Lors d’une analyse par spectrométrie de masse par transfert de charge protonique (PTR-MS pour l’acronyme anglais : proton-transfer reaction- mass spectrometry), l'air analysé est continuellement pompé à travers une chambre de réaction où les composés organiques volatils (COV) sont ionisés lors de réactions de transfert de protons avec des ions H₃O⁺. Les ions produits sont ensuite mesurés avec un analyseur de masse. Les analyses peuvent concerner différents objets du patrimoine (ainsi que leur matériaux) tels que documents graphiques, spécimens d’histoire naturelle, films photographiques ou cinématographiques, polymères synthétiques présents dans les objets de design, vernis ou adhésifs.

L’instrument PTR-MS transportable du CRC (VOCUS S TOFWERK) est constitué :

- d’une source d’ions permettant de produire des ions H₃O⁺ avec une pureté élevée (> 98 %) et d’une chambre de réaction contrôlée en température et régulée en pression

- d’un analyseur à temps de vol (ToF) compact à haute résolution (m/Δm FWHM supérieure à 4000 pour le xylène) et à haute sensibilité (> 4000 cps/ppb pour le xylène en 1 minute), avec une fréquence d'acquisition pouvant atteindre 40 Hz (25 ms)

- d’un détecteur MCP permettant une limite de détection basse pour le xylène pour une durée d’acquisition d’une minute (< 5 ppt)

- d’un système matériel et logiciel pour l’acquisition des données sous Igor Pro (WaveMetrics).