1. Prinsipe: As in materiaal bestriele wurdt mei primêre ioanen, dan stjoert it sekondêre ioanen út, dat binne ladene dieltsjes fan it materiaal.
Under ynfloed fan in magnetysk fjild krije sokke ioanen in ôfbûging dy't ôfhinget fan har atoommassa, dy't spesifyk is foar elk elemint.

2. Resolúsje: De primêre ioanen wurde ymplantearre yn it materiaal en ferminge har mei de boppeste 1 oant 10 nm (10-100Å). de metoade is dêrom yn 'e djipte wat groffer as AES.
It horizontale oplossende fermogen wurdt beskaat troch de trochsnee fan 'e primêre ioanebondel, dy't minimaal sa 'n 10 micron is, mar by wat ienfâldiger útfiering maklik in pear millimeter bedrage kin,
De lytste te mjitten konsintraasje hinget ôf fan it materiaal en fan 'e soart primêre ioanen en kin 10^-16 oant 10^-12 at/cm³ bedrage en is dan mear as in miljoen kear gefoeliger as AES. Op dy wize kinne sels dope-profilen yn healgelieder-struktueren metten wurde. In oar foardiel fan SIMS is, dat it ek wetterstof en lithium analysearje kin, dy't troch AES net 'sjoen' wurde.

3. Apparaat: Yn prinsipe bestiet it út in primêre ioaneboarne en in massa-analysator. Neist de magnetyske analysator is ek de ienfâldiger kwadrupoal yn gebrûk, wêrby't de ioanebondel tusken fjouwer stêven stjoerd wurdt, dêr't in wikselspanning op stiet. Boppedat is it fan belang om de ioanen te filterjen neffens har enerzjy.
Yn'e praktyk is it handich om foar plakbepaling te beskikken oer in raster-elektroanemikroskoop (SEM). Wat fakúm oangiet binne de easken justjes minder strang as by AES, om't eventuele oksydelagen daliks wer ôfsputtere wurde. Dochs sil faak itselde soarte fakúmtechnyk brûkt wurde en kombinaasje mei AES is by guon tapassings goed mûglik.

4. Mjitrisseltaten. Dy komme beskikber as massaspektra, hjir ûnder b.g. foar nikkel. It is te sjen dat de istopen apart ferskine, hjir dus op atoommassa's fan 58, 60, 61, 62 en 64. Gewoanlik stiet de ferhâlding tusken de isotopen fêst, mar yn guon gefallen kin dat oars wêze, b.g. troch nukleêre prosessen. Dat is dan oan it SIMS-spektrum ôf te lieden.

4.1 Ynterferinsje. Hjir ûnder stiet in spektrum fan fosfor. Der is mar ien isotoop (massatal 31), mar opfallend binne de pykjes op 62 en 93. Dy wurde feroarsake troch klusters (kluten) fan twa resp. trij atomen mei in inkelde lading. Dy klustering kin ôfhingje fan de wize fan sputterjen. It is ek noch mûglik om piken op de helte of in tredde fan it massatal te krijen, nammentlik as in inkeld atoom in mearfâldige lading hat. Lokkich is dêr wat oan te dwaan mei in enerzjy-filter. It hjir beskôge gefal is lykwols al slim genôch, mei't de pyk op 62 gearfalt mei in isotoop fan nikkel.

Mar it kin noch slimmer. Hjirûnder jouwe wy it massaspektrum fan aluminium mei de haadpyk op 27.

As gefolch jout in kombinaasje fan aluminium en fosfor piken op 27, op 31 èn op 58. Dat is de som fan beide en wurdt feroarsake troch in kluster fan in aluminium- en in fosfor-atoom. En dy komt dan wol krekt oerien mei de haadpyk fan nikkel, en in analyse fan nikkel yn it bywêzen fan fosfor en aluminium kin dus wol fergetten wurde. De pykjes op 85, resp. 89 komme troch klusters fan 2 x Al + Ni, resp. Al + 2 x Ni.

As lêste litte wy dan nochris de ienfloed fan de eins altyd oanwêzige soerstof (massatal 16) op fosfor sjen:

By al dizze grafiken moat der om tocht wurde, dat it hjir om in simulaasje giet; de ferhâlding tusken de hichten fan 'e piken kin yn wurklikheid oars wêze, mar de massatallen klopje.

4.2 Presizy. De primêre ioanebondel slacht gâns dieltsjes fan it bestriele materiaal ôf, mar de SIMS-analysator mjit allinne de laden dieltsjes, de ioanen. Hokker part fan de sekondêre dieltsjes ionisearre is, hinget lykwols tige fan de omstannichheden ôf. Ioanen wurde nammentlik foarme as it te bestrieljen materiaal in ferbining oangiet. Wurdt b.g. bestriele mei ioanen fan it edelgas argon, dan ûntsteane der eins gjin ferbinings en dus ek hast gjin sekondêre ioanen. In helpmiddel is dan wol om in hiel lyts bytsje soerstof yn it fakúm te litten, dat dan it oerflak fan it materiaal oksydearret mei as gefolch dat gâns mear sekondêre ioanen ûntsteane. Folle better lykwols is it om te wurkjen mei ioanekanonnen dêr't apart gas ynbrocht wurde kin, wat dan ôfhinklik fan it brûkte gas positive of negative sekondêre ioanen jaan kin mei in foar guon materialen tige heech rindemint. As gefolch fan ien en oar kin de gefoeligens fan SIMS wol mear as in faktor tûzen ferskille en moat de krekte wearde foar in beskate sitewaasje itige wurde mei referinsje-materialen.

5. Tapassing. De boppeneamde effekten soargje derfoar, dat SIMS nettsjinsteande syn grutte gefoeligens net goed as in allround analyse-ynstrumint brûkt wurde kin, wat AES wol is.
SIMS fynt tapassing dêrom benammen yn systemen dêr't de gearstallende eleminten al fan bekend binne en it allinne mar mear giet om de ferhâlding of de wize fan opbou (dêr't de relative sterkte fan de ûnderskate klusters soms wat oer leare kin). In foarbyld is de boppe al neamde mjitting fan dope-profilen yn healgelieders. Om minder lêst te hawwen fan de boppe neamde steurende piken fan oare eleminten wurdt dêrby gebrûk makke fan analysators mei in tige grut massa-oplossend fermogen. It is nammers sa, dat massapiken fan eleminten tige karakteristike foarmen hawwe en dat der ek lytse ôfwikings fan de ienheids-massa binne. Dêrtroch hoecht dus de boppe oanhelle lytse pyk fan fosfor op 62 dochs net krekt gear te fallen mei dy iene isotoop fan nikkel.
De folgjende ôfbylding lit sa'n detailmjitting sjen, dêr't út bliken docht dat de kluster fan 2 soerstof-atomen net krekt gearfalt mei de pyk fan swevel (neffens Charles Evans & Associates).