İkincil iyon kütle spectroskopisi (SIMS), numuneleri birkaç keV enerjili odaklanmış birincil iyon ışını ile püskürtülüp, numunelerin yüzeyinden yayılan ikincil iyonları analiz ederek katı yüzeyler hakkında elementel ve moleküler bilgi elde edinilmesini sağlayan çok hassas yüzey analitik tekniğidir. Yüzeyden yayılan ikincil iyonlar uçuş zamanlı kütle spektrometresiyle analiz edilir.  

Aşağıda tanımlanan değişik analiz tipleri uygulanabilir.

Yüzey Spektroskopisi
    Çok düşük birincil iyon yoğunluğu kullanılarak en dış tek katmanlar hakkında detaylı elementel ve moleküler bilgi sağlar
        Yüksek hassasiyet - ppm/ppb aralığında
        Yüksek kütle aralığı ve çözünürlüğü

Yüzey Görüntüleme
    İyi odaklanmış iyon ışınıyla (elektron mikroprobrobuyla) yüzeyi tarayarak kütle çözünümlü ikincil iyon görüntüleri (kimyasal harita) elde edilebilir.
        Yüksek lateral çözünürlük (<60 nm)
        Hızlı görüntü belirleme (50kHz piksel frekansına kadar)
        Görüş alanı -  µm2- cm2

Derinlik profili
    İkili ışın modunda çalışır, birinci ışın oyuk pükürtümü yaparken, ikincil ışın oyuk dibini analiz eder.  
        Derinlik çözünürlüğü - 1 nm’den daha iyi
        Yüksek kütle çözünürlüğü
        Püskürtüm hızı 10 µm/h’a kadar
        Yalıtkan malzemeler için idealdir.

3-Boyutlu Analiz
    spektral, görüntüleme ve derinlik bilgilerini birleştirir. Aşağıdaki uygulamalarda kullanılır:
        üretilmiş yapılar; TFT ekranlar...
        kusur analizleri; gömülü parçacıklar...
        malzeme bilimi; tane sınırı, difüzyon...

Cihaz marka ve modeli: ION-TOF ToF-SIMS 5