸附质谱仪，或简称之为“

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Cf-PDMS”。这种质谱仪的基本原理是，设法把由裂变碎块轰击而离开样品表面的生物大分子离子引入具有一定数值的加速电场，这样，这些离子将由于自身的质量不同而获得不同的速度。若在距样品一定距离处放置探测器

D

2

，则这些速度不同的离子到达探测器

D

2

的时间就有早有迟。如图所示，我们在

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Cf源的另一方放置接收裂变碎块的探测器D

1

。由于Cf原子核裂变时放出两个飞行方向几乎成180°的裂变碎块，因此，由几何安排可见，如果其中一个裂变碎块击中样品产生解吸附而放出分子离子，而另一碎块必然被

D

1

所探测。这样D

1

中产生的信号就可以作为“起始时间”信号，而解吸附飞出的分子离子到达

D

2

时相对于起始时间信号的时间间隔

∆t

直接与分子离子的质量有关。只要将

D

1

、

D

2

引出的信号分别送入“计时器”，就可以测出

∆t

的分布，从而通过计算机换算出对应的分子离子质谱。这种方法称之为飞行时间法。