​L'installation ESS est composée d'un accélérateur linéaire de protons, d'une cible en tungstène et d'instruments disposés autour de la cible. Les neutrons sont produits par bombardement de la cible par les protons (c'est-à-dire par spallation). Les diagnostics fournis par l'Irfu concernent la ligne de transport de basse énergie où coexistent encore différents types d'ions extraits de la source. À plus haute énergie, seuls les protons sont accélérés.

Ces ions ont une énergie identique mais leurs masses, et donc leurs vitesses, diffèrent. Un diagnostic optique collectant la lumière émise lors de la neutralisation des ions permet de mesurer les décalages Doppler associés à ces différences de vitesse, et donc de déterminer la pureté du faisceau d'ions. La pureté attendue, de l'ordre de 80%, a été mesurée sur la source développée à Catane (Italie) pour ESS.

L'autre paramètre de faisceau à contrôler est la vergence (convergence ou divergence) qui se mesure avec un émittance-mètre. Le dispositif développé par l'Irfu et le CEA-Liten a été testé avec succès à Catane également.

Le succès des acceptance tests achevés en janvier 2017, ainsi que la livraison à Lund des diagnostics, permettent de clore deux contrats entre le CEA et ESS.