二次離子質譜儀（SIMS）又稱離子探針，是一種使用離子束轟擊的方式使樣品電離，進而分析樣品元素同位素組成和豐度的儀器。
　　二次離子質譜儀工作原理是離子源打到樣品表面引起表面原子、分子或原子團的二次發(fā)射（離子濺射），濺射出來的離子即為二次離子，利用質量分析器接收分析二次離子得到二次離子質譜。二次離子質譜儀用離子源包括Ar+、Xe+、O2+、Cs+、C60+等。
　　二次離子質譜儀具有高空間分辨率（可達亞微米級）、高精度、高靈敏度、檢測限低（一般為ppm-ppb級）、元素測試范圍廣等特點，是目前最為先進的微區(qū)分析儀器之一，在材料科學、電子、半導體、新能源、生物醫(yī)藥等領域應用空間廣闊。
　　質譜儀是多個領域不可缺少的分析儀器，2024年全球質譜儀市場規(guī)模超520億元以上，預計2030年將達到700億元左右。質譜儀技術壁壘高，賽默飛、安捷倫、丹納赫（SCIEX）、沃特世、日本島津等企業(yè)技術先進，在全球及我國質譜儀市場上占據(jù)主導地位，尤其是美國企業(yè)，我國研發(fā)起步晚，進口依賴度較高。
　　國際二次離子質譜儀供應商包括日本ULVAC-PHI、法國CAMECA公司（已被美國阿美特克收購）、澳大利亞ASI、德國IONTOF（主要為飛行時間二次離子質譜儀）等。
　　21世紀以來，我國政府對科研儀器研發(fā)應用的重視度提升，質譜儀國產化取得了良好成果。在二次離子質譜儀方面，我國相關企業(yè)包括山西中科潞安紫外光電科技有限公司、北京雪迪龍科技股份有限公司、陜西威思曼高壓電源股份有限公司等。
　　根據(jù)微區(qū)分析能力不同，二次離子質譜儀分為非成像型、掃描成像型、直接成像型二次離子質譜儀；根據(jù)一次束能量和分析縱向不同，二次離子質譜儀分為靜態(tài)（SSIMS）、動態(tài)（DSIMS）二次離子質譜儀兩種。
 　二次離子質譜儀是目前最為先進的微區(qū)分析儀器之一，可檢測出極低濃度的雜質和摻雜劑，潛在應用場景廣泛。二次離子質譜儀技術壁壘高，在商業(yè)化層面，國產二次離子質譜儀缺乏典型的應用成果，我國還大量依賴進口，但在國際矛盾日益加劇的背景下，二次離子質譜儀國產化生產需求迫切。