یک طیف سنج جرمی هلیوم کار می کند با استفاده از ترکیبی از تکنیک های الکترومغناطیس و یونیزاسیون گاز.
این شامل مراحل زیر است:
نمونه در یک محفظه خلاء قرار می گیرد و محفظه برای ایجاد یک محیط کم فشار تخلیه می شود.
گاز هلیوم به محفظه وارد می‌شود و هر مولکول هوای موجود حذف می‌شود، زیرا هلیم گاز اولیه مورد استفاده در این فرآیند است.
یک پرتو الکترونی گسیل می شود که با اتم های هلیوم در محفظه برخورد می کند و با حذف یک الکترون آنها را یونیزه می کند. این جریانی از یون های هلیوم مثبت ایجاد می کند.
یون ها توسط یک میدان الکتریکی شتاب می گیرند و باعث حرکت آنها به سمت آشکارساز می شود.
یون ها از میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک آهنربا عبور می کنند. میدان مغناطیسی در اثر نیروی لورنتس باعث می شود یون ها مسیری منحنی را طی کنند.
انحنای مسیر یونی با نسبت جرم به بار آنها تعیین می شود. یون‌های سبک‌تر با نسبت بار به جرم بالاتر، منحنی بیشتری خواهند داشت، در حالی که یون‌های سنگین‌تر با نسبت بار به جرم کمتر، منحنی کمتری خواهند داشت.
آشکارساز در انتهای مسیر یون، یون ها را ثبت می کند و زمان رسیدن و شدت آنها را اندازه گیری می کند.
با تجزیه و تحلیل زمان رسیدن و شدت یون ها، می توان جرم و غلظت هلیوم در نمونه را تعیین کرد.
به طور خلاصه، الف طیف سنج جرمی هلیوم از تکنیک‌های یونیزاسیون، شتاب، انحراف مغناطیسی و تشخیص برای اندازه‌گیری جرم و غلظت هلیم استفاده می‌کند که آن را برای کاربردهای مختلفی مانند تشخیص نشت و تجزیه و تحلیل گاز مفید می‌کند.