La microsonde nucléaire est un outil d’analyse non destructif permettant la caractérisation élémentaire d’échantillons de nature solide de provenances très diverses, et ce à l’échelle du micromètre : interfaces et grains de matériaux de synthèse, monocouches cellulaires, inclusions dans des échantillons géologiques terrestres et extra-terrestres… L'accès à l'appareil se fait par "demande d'expérience soumise à expertise et évaluation par un comité".

L'Iramis dispose de plusieurs outils d'irradiation ouvert à la communauté scientifique et aux besoins de caractérisation pour la recherche ou la R&D en milieu industriel : Les lignes d'irradiation aux ions lourds au sein du CIRIL, implantées au GANIL à Caen, du Centre de Recherche sur les Ions, les matériaux et la photonique - CIMAP, L'accélérateur d'électrons de l'installation SIRIUS du Laboratoire des Solides irradiés - LSI, sur le campus de l'Ecole Polytechnique, L'irradiation par le faisceau de la microsonde nucléaire du LEEL.