1. Désorption/ablation (passage en phase gazeuse) par laser impulsionnel ns/ps/fs

Dans certains cas, pour un meilleur couplage de l’énergie, la longueur d’onde du laser (accordable) peut être amené en résonnance avec une bande d’absorption intense de l’échantillon étudié. On parle alors de désorption laser résonnante (e.g. désorption de la glace par OPO ns à 3.1 µm - stretching O-H)

2. Ionisation des produits désorbés

La "plume" d’ablation est interceptée à 90° par une source UV (ns) qui réalise l’ionisation mono-photonique (cellule de Xénon – 118 nm, laser à excimère F2– 157 nm) ou multi-photonique de (certains de) ses constituants. Dans le second cas, la sensibilité de la méthode se trouve grandement améliorée si les photons d’ionisation (issus d’un laser accordable - à colorant ou OPO) sont en résonnance avec une transition permise de la molécule à étudier. On parle dans ce cas de technique REMPI (Resonance Enhanced Multi-Photon Ionisation)

3. Séparation en masse par analyseur à temps de vol + réflectron

Les particules ionisées sont accélérées par des champs électriques. Leur vitesse dépend de la masse. En mesurant le "temps de vol" (de la zone d’accélération jusqu’au détecteur) on peut déterminer la masse. Le réflectron est un miroir électrostatique qui sert à améliorer la résolution en masse (de l’ordre de 1000 pour ces spectromètres).