Procédé et dispositif d'analyse quantitative d'espèces spécifiques contenues dans un échantillon. L'analyse possède une sensibilité suffisante pour la détection de quantité aussi faible qu'un atome de l'espèce désirée. Le procédé consiste à bombarder un échantillon avec un rayon de particules chargées hautement focalisé; par exemple, un rayon d'ions d'argon positifs possédant une énergie comprise entre 5 et 30 kilovolts et un courant égal ou supérieur à un milliampère. Ce rayon incident sur l'échantillon crée un nuage comprenant des ions secondaires et des particules neutres des constituants de l'échantillon. Le nuage est irradié avec un rayon laser possédant des longueurs d'ondes sélectionnées de manière à obtenir une ionisation unique de l'espèce désirée au moyen d'une spectroscopie à ionisation par résonnance (RIS). Une discrimination d'énergie peut être obtenue en faisant passer les ions RIS au travers d'un filtre d'énergie (32), les ions émanant de celui-ci possédant une gamme plus étroite d'énergie; une discrimination de masse peut être obtenue dans un analyseur de masse approprié tel qu'un spectromètre à temps de vol (34).