应用离子束物理教育部重点实验室建立于1990年，原名“基于加速器的原子物理实验室”，1998年更名为“应用离子束物理实验室”，现任实验室主任RogerHutton教授（英国籍），学术委员会主任为胡思得院士。现有研究人员28人，工程技术人员5人。
　　   实验室着眼于国家安全和能源方面的需求，重点解决国防科技及能源发展中的原子分子物理问题，探测技术问题以及核技术在材料、生物、环境中的应用。总体定位为以基础研究为主，围绕限制基础研究的特殊技术进行攻关，开展应用基础研究，维持一支核技术应用的研究力量（生物、环境、材料中的应用），为能源发展、国家安全和国民健康服务。目前有四个研究方向：
　　   （1）国防科技及能源发展中的原子分子物理及探测技术研究
本方向的主体是复旦大学与中国工程物理研究院联合成立的上海EBIT联合实验室。自行研制的国内第一台（也是唯一一台）、国际第八台低温高能EBIT装置——上海EBIT的电子束能量达到151keV，位列国际第二。自行研制的两台低能EBIT装置（国内独有）的电子束量下限达到国际最高水平。同时还建立了配套的全波段高精度光谱学实验平台，拥有国内唯一的国际最先进的高效率高分辨率X射线探测设备——微卡计。本方向一直与国外相关科研机构保持着良好的合作交流，在国际上处于领先水平，在高电荷离子物理领域很有影响力。目前正在开展激光核聚变和磁约束核聚变等离子体原子分子过程、原子参数研究，新型等离子体诊断手段的物理基础研究等工作。
       借助本方向在等离子体原子分子过程研究方面的独特优势，2014年度本方向获得财政部国际热核聚变实验堆（ ITER）计划专项项目一项——《面向核聚变的原子分数据库验证及修正》，该项目从2015年开始执行，周期5年，经费约为五年500万。
　　   （2）离子束分析技术及应用
　　   该方向依托2×3MV串列静电加速器，利用离子束分析的全元素分析、样品无损原位分析、空间三维分布分析以及原子级别的结构分析等技术优势，与核科学、生物医学及环境科学的前沿和热点研究紧密结合，是一个交叉性、综合性较强的研究方向。目前主要研究领域包括材料物理研究、生物医学研究、负离子实验研究和典型环境污染物研究等。在经典的核分析终端之外，近年来在学校支持下，又建立起多路研究终端，包括微米束分析系统、单粒子束辐照系统以及与之配套的生物医学研究支持平台。其中STIM-CT分析在国内首屈一指，并在国家重大攻关项目研究中做出一定贡献。
　　   （3）计算物理
　　  该学科方向重点开展计算材料、原子碰撞、强场物理、核子相互作用的理论研究。在计算材料方面，建立的单原子统计模型可望在非平衡体系的时间演化研究、纳米器件设计和新型材料设计方面得到应用，特别是军工技术急需的耐高温喷气发动机叶片材料的研制；围绕新能源的新型裂变堆和聚变装置需要耐辐射材料研究也是我们的重点。在强场物理研究方面，展开了强激光等离子体相互作用、真空激光激加速和光场结构描述的研究，特别是真空激光加速方面我们在国内外已有一定声誉，目前与UCLA的合作是国际上开展真空激光加速大型实验的唯一一个合作组。核子相互作用我们虽然开展时间不长，但是已经在国际主流期刊已发表论文多篇。
　　   （4）精密物理
      本方向是2013年以精密碰撞动力学平台和极化原子实验平台为基础组建新的学科方向，主要针对“十三五国家大科学工程建设规划——SUPERTRAP”而设立。SUPERTRAP的目标之一是将质量的测量精度推向极致，目标之二是中微子绝对质量和核反应能的精确测定。精密物理方向的基础是已经建立的精密碰撞动力学平台和正在重建的SMILETRAP离子阱设备。精密碰撞动力学平台的核心是自主研发的全信息反冲离子动量谱仪，经过优化后主要性能指标达到国际先进水平，目前主要针对聚变能源研究的需求开展低能电子与原子分子的相互作用过程研究，为边界等离子体的模拟和诊断提供原子分子数据。SMILETRAP是专门从瑞典斯德哥尔摩大学引进的，曾经是国际上高电荷离子质量测量精度最高的装置。EBIT技术、精密碰撞反应谱仪技术和高电荷离子冷却囚禁以及测量技术，结合起来，将为我们十三五国家大科学工程建设项目SUPERTRAP打下坚实的基础。
SUPERTRAP预研项目得到了学校的高度重视，2014年度通过校长办公会议的审议，学校投入520万元启动经费，并提供校内相关场所作为预研工作开展的场地，推动SUPERTRAP预研项目的校内培育工作。2014年度还通过与国际同行的广泛交流与合作，建立了SUPERTRAP预研项目的国际咨询委员会。另外，SUPERTRAP预研项目也在2014年度积极申请财政部中央高校发展长效机制的资助。
      除了以上提到的重要工作进展之外，2014年度本实验室新增国家自然科学基金面上项目4项，青年基金1项，这5项项目已于2014年开始执行，获批准国家自然科学基金项目面上项目3项，青年基金2项，将于2015年开始执行。2014年在研863项目1项，面上项目3项，国家基金委重大研究计划“先进核裂变能的燃料增殖与嬗变”培育项目1项，上海市自然基金2项，上海市教委科研创新重点项目1项。全年科研经费到款数为536.71万元，发表SCI论文31篇。此外本年度还为研究生开设课程共18门，为本科生开设课程28门。本年度实验室也积极参与国内外的学术交流，参加国内会议7人次，参加国际会议12人次。