Obiectivul principal urmarit este investigarea posibilitatilor de realizare a unui aparat pentru determinari de precizie de rapoarte izotopice, utilizând ca analizori de masa filtre cuadrupolare.
Proiectul vizeaza efectuarea de cercetari avansate în domeniul opticii ionice, fizicii atomice, electronicii, tehnica vidului, care vor constitui suportul stiintific pentru cercetari aplicative in domeniul IRMS si dezvoltarea de noi metode de investigatie, bazate pe determinari de rapoarte izotopice pentru izotopii stabili.
Un filtru de masa cuadrupolar consta dintr-un sistem de patru bare cilindrice, paralele, de sectiune hiperbolica (în buna aproximatie, circulara) între care este generat un camp electric de radio-frecventa cuadrupolar. Barele, de lungime egala, paralele, sunt dispuse astfel încât axele lor sa se gaseasca în colturile unui patrat. (figura 1)Distanta dintre doua bare dispuse pe diagonala acestui patrat este 2r0. De regula sistemul de patru bare este plasat într-o incina cilindrica de raza 3,5r0. Raza barelor, de sectiune circulara, este r = 1,146 r0. Fasciculul ionic este injectat axial în directia z. Considerand un ion de masa m si de sarcina e, ecuatiile de miscare ale acestuia in campul generat de cele patru bare iau forma ecuatiilor Mathieu:
; 
unde:
; 
; 
. Solutia generala a ecuatiilor Mathieu este: 
unde A si B sunt constante de integrare care depind de conditiile initiale. Constantele C2r si μ depind de valorile ax si qx respectiv ay si qy si nu depind de conditiile initiale. In functie de natura lui "μ" solutia prezinta sau nu periodicitate in raport cu "ξ".
Solutiile periodice care ramân finite atunci când ξ → ∞ sunt "solutii stabile". Daca u(ξ) < r0 filtrul cuadrupolar este transparent pentru ionul de masa m. Solutiile stabile se obtin pentru μ = iβ unde β este neîntreg. Intrucât μ depinde numai de parametri au si qu , conditiile de stabilitate pot fi reprezentate printr-o diagrama de stabilitate în planul a - q (Figura 2)
unde: 
; 
unde: 
. Punctele situate in interiorul triunghiului curbiliniu reprezentat in figura 2 corespund unor traectorii stabile, punctele exterioare corespund unor traectorii insabile. 
Sa presupunem ca avem un element cu doi izotopi, de masa m1 si m2, pentru care dorim sa stabilim raportul concentratiilor. Imaginam o sursa de ioni "simetrica", care, în urma ionizarii probei printr-un procedeu oarecare (de exemplu prin impact electronic), genereaza doua fascicule ionice identice. Aceste doua fascicule ionice pot fi dirijate spre doua filtre de masa cuadrupolare, focalizate, prin alegerea în mod convenabil a valorilor U1, V1 respectiv U2, V2, fiecare pe cate unul dintre izotopi. Se realizeaza astfel un instrument care permite masurarea simultana a celor doi curenti ionici de interes. În figura 3 este prezentata schematic structura aparatului.