Tehnike ionskih snopova s akceleratorima koriste se za analize materijala ionskim snopovima (IBA) ili kao alat za brzu i efikasnu modifikaciju materijala ili kreiranje radijacijskih oštećenja u čvrsim tijelima. Povjerenje u analitičke tehnike poput IBA, osobito onih koje se baziraju na znanju fundamentalnih parametara interakcija, ovisi o razumijevanju fizikalnih procesa koje se kriju u temeljima tehnike, te u definiranim analitičkim protokolima. Ovdje predlažemo istraživanja fizikalnih procesa od važnosti za metode spektroskopije x-zraka (XES). Istraživati ćemo utjecaj strukturnih i kemijskih efekata na spektare x-zraka visoke rezolucije nakon pobude ionskim snopovima, uključujući istraživanje efekata na K x-zrakama za elemente od Mg do Fe, emisiju satelitskih x-zraka karakterističnih za višestruke ionizacije težim ionima, te efekte na L i M linijama x-zraka težih elemenata. Značajno ćemo unaprijediti IBA mogućnosti na ionskoj mikroprobi IRBa izgradnjom naprednog WDXRS spektrometra te ćemo demonstrirati njegovu upotrebljiivost i važnost određenih fundamentalnih parametara u istraživanjima objekata kulturnog nasljeđa te u istraživanju materijala, uključujući studije in-situ strukturnih i kemijskih promjena materijala uslijed iradijacije ionskim snopovima. Većina eksperimenata bit će obavljena koristeći ionsku mikroprobu Instituta Ruđer Bošković (IRB). Osim toga, koristit ćemo druge linije na akceleratorima IRBa te obaviti četiri terenska eksperimenta na sinhrotronima i drugim akceleratorima koji imaju spektrometre x-zraka visoke rezolucije da bi dobili komplementarne rezultate. Na kraju projekta novorazvijeni spektrometar bio bi na raspolaganju istraživačima za istraživanja raznih fenomena te za interdisciplinarne primjene. Također, naši mlađi istraživači steći će veliko iskustvo i znanje koje će biti vrlo relevantno za razvoj njihovih budućih karijera. Osim znanstvenih radova očekuju se i konkretni rezultati istraživanja objekata kulturnog nasljeđa.