固体の表面や界面は様々なデバイスで重要な役割を果たしており、その分析やそれに基づく制御は重要である。低速イオンと物質との相互作用には、イオン中性化、散乱・反跳、2次イオン放出、スパッタリング等があり、これらを利用することで他の手法では困難な表面分析や表面改質が可能となる。例えばイオン中性化を利用することで、表面スピンの分析が可能となる（スピン偏極LEIS）。また散乱や反跳を利用することで、それぞれ重元素と軽元素の表面分析（元素組成と原子位置の特定）が可能となる（LEISとERDA）。さらに二次イオン放出を利用すれば、有機材料や有機吸着物の化学構造情報を得ることができる（TOF-SIMS）。これらの分析は個別の装置で別々に行われるため試料が複数必要であり、これらの試料間での差異により解析が困難になることがある。これに対して単一のイオンビームラインで（スピン偏極）LEIS、ERDA、TOF-SIMSの複合分析が可能な装置を開発した。近年ではこの低速イオンビーム法にパルスジェット法を併用することで、ガスセンサ駆動中の表面分析を実現した。その成果の一つとして、水素の選択的な高感度検知を実現した。これらの分析以外にも、低速イオンビーム法ではスパッタリングを利用することで周期的なナノ構造の形成等が可能であり、有用な表面改質法となっている。