Amb aquesta tècnica es realitza una de les anàlisis més importants en la caracterització d'objectes de plom, plata i coure: l'anàlisi d'isòtops de plom. A través d'aquesta prova es busca diferenciar el plom de diversa procedència i atribuir, per tant, les matèries primeres a afloraments o metal·lotectes específics. El TIMS funciona mitjançant una càmera de ionització en la que la mostra s'insereix per a ser escalfada. Per a evitar la ionització inestable del plom s'utilitza un gel de sílice que, a l'escalfar-se a 700-900ºC es cristal·litza contenint el plom i aconseguint una emissió més estable dels seus ions. El fraccionament isotòpic durant el procés d'escalfament de la mostra succeeix per l'evaporació dels isòtops més lleugers del plom (Pb) abans que els més pesats. Les característiques principals d'aquesta tècnica són:

  1. Determinació isotòpica de varis elements.
  2. Especialment apropiat per a estudis arqueometal·lúrgics.
  3. Tècnica destructiva.
  4. Poca quantitat de mostra necessària