80 年代中后期，基于利用高速运动的电子轰击几乎静止的靶原子或低价离子的原理，从而产生高电荷态离子的电子束离子阱（Electron Beam Ion Trap，简称 EBIT）装置正式登上历史舞台。EBIT 中处于阱区中心超高真空环境内的靶离子，受到磁场和电场的双重约束，同时穿越阱区中心的高密度聚焦电子束，对其进行连续轰击，使其外围电子不断被剥离，直至达到所需的高电荷态。靶离子所能达到的电荷态取决于电子束的能量，例如：美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory，简称 LLNL）的 SuperEBIT 装置，其电子束能量上限 200 keV，于 1994 年产生并稳定约束了裸核铀离子（U92+）。可见其产生的极端高电荷态离子为极端条件下原子物理的研究提供了有力的工具。 另外 EBIT 装置采用能量单一可调的电子束，十分有利于细致、精确和全面地分解研究高温等离子体中的原子过程。而电离产生的 HCI 则处于非常低的速度，这意味着较小的多普勒效应和谱线宽度，有利于开展高精度光谱学及碰撞研究。
目前国际上已有超过10台高能低温 EBIT 装置，分布在美国、德国、日本、中国、加拿大等地。除了LLNL的SuperEBIT外，还有如：LLNL EBIT-II、日本东京YEBISU、美国国家标准局EBIT（National Institute of Standards and Technology，简称 NIST）、德国柏林EBIT（现已移至德国Greifswald大学）、德国海德堡EBIT、中国上海 EBIT（坐落于复旦大学现代物理研究所）、瑞典斯德哥尔摩EBIT（现已移至德国GSI）、加拿大粒子与核物理国家实验室 TITAN-EBIT，等。值得一提的是上海EBIT装置是国内首台，也是唯一一台自主研发的高能低温EBIT装置。其主要技术指标，在国际已建成的同类型装置中，并列第二，是我国原子分子物理研究领域的骄傲。
EBIT装置涉及到许多方面的尖端技术和综合技术，如低发射温度高发射电流密度的电子枪技术、强磁场、密集空间高压、低温超导、超高真空、高精度电子光学技术，等等，而且该装置的核心区就是实验区，装置的各项指标都将直接影响今后的实验结果。上海EBIT装置于2005年投入使用，累计运行4年时间。运行期间，上海 EBIT 装置暴露出了许多问题，并于2009年6月停止运行。最终通过3年多的努力，优化改造后的新上海 EBIT 装置于2013年年初重新恢复使用，并稳定出束。运行结果显示升级后装置的稳定性、束流强度、能量、光子探测效率等等，较升级前均有大幅的提高。目前其电子束能量已达到151 KeV，束流强度218 mA。
EBIT装置的升级不仅需要技术攻关，还需要很强的技术系统集成能力和工程组织协调能力，又需要把握EBIT相关物理基础知识和科学前沿问题。上海 EBIT装置在邹亚明教授领导的本实验室和中科院应用物理所共同组成的研究团队的努力下，克服了重重困难，成功完成了升级，并且以国际上最快的速度达到了电子束能量151 KeV（位居国际同类装置第二）。在2013年上海EBIT实验室的学术及管理委员会会议上，得到与会专家的高度赞扬。专家们一致认为：EBIT是一种集离子源和光源于一身的前沿装置，在国内缺乏相关系统集成经验的条件下，研制单位在3年时间中解决了：电子枪的低温高发射率涉及的难题、复杂系统超高真空技术、低温液氦内循环技术、密集系统强磁场环境直流高压，等等技术难题，并在之后很短的时间里将电子束能量调至151 keV，实属不易。
2009年-2013年，上海EBIT装置在实验研究上主要关注双电子复合和磁场诱导跃迁两方面的内容。
双电子复合是电子与离子碰撞中一个非常重要的物理过程。它的共振强度研究是建立高温等离子体精确模型最重要的参数之一。同时过程携带原子结构信息也是多体相互作用，相对论效应，量子电动力学效应和电子离子碰撞过程研究的重要载体。在上海EBIT 装置上，开展了多项双电子复合实验研究。一是首次实现了L壳层具有空穴的氙离子双电子复合共振过程的系统研究，实验精度水平达到国际前列。实验数据成为在相应离子中理论研究的基准。二是利用高分辨率的平面晶体谱仪开展了类氦氩离子K壳层激发双电子共振伴线的系统研究，测量并对比了惯性约束聚变等离子体的发射光谱，标定稠密等离子体光谱的复杂结构。三是利用升级改造后的上海EBIT装置，研究发现了高电荷态钨离子电子复合过程中的双电子复合与辐射复合的量子通道干涉效应，为研究发展强场下量子力学理论提供了实验依据；高电荷态钨离子的发射谱测量同时也为磁约束聚变装置ITER芯部高温等离子体辐射机制研究奠定了基础。
磁场的观测和诊断是磁约束聚变等离子体和天体等离子体研究中的非常关键的一个部分，也是至今尚未攻克的难题之一。在上海EBIT装置上，利用自主研制的高精度谱仪，观测研究了类氖氩离子磁场诱导跃迁现象以及电子密度对它的影响。在实验的指导下，发展了理论计算方法用以预测磁场诱导跃迁现象。这些研究为托卡马克等离子体磁场诊断提供了实验和理论基础，也可能为发展太阳等天体的磁场分布研究的方法提供全新的思路。
此外，我们开展了EBIT外围光谱探测、初级离子注入等辅助设备的研制工作。光谱诊断方面，与哈佛大学合作建立了美国以外第一台高效率、高精度X射线探测系统——微卡计小型样机，探测X射线的能量范围是0.1 ~ 100keV，对低能（6keV）X射线的分辨率为6eV，高能（60 keV）X射线的分辨率是58 eV；研制了一台紧凑型高分辨率双光栅在线更换及全维度可调的超高真空平焦场谱仪，用于真空紫外和软X射线波段光子探测，其分辨率达到1000，处于国际领先水平。
在初始元素注入方面，针对难溶金属元素的注入，结合两级真空差分腔室，开发了克努森池（Knudsen-cell，简称K-cell）系统。温度上限可至1500摄氏度，能解决绝大多数难溶金属元素的注入需要。
相关人员：邹亚明，傅云清，路迪，贺勉鸿，魏宝仁，Roger Hutton，胡伟，陈重阳，张雪梅，黄敏
