Le Centre de spectrométrie de masse par ionisation thermique (TIMS) se spécialise dans l'analyse et dans les applications géologiques des systèmes isotopiques radiogéniques à longue période radioactive, surtout U-Th-Pb, Rb-Sr et Sm-Nd. Il comprend des laboratoires de broyage et de traitement minéralogique, un laboratoire de microscopie dans lequel on a accès à un microscope électronique à balayage (SEM) pour l'imagerie à électrons rétrodiffusés et par cathodoluminescence, un laboratoire ultrapropre de chimie sous pression positive, ainsi que des spectromètres de masse multi-collecteurs Finnigan-Mat 261 et Triton.

La majeure partie de la recherche réalisée au TIMS est centrée sur la systématique et les applications de la géochronologie U-Th-Pb du zircon et d'autres minéraux accessoires. Cette méthode de datation étalonne quantitativement les événements géologiques, ce qui permet des reconstructions plus précises de l'histoire géologique d'une région et de son évolution tectonique. C'est la méthode géochronologique la plus fiable, et c'est pourquoi elle constitue un élément essentiel des programmes de cartographie géologique.

Les systèmes isotopiques Pb-Pb, Rb-Sr et Sm-Nd sont principalement utilisés comme traceurs de divers réservoirs géochimiques, mais possèdent également des applications géochronologiques. Les données obtenues grâce aux traceurs isotopiques sont couramment intégrées aux données géochronologiques, géochimiques et géologiques pour déterminer la composition de la source, l'âge et l'évolution géochimique de la croûte terrestre. Les méthodes faisant appel aux traceurs isotopiques trouvent également des applications en recherche environnementale et hydrogéologique.