Коллекторы Фарадея

Ионы, ударяющиеся о металлическую поверхность, нейтрализуются посредством передачи электронов, которые создают соответствующий ток. Когда металл поддерживается при постоянном потенциале, сила этого тока может измеряться через большой омический резистор. Преобразователь тока в напряжение затем может создать сигнал, пропорциональный ионному току, однако ионы с двойным зарядом будут создавать сигнал в 2 раза сильнее по сравнению с однозарядными ионами.

В своей самой простой форме коллектор Фарадея - это всего лишь металлическая пластина, расположенная за выходной прорезью анализатора. Крупным недостатком этого простого устройства является то, что падающие ионы могут выталкивать вторичные электроны при ударе о металлическую поверхность, вызывая ток большей силы, чем соответствующий ионный ток. Золотое покрытие - это способ минимизации эмиссии вторичных электронов.
Эффекты вторичных электронов можно также минимизировать путем использования закрытой конструкции, за исключением прорези для входа ионов (чаша Фарадея). Вторичные электроны ударяются о поверхность внутри чаши и захватываются вновь, и таким образом их воздействие исключается. Другое решение заключается в использовании дополнительной сетки перед чашей Фарадея, которая действует в качестве подавителя электронов (выдерживается при потенциале, который значительно ниже потенциала чаши Фарадея).

Ограниченностью коллектора Фарадея является его скорость измерения. Это связано с емкостью входных кабелей и необходимостью использовать резисторы с высоким входным сопротивлением. При 10^-16А временная константа, как правило, составляет приблизительно 1 с. Измерение при такой низкой силе тока ограничивается помехами, создаваемыми кабелями и соединителями, а также термическими помехами, источником которых является сам резистор.