i.)功能材料中很多过程的特征能量位于太赫兹波段，课题组着力于发展基于太赫兹波的探测技术，包括太赫兹时域光谱技术、超快光泵浦太赫兹探测光谱技术，THz-STM联合探测技术，重点发展具有波长连续可调、高峰值功率、超快时间分辨、极化方向可调等优越性能的太赫兹波段的新型紧凑自由电子激光源；研制一套太赫兹近场高通量材料物性测试系统，系统将通过集成可调谐太赫兹自由电子激光与宽谱脉冲光源，及近场探针和样品双扫描模式等核心技术来测量在可控低温度、强磁场、电场等条件下功能材料的复光学常数，揭示与之直接关联的功能材料特征物性，可以实施材料物性精密测量和快速材料筛选。这一方向承担了自然科学基金委国家重大科学仪器专项等，总经费约8000万元。

ii.)“新一代高衬度低剂量X射线相位衬度CT装置”研究，该装置将突破现有X射线成像方法的原理瓶颈，创造性的应用相位衬度成像原理，实现高衬度、大视场、低剂量、免造影的三维CT成像，装置的建成将对生物医学诊断领域具有重大影响。装置的研究获得国家发改委专项支持，总经费1.59亿。