1. 聚变堆材料辐照研究
材料是发展商用聚变堆面临的瓶颈问题之一。高能聚变中子轰击在材料中产生高剂量位移损伤的同时，中子引发的（n,p）和（n,α）嬗变反应在材料中产生高浓度的氢和氦，它们与离位损伤产生复杂的协同效应将进一步加剧材料的损伤和性能退化。 目前在没有强流聚变中子源的情况下，只能使用其他辐照手段进行模拟研究，其中三束离子同时辐照是研究聚变中子辐照和氢氦协同效应的最有效手段，已经被美国、欧盟、日本等国家所采用。本团队利用自建的武汉大学三束辐照装置，开展低活化钢、ODS钢、钒合金、钨、碳化硅等聚变堆候选结构材料和面向等离子体材料的辐照损伤研究，是我们目前的主要研究方向，并得到了国家磁约束核聚变能发展研究专项项目和国家自然科学基金项目的资助。
同时也开展快堆等其他先进核能系统的关键结构材料辐照损伤的实验和计算模拟研究。
2. 离子注入技术及应用
研发多束、原位、高温、超低剂量等先进的离子注入技术和设备。
3. 气体绝缘性能研究
气体微观放电参数、临界绝缘强度的测量和机理研究，新型环保绝缘气体的绝缘性质研究。
