NanoSIMS-Analyse nutzt sekundäre Ionenmassenspektrometrie mit fokussiertem Nanometer-Ionenstrahl für hochauflösende, isotopensensitive Bildgebung. Sie ermöglicht die Kartierung von Element- und Isotopenverteilungen in Werkstoffen, Dünnschichten und biologischen Geweben. In der Materialwissenschaft wird sie zur Untersuchung von Diffusion, Korngrenzenchemie, Segregation, Korrosionsprodukten sowie zur Nachverfolgung isotopenmarkierter Spezies eingesetzt.