Химический анализ многокомпонентных молекулярных твердых веществ создает особенно сложной проблемы в материаловедение, биология и нанотехнологии. Последние события в исследованиях масс-спектрометрии ионной кластера открытие новых направлений для этого поля. С этим инструментом, пучок энергичный основных ионов создается с использованием различных типов молекулярной ионов для создания снаряда, состоящая из многих различных компонентов атомной. Далее, этот луч ускоряется до 10-20 кэВ кинетической энергии, плотно сосредоточены на субмикронном зонд размер и направлен на поверхности образца. Как этот снаряд энергетический кластер взаимодействует с объектом, положительные и отрицательные вторичные ионы излучаемый вблизи точка удара по сложным серии событий передачи энергии. Эти вторичные ионы извлекается в масс-спектрометр для выявления химический состав десорбировано видов.

Определение этой массы распределение называется масс-спектрометрия вторичных ионов или SIM. Химическая природа этих ионов сильно зависит от типа и энергия снаряда. Для чисто атомарных ионов снарядов, интенсивность вторичных ионов низкой, и химический состав часто отличается от того, на поверхности, ограничивая аналитической полезности. Как увеличивается число атомов в кластер снаряд, однако, количество вторичных ионов и надежной информации о химических связанных с масс-спектрометрии резко возрастает. С microfocused кластер ионного пучка зонд, Визуализация двух и трех трехмерное (2D и 3D) химического состава возможен для широкого круга материалов, начиная от неорганических и органических многослойных структур для биоматериалов, датчики и единого биологических клеток.