在我国科学技术研究从跟踪模仿到自主创新的转型期间，在我校学科全面调整的大气候下，本所结合国家基础研究中长期规划，结合学校总体学科布局，从原来的以核技术应用为主，调整为以高电荷离子相关物理、探索极端条件下的物理规律为主要的研究方向，具体如下：
1．高电荷离子相关基础物理   利用低温EBIT装置出色的光源特点，以高精度谱学为手段，研究高电荷离子涉及的基础物理问题，诸如相对论效应研究、QED效应研究、以及核物理和原子物理交叉学科的基础研究；利用低温EBIT装置在分解研究等离子体方面的特殊优势，研究天体等离子体中各种细致物理过程。
　　
2．极端高电荷态离子中电子的状态和动力学行为     极端高电荷态离子能产生比目前最强的激光器所产生的电场高出3-4个数量级的极端强电场，能产生同宇宙中中子星磁场相当甚

至更强的磁场。以低温EBIT装置为工具，以高精度谱学为手段，深入研究电子在这种环境下的状态和动力学行为。

3．离子和电子与超快、超强脉冲激光的相互作用    结合低温EBIT和超快、超强激光，研究离子碎裂中的多体效应从弱场到极端强场的演变规律、以及真空中激光加速电子的实现。对极端高电荷离子的研究，只能通过低温EBIT装置（不同于常温EBIT）和重离子储存环来实现。而低温EBIT由于离子几乎处于静态，相比储存环，在研究精度上更有优势。 本所已经建立了我国第一台、国际上第8台低温EBIT装置，能量已经达到30KeV，束流达到40mA。兰州近代物理所正在建造我国第一台储存环，本所和兰州所将成为我国南北两个（极）高电荷离子相关物理的研究中心，而EBIT和储存环在研究条件上又是优势互补的，有机的结合，将使我国在国际高电荷离子相关研究领域处于先进的地位。

另外本所将在以下方向上继续进行研究：

>>  基于加速器的原子物理

    离子束与激光束相互作用研究。近期内将进行高分辨率、高灵敏度快离子激光光谱学系统研究稀土粒子、原子激发态寿命，同位素位移和超精细结构等课题。将在国内率先采用负离子源进行负离子与激光束相互作用研究。

>>  离子束技术研究及应用

1、改进、完善离子微探针设备，使其主要质量指标达到国际水平，开展环境科学、生命科学、材料科学方面的研究。

2、进一步加强科学考古与文物无损鉴定研究。在原有的研究基础上，进一步建立古陶瓷主量、次量与微量元素组分得数据库。为建立中国古陶瓷无损鉴定中心打好基础。

3、开拓新的研究领域，特别是先进材料的研究开发。逐步完善相应的研究设备。通过先合作研究，逐步独立自主的步骤，争取在新型材料的研究取得较大的突破。

>>  强激光与物质相互作用研究

    重点探讨激光束上的散射和加速；强激光中的非线性效应Compton效应；强激光场中的离子－原子碰撞及加速效应。近期内将重点研究激光电子加速器的原理以及理论的实验验证

>>  低温等离子体工业应用研究

    这一领域的研究包括基础研究与工业应用研究两个方面，前者包括各种工业应用、等离子体炬的物理过程研究及其技术发展、一系列热等离子体的诊断测量技术研究、大型等离子体计算机模拟程序开发和基本等离子体过程研究。后者包括等离子体炬的工业开发应用研究，如等离子体煤火炬用于燃煤电厂煤粉的清洁燃烧、等离子体用于高效、大容量二次污染低的城市垃圾焚烧处理以及有害化学物质和放射性物质的处理等。

>>  计算材料科学与计算机模拟，纳米材料物理设计与制备

    通过理论的计算，一方面研究材料的一些物理性能，另一方面从理论上对材料的物理生成过程进行一定的预测工作，从而对实验的建设提供一定的理论依据。

>>  医疗器械研究方向

    本所另有一个医疗器械研究室，目标是发挥核电子学和计算机技术优势，适应国内市场需要，研制生产几种有特色的、国际先进水平的医疗器械。先攻关，再产业化，同时培养青年新生技术力量。

    本所受复旦大学“211工程”和“985工程”重点资助。