射頻質譜計的工作原理是按不同質荷比的離子在通過射頻分析場時增能的不同進行質量分離的。從圖12-29可見，
 

由陰極F發出的電子，受柵極Gi的加速，將柵極G1和G2之間的氣體分子電離。所產生的離子在加速電壓U的作用下，向柵極G2、G3和G4組成的射頻分析場運動。因為G2、G3和G4所處的直流電位相同，柵距也均為s，所以當G3上施加一個角頻率為御的射頻電壓時，在G2和G3間形成的射頻電場為
 

式(12-35)即為射頻質譜計的質量調諧公式。能滿足式(12-35)的離子便能獲得z*大增能，這種離子稱為同步離子，其它離子則增能很小，甚至損失能量。為了不讓增能小的離子打到收集極C上，在收集極前面設置帶正電位的拒斥柵G5，只讓能量大于拒斥電位的同步離子打上收集極。這種選擇性增能效虛構成了射頻質譜計的質量分離原理。

從儀器的調諧公式可見，質量掃描有兩種方式：一是改變射頻電場的頻率，二是改變離子加速電壓。在種掃描方式中，質量標度呈非線性，但質量范圍寬。后一方式的質量標度呈線性，但覆蓋的質量范圍窄，只能靠變換頻率來擴大工作質量范圍。

儀器的分辨本領與離子傳輸效率的調節，是用改變G5上的拒斥電位來實現的。隨著G5對G2相對電位的增加，相應能達到收集極的離子的入射角與z*大增能相位角之間的差變小。此時儀器的分辨本領提高，而離子的傳輸效率降低。

為了改善分辨本領，實際儀器往往采用多級射頻分析場。具有三個分析場、兩個漂移空間的貝內特型射頻質譜計性能較好。

射頻質譜計的另一種形式是雷德黑德型無漂移空間射頻質譜計，儀器的射頻分析場由奇數個（通常為5個～l1個）等間距的柵極構成。它又稱直線加速器射頻質譜計，國外商品名為Topatron，意為一種既可測量分壓力又可測全壓力的儀器。其工作原理和直線加速器相似，但在結構上不同于貝內特型射頻質譜計，也是按增能不同進行質量分離的。圖12-30是這種儀器的結構圖。由陰極F發出的電子受電離室A正電位UA的加速，將氣體分子碰撞電離。所生成的離子由柵極G1土的電位-UG1所加速，通過射頻分析場進行質量分離。柵極G1所截獲的那部分未經質量分離的離子，可用來指示全壓力。

除以上兩種射頻質譜計外，還有博伊德型射頻質譜計和不等距柵射頻質譜計，這里不一一贅述。

射頻質譜計的優點是，不需要磁場，體積小，質量輕。其缺點為，離子在分析場內的傳輸效率低（因而儀器的靈敏度低），分辨本領差。雷德黑德型射頻質譜計的特點是，探頭的體積更小，能兼作全壓力測量。

由貝內特在1950年發明的射頻質譜計是一臺具有漂移空間的三級式儀器，儀器的分辨本領為．15左右，離子傳輸率只有5%。單級的射頻質譜計因分辨本領很差，只能用于檢漏。一種國產的三級式貝內特型射頻質譜計的儀器的性能參數：質量范圍為10u～90u(頻率f=2MHz)；分辨本領為5—20;工作壓力范圍為1×10^-2Pa—l×10 ^-4Pa。