由于SISM的特点，目前可以应用于下列五个方面的分析研究：
1. 表面分析（包括单分子层的分析），诸如催化、腐蚀、吸附、和扩散等一些表面现象均通过SISM获得了成功的分析研究。
2. 深度剖面分析（深度大于50nm的分析），在薄膜分析、扩散和离子诸如等有关研究中，SISM是测定杂质和同位素的深度浓度 分布最有效的表面分析工具。
3. 面分析 通过离子成像法可以提供关于元素横向分布的信息和适当条件下单定量信息。目前离子成像已经用于研究晶界析出物、冶金和单晶的效应、横向扩散、矿物相的特征以及表面杂质分布等。
4. 微区分析（区域直径小于25μm的微区），用于元素的痕量分析、杂质分析、空气中悬浮粒子的分析等。
5. 体分析 即对固体一般特性的分析。 由于离子探针有许多优点，故自问世以来在半导体、金属、矿物、环境保护、同位素和催化剂各个方面的应用都有很大发展。
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