Bunyi ion yang diekstrak dari sumber ion impak elektron dialihkan ke dalam sistem pemisahan kuadrupole yang mengandungi empat elektrod berbentuk rod. Lakaran rentas bagi empat batang membentuk bulatan kelengkungan untuk hiperbola supaya medan elektrik sekelilingnya hampir berbentuk hiperbola. Setiap satu daripada dua rod yang bertentangan menunjukkan potensi yang sama, ini adalah voltan DC dan voltan AC frekuensi tinggi yang disuperimpos. 4,2). Voltaj yang dikenakan menginduksi osilasi melintang dalam ion yang melintasi pusat, di antara batang. Amplitud hampir semua osilasi meningkat sehingga akhirnya ion akan bersentuhan dengan batang; hanya dalam kes ion dengan nisbah jisim kepada cas m/e tertentu, syarat resonans yang membolehkan laluan melalui sistem dipenuhi. Setelah mereka melarikan diri dari sistem pemisahan, ion-ion bergerak ke perangkap ion (detektor, cawan Faraday) yang juga boleh mengambil bentuk pengganda elektron sekunder (SEMP). 

Panjang sensor dan sistem pemisahan adalah kira-kira 15 cm. Untuk memastikan bahawa ion dapat bergerak tanpa halangan dari sumber ion ke perangkap ion, panjang laluan bebas purata di dalam sensor mesti jauh lebih besar daripada 15 cm. Untuk udara dan nitrogen, nilainya adalah kira-kira p · λ = 6 · 10^–3 mbar · cm. Pada p = 1 · 10^-4 bar, ini bersamaan dengan panjang laluan bebas purata λ = 60 cm. Tekanan ini biasanya dianggap sebagai vakum minimum untuk spektrometer jisim. Ciri penutupan kecemasan untuk katod (yang bertindak balas terhadap tekanan berlebihan) hampir selalu ditetapkan pada kira-kira 5 · 10^-4 mbar. Keinginan untuk dapat menggunakan spektrometer kuadrupole pada tekanan yang lebih tinggi juga, tanpa penukar tekanan khas, membawa kepada pembangunan sensor XPR (XPR bermaksud julat tekanan yang diperluas). Untuk membolehkan pengukuran langsung dalam julat kira-kira 2 · 10^-2 mbar, yang sangat penting untuk proses sputter, sistem rod telah dikurangkan dari 12 cm kepada panjang 2 cm. Untuk memastikan bahawa ion dapat melaksanakan bilangan osilasi melintang yang diperlukan untuk pemisahan jisim yang tajam, bilangan ini adalah kira-kira 100, frekuensi arus dalam sensor XPR terpaksa dinaikkan dari kira-kira 2 MHz kepada kira-kira 6 kali nilai itu, iaitu kepada 13 MHz. Walaupun terdapat pengurangan dalam panjang sistem rod, hasil ion masih berkurangan disebabkan oleh proses penyebaran pada tekanan yang tinggi. 

Pembetulan elektronik tambahan diperlukan untuk mencapai penggambaran spektrum yang sempurna. Dimensi sensor XPR adalah begitu kecil sehingga ia dapat "sembunyi" sepenuhnya di dalam tabulasi flang sambungan (DN 40, CF) dan dengan itu tidak mengambil ruang di dalam ruang vakum yang sebenar. 4.1a menunjukkan perbandingan saiz bagi sensor berprestasi tinggi biasa dengan dan tanpa Channeltron SEMP, sensor biasa dengan channelplate SEMP. Fig. 4.1b menunjukkan sensor XPR. Vakuum tinggi yang diperlukan untuk sensor sering dihasilkan dengan TURBOVAC 50 pam turbomolekul dan D 1,6 B pam sudu putar. Dengan kapasiti pemampatan yang hebat, satu lagi kelebihan pam turbomolekul apabila mengendalikan gas dengan jisim molar tinggi adalah bahawa sensor dan katodnya dilindungi dengan baik daripada pencemaran dari arah pam hadapan. 

Seseorang boleh menganggap sensor itu sebagai berasal dari sistem pengukuran pengekstrak (lihat Rajah. 4,3), di mana sistem pemisahan dimasukkan antara sumber ion dan perangkap ion. 

Sumber ion terdiri daripada susunan katod, anod dan beberapa penghalang. Emisi elektron yang dikekalkan pada tahap tetap menyebabkan pengionan separa gas residu, di mana sumber ion "terbenam" sehabis mungkin. Kekosongan di sekitar sensor akan secara semula jadi dipengaruhi oleh pemanggangan dinding atau katod. Ion-ion akan diekstrak melalui penghalang mengikut arah sistem pemisahan. Salah satu penghalang disambungkan kepada penguat berasingan dan – sepenuhnya bebas daripada pemisahan ion – menyediakan pengukuran tekanan total yang berterusan (lihat Rajah. 4,4). Katod dibuat daripada wayar iridium dan mempunyai lapisan oksida torium untuk mengurangkan kerja yang berkaitan dengan pelepasan elektron. (Untuk beberapa waktu kini, oksida torium secara beransur-ansur telah digantikan oleh oksida yttrium.) Salutan ini mengurangkan fungsi kerja pelepasan elektron supaya aliran emisi yang diingini dapat dicapai walaupun pada suhu katod yang lebih rendah. Tersedia untuk aplikasi khas adalah katod tungsten (tidak sensitif terhadap hidrokarbon tetapi sensitif terhadap oksigen) atau katod rhenium (tidak sensitif terhadap oksigen dan hidrokarbon tetapi menguap perlahan semasa operasi disebabkan oleh tekanan wap yang tinggi).