探針可以將質譜測定技術與離子發射顯微鏡技術相結合作為現代儀器分析方法。能提供一般質譜分析所不能提供的試樣微區質譜。由于它能對固體物質作微區、微量及深度成分分析，在某些條件下檢測靈敏度可達ppb數量級，因此被廣泛用于半導體、冶金、地質和生物研究等部門。其原理是利用聚焦的高能一次離子束轟擊試樣表面，濺射出表征試樣成分的二次離子束，通過磁場完成質荷比分離，根據二次離子的質荷比和強度來進行定性和定量分析。
探針的主要應用領域有以下幾大常見的：
1.半導體材料
①表面、界面和體材料的雜質分析；
②離子注入濃度及摻雜的測定；
③在實效分析方面的應用。
2.金屬材料
①測定各種鋼材和合金表面的鈍化膜、滲氮層、氧化墨中的成分；
②測定各種金屬之間的相互擴散、滲透，了解其性質；
③測定鋼和金屬的析出相、夾雜物、碳化物的成分、稀土元素以及硼、磷等在鋼材晶界上的偏析；
④測定注入到金屬表層中的摻雜元素的深度分布；
⑤測定金屬表面的沾污和沾物的成分。
3.地質礦物
①測定隕石中微量元素含量及其分布，以及同位素的豐度比；
②測定月球上的稀土元素、堿土元素并與地球上的元素進行對比；
③測定長石中的氧、氟化鋰中的氟，云母中的鉀的擴散；
④測定礦物表面的氧化層的成分，找出佳的選礦工藝。
4.生物樣品
①測定牙齒和軟骨組織中的微量元素的含量和鋰的同位素豐度比；
②研究牙齒中的氟含量與齲齒的關系；
③分析葉子中鈣、鉀、硼、鈉、鎂、錳等常見元素的含量，以便研究元素含量的影響。
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