离子束分析是用加速器产生的带电粒子束轰击材料，与材料原子或原子核相互作用，导致材料发射x-射线、γ-射线、粒子等次级辐射，次级辐射具有发射原子或原子核的特征，通过次级辐射的测量，测定材料成分及其深度分布，它们的含量与深度分布，沟道效应能够测定单晶材料损伤的深度分布和原子定位。常用离子束分析技术有核反应分析(nuclear reaction analysis，NRA)、卢瑟福背散射分析(Rutherford backscattering，RBS)、粒子激发X荧光分析(particle induced X-ray emission，PIXE)、加速器质谱分析(accelerator mass spectrometry，AMS)和沟道效应分析(channeling effect，CE)等。离子束可以聚焦成亚微米尺度的微束，离子束分析不仅能测定样品微区的元素成份和含量，而且通过扫描测量可以测定样品元素等的三维空间分布。