Le réseau SIMS regroupe les microsondes ioniques disponibles dans la communauté des Sciences de la Terre, qui sont aussi deux Instruments Nationaux de l’INSU. Les microsondes ioniques utilisent un faisceau d’ions primaires focalisé pour pulvériser la surface de l’échantillon analysé. La matière pulvérisée est ensuite analysée dans un spectromètre de masse. Ces instruments peuvent d’une part fournir des images 3D de la composition chimique et isotopique de l’échantillon analysé, avec une résolution latérale de 50 nm et une résolution en profondeur de quelques nm. Ils peuvent d’autre part réaliser des analyses élémentaires et isotopiques précises avec une très grande sensibilité et une grande résolution spatiale. Les microsondes ioniques permettent ainsi de réaliser des mesures élémentaires et isotopiques in situ dans les échantillons géologiques, naturels ou expérimentaux, avec des résolutions spatiales allant jusqu’à 50 nm pour les NanoSIMS. Ce sont des outils indispensables pour décrire la complexité, l’histoire et l’âge de nombreux échantillons en sciences de la terre et de l’univers.

Ce réseau regroupe 2 types d’instruments. Les SIMS, avec des microsondes à petit rayon, versatiles et multi-usages, et avec des microsondes ioniques à grand rayon (ou LG SIMS, pour Large Geometry SIMS), optimisées pour des mesures de grande précision à très haute résolution de masse. Les NanoSIMS, optimisées pour l’imagerie isotopique multi-élémentaire à haute résolution spatiale. Il s’agit d’instruments lourds, coûtant plusieurs M€. Ils nécessitent un environnement spécifique et en amont l’équipement nécessaire à la préparation des échantillons et à leur cartographie avant analyse. Ce sont des instruments qui peuvent s’inscrire très durablement dans le paysage. Ainsi la microsonde ionique Cameca IMS 1270 installée à Nancy en 1996 a bénéficié d’une jouvence majeure en 2015, lui donnant un niveau de performance tout à fait semblable aux instruments neufs, après 20 ans de service.