Uygulamasının moleküler katı kimyasal analizi, Malzeme Bilimleri, Biyoloji ve Nanoteknoloji özellikle zor bir sorun teşkil etmektedir. Küme iyon mass spectrometry research son gelişmeler, bu alanda yeni yol açıyoruz. İle bu alet, bir enerjik birincil iyon ışını birçok farklı atomik bileşenlerden oluşan bir mermi oluşturmak için çeşitli moleküler iyonları kullanılarak oluşturulur. Gelecek, bu ışını hızlandırılmış için 10-20 keV Kinetik Enerji, sıkı bir submicrometer prob boyutuna odaklandı ve örnek yüzey yönetti. Bu enerjik küme mermi hedef ile etkileşim gibi ikincil pozitif ve negatif iyonlar dan etkisi açısından enerji transferi olayları karmaşık bir dizi sonucu yayılan. Bu ikincil iyonlarının kimyasal bileşimi desorbed türlerin ortaya çıkarmak için bir Kütle Spektrometre ayıklanır.

Bu kitle belirlenmesi dağıtım, ikincil iyon mass spectrometry veya SIMS denir. Bu iyonlar kimyasal yapısı güçlü enerji mermi ve türünü bağlıdır. Tamamen atomik iyon mermi için ikincil iyon yoğunluğu düşüktür ve kimyasal bileşimi çoğunlukla analitik programı sınırlama yüzeyinde kendisini farklı. Küme mermi atom sayısı arttıkça, ancak ikincil iyonları sayısı ve mass spectrometry ile ilgili güvenilir kimyasal bilgi miktarını büyük ölçüde artırır. Bir microfocused küme iyon yaygı yoklama ile düşsel iki ve three dimensional (2d ve 3d) Kimyasal Kompozisyon malzemeler, İnorganik ve organik çok katmanlı yapıları Biyomalzeme, sensörler ve tek biyolojik hücreler kadar geniş bir yelpazede mümkündür.