Το φασματόμετρο μάζας επιταχυντή είναι μια εργαστηριακή συσκευή που χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό μαγνητισμού και υψηλής τάσης για τη μέτρηση ραδιενεργών στοιχείων. Αν και αποδείχθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1930, η χρήση επιταχυντών σε συνδυασμό με φασματομετρία μάζας δεν έγινε συνηθισμένη μέχρι τη δεκαετία του 1970. Φασματομετρία μάζας είναι η μέτρηση της μάζας ενός μορίου ή ενός ατόμου με διαχωρισμό διαφορετικών ατόμων με βάση το βάρος ή τη μάζα τους χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία.
Η αρχαιολογία, η μελέτη των αρχαίων πολιτισμών, έχει χρησιμοποιήσει την παρουσία ραδιενεργών υλικών, κυρίως άνθρακα, από τις αρχές του 20ου αιώνα. Ένας επιστήμονας θα μπορούσε να πάρει ένα δείγμα από έναν αρχαιολογικό χώρο, να μετρήσει την ποσότητα ραδιενεργού άνθρακα-14 που υπάρχει στο δείγμα και να υπολογίσει την ηλικία του δείγματος ή του αντικειμένου. Πριν από τη χρήση ενός φασματόμετρου μάζας επιταχυντή, η μέτρηση του άνθρακα-14 ήταν χρονοβόρα και απαιτούσε μεγάλη ποσότητα υλικού. Η επιστήμη της χρήσης ραδιενεργού άνθρακα για τον προσδιορισμό της ηλικίας των αρχαίων αντικειμένων είναι γνωστή ως «χρονολόγηση άνθρακα».
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά τμήματα σε ένα φασματόμετρο μάζας επιταχυντή, αλλά ο κύριος εξοπλισμός είναι ένας μαγνητικός διαχωριστής και ένας διαδοχικός επιταχυντής. Το πρώτο μέρος της μονάδας χρησιμοποιεί μαγνητικό διαχωριστή χαμηλής ισχύος για την αφαίρεση ανεπιθύμητων σωματιδίων ή μορίων από τη ροή του δείγματος. Στη συνέχεια το δείγμα εισέρχεται στον διαδοχικό επιταχυντή, ο οποίος πρώτα επιταχύνει τα σωματίδια έλκοντας το αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο με ένα θετικό ηλεκτρικό φορτίο υψηλής ενέργειας, που υπερβαίνει τα εκατομμύρια βολτ.
Στη συνέχεια, τα επιταχυνόμενα σωματίδια περνούν μέσα από έναν απογυμνωτή ηλεκτρονίων, ο οποίος είναι είτε ένα πολύ λεπτό στρώμα άνθρακα είτε ένα συγκεκριμένο αέριο. Τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από το σωματίδιο, με αποτέλεσμα ένα θετικά φορτισμένο ιόν. Τα ιόντα τώρα επιταχύνονται ξανά, γιατί απωθούνται από το υψηλό θετικό φορτίο του επιταχυντή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτό το τμήμα της συσκευής ονομάζεται διαδοχικός επιταχυντής, επειδή επηρεάζει τα ιόντα δύο φορές χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα της έλξης και της απώθησης λόγω του ηλεκτρικού φορτίου.
Μόλις τα ιόντα υψηλής ταχύτητας φύγουν από το διαδοχικό τμήμα, το υπόλοιπο του φασματόμετρου μάζας του επιταχυντή είναι πρόσθετοι μαγνήτες που μπορούν να κατευθύνουν το ρεύμα δείγματος σε έναν ανιχνευτή που μετρά τον αριθμό των σωματιδίων που φτάνουν σε αυτό. Κάθε τμήμα του φασματόμετρου συνδέεται με υπολογιστές που μπορούν να προσαρμόσουν την ηλεκτρική και μαγνητική ισχύ για τον έλεγχο της ροής του προϊόντος. Οι ανιχνευτές είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι και μπορούν να ανιχνεύσουν ένα ραδιενεργό ιόν σε πολλά εκατομμύρια μη ραδιενεργά.
Μαζί με τη χρήση του στην αρχαιολογία και τη γεωλογία, ένα φασματόμετρο μάζας επιταχυντή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ιατρικές διαγνωστικές δοκιμές. Ένα ραδιενεργό στοιχείο, που ονομάζεται ιχνηθέτης, μπορεί να εγχυθεί σε έναν ασθενή ή να συμπεριληφθεί σε μικρές ποσότητες σε ένα φάρμακο που λαμβάνεται από τον ασθενή. Καθώς το σώμα απορροφά το φάρμακο, το στοιχείο ιχνηθέτη μπορεί να φανεί χρησιμοποιώντας δείγματα που εισάγονται σε ένα φασματόμετρο μάζας επιταχυντή. Η ικανότητα του φασματόμετρου να βλέπει πολύ μικρές ποσότητες ραδιενεργού στοιχείου καθιστά την τεχνική πολύτιμη, επειδή ο ασθενής βλέπει πολύ χαμηλά επίπεδα ραδιενέργειας που δεν πιστεύεται ότι προκαλούν ανησυχίες για την υγεία.