Los espectrómetros de masas para determinar la composición isotópica deben ser muy precisos. La ionización por impacto de electrones se utiliza para analizar la composición isotópica de elementos ligeros( carbono , hidrógeno , oxígeno , azufre , nitrógeno , etc.). En este caso, todos los métodos de introducción de la fase gaseosa son adecuados, como en los espectrómetros de masas orgánicos (DELTAPlus, DELTAPlus XL y MAT253).
Para el análisis de isótopos de elementos más pesados se utiliza la ionización superficial (TRITON TI) o la ionización por plasma acoplado inductivamente (NEPTUN, ELEMENT2). En Rusia, para la espectrometría de masas de isótopos, el espectrómetro de masas MI-1201 fabricado por NPO Electron (ahora OAO SELMI, Sumy, Ucrania) en varias modificaciones (MI-1201-AG, MI-1201-AGM, MI-1201IG). Sin embargo, debido al colapso de la URSS y la inestabilidad de las relaciones políticas entre Rusia y Ucrania, actualmente es muy difícil equipar a las empresas e instituciones rusas con dispositivos ucranianos.
Para resolver el problema de proporcionar a las empresas nacionales equipos de espectrometría de masas, el liderazgo del Ministerio de Industria Nuclear de la Federación Rusa en 1999 decidió organizar la producción de una serie de espectrómetros de masas especializados para diversos propósitos, el primero de los cuales era un especializado espectrómetro de masas para la composición isotópica del uranio en fase gaseosa, que recibió la designación MTI-350G. En 2002, se completó el desarrollo del dispositivo, MTI-350G se registró en el Registro Estatal de Instrumentos de Medición con el número 23457-02 y se aprobó para su uso en la Federación Rusa. En la actualidad, la producción en serie del dispositivo se ha lanzado en Uralpribor LLC (Novouralsk), más de una docena de espectrómetros de masas MTI-350G se operan en la producción de separación de la empresa de enriquecimiento de uranio más grande del mundo: la planta electroquímica de Ural (Novouralsk).
De 2002 a 2007 se llevó a cabo el desarrollo de un espectrómetro de masas especializado MTI-350T, diseñado para medir la fracción atómica de isótopos de uranio , plutonio y combustibles mixtos en fase sólida. Actualmente, se está trabajando para certificar el dispositivo. Además de los instrumentos isotópicos, el programa está desarrollando: un espectrómetro de masas MTI-350GP diseñado para analizar sustancias químicamente agresivas con el fin de controlar las impurezas en el hexafluoruro de uranio gaseoso, así como un espectrómetro de masas MTX-350GS para controlar la producción sublimada de hexafluoruro de uranio .
Muchos tipos de espectrómetros de masas de isótopos utilizan analizadores de masas magnéticas. Las características técnicas más importantes de los espectrómetros de masas y los detectores espectrométricos de masas son la sensibilidad, el rango dinámico, la resolución y la velocidad de exploración.