Maseni spektrometar akcelerator je laboratorijski uređaj koji koristi kombinaciju magnetizma i visokog napona za mjerenje radioaktivnih elemenata. Iako je prvi put demonstrirano 1930-ih, upotreba akceleratora u kombinaciji s masenom spektrometrijom nije postala uobičajena sve do 1970-ih. Masena spektrometrija je mjerenje mase molekule ili atoma odvajanjem različitih atoma po njihovoj težini ili masi pomoću magnetskih polja.
Arheologija, proučavanje drevnih civilizacija, koristi prisutnost radioaktivnih materijala, prvenstveno ugljika, od početka 20. stoljeća. Znanstvenik bi mogao uzeti uzorak s arheološkog nalazišta, izmjeriti količinu radioaktivnog ugljika-14 prisutnog u uzorku i procijeniti starost uzorka ili artefakta. Prije upotrebe masenog spektrometra akceleratora, mjerenje ugljika-14 bilo je dugotrajno i zahtijevalo je veliku količinu materijala. Znanost o korištenju radioaktivnog ugljika za određivanje starosti drevnih artefakata poznata je kao “datiranje ugljikom”.
U akceleratorskom masenom spektrometru postoji nekoliko različitih sekcija, ali primarna oprema su magnetski separator i tandemski akcelerator. Prvi dio jedinice koristi magnetni separator male snage za uklanjanje neželjenih čestica ili molekula iz struje uzorka. Zatim uzorak ulazi u tandemski akcelerator, koji najprije ubrzava čestice privlačeći negativno nabijenu česticu visokoenergetskim pozitivnim električnim nabojem, koji prelazi milijune volti.
Ubrzane čestice zatim prolaze kroz uređaj za uklanjanje elektrona, koji je ili vrlo tanak sloj ugljika ili određeni plin. Elektroni se uklanjaju iz čestice, što rezultira pozitivno nabijenim ionom. Ioni se sada ponovno ubrzavaju, jer ih odbija visoki pozitivni naboj akceleratora. Zbog toga se ovaj dio uređaja naziva tandemski akcelerator, jer utječe na ione dvaput koristeći efekte privlačenja i odbijanja zbog električnog naboja.
Nakon što ioni velike brzine napuste tandemski dio, ostatak masenog spektrometra akceleratora su dodatni magneti koji mogu usmjeriti tok uzorka do detektora koji broji broj čestica koje do njega dospiju. Svaki dio spektrometra povezan je s računalima koja mogu podesiti električnu i magnetsku snagu kako bi kontrolirali tok proizvoda. Detektori su iznimno osjetljivi i mogu osjetiti jedan radioaktivni ion u mnogo milijuna neradioaktivnih.
Uz njegovu upotrebu u arheologiji i geologiji, akcelerator maseni spektrometar može se koristiti u medicinskom dijagnostičkom ispitivanju. Radioaktivni element, nazvan tracer, može se ubrizgati u pacijenta ili u malim količinama uključiti u lijek koji pacijent uzima. Kako tijelo apsorbira lijek, element traga se može vidjeti pomoću uzoraka unesenih u maseni spektrometar akceleratora. Sposobnost spektrometra da vidi vrlo male količine radioaktivnog elementa čini ovu tehniku vrijednom, jer pacijent vidi vrlo niske razine radioaktivnosti za koje se vjeruje da ne izazivaju zdravstvene probleme.