1958年工程物理系正式成立同位素分离教研组（220），在我国最早开展离心法同位素分离研究。1999年，同位素分离教研组更名为技术物理研究所。研究所现有教师8人，其中正高级职称2人，副高级职称4人，中级职称2人。

自成立以来，技术物理研究所专注于核燃料循环与材料领域的人才培养和科学研究。承担了国家重点科技攻关项目、国家自然科学基金项目、国防专项科研等数十个课题和专题，获各种国家级和省部级奖励四十余项，为国家培养了大批核燃料领域的骨干人才。

进入新世纪，研究所重点聚焦同位素分离技术及应用、高速机械与机电控制、磁悬浮轴承、低温等离子体科学与技术等研究方向，重点为我国核燃料循环与材料领域培养领军创新人才。2017年，与中国原子能工业有限公司合作成立核燃料循环与材料联合研究院。2025年，成为粒子输运与富集技术全国重点实验室的三家组成单位之一。

近年来，技术物理研究所主动服务国家战略，不断开拓新的研究方向。针对锗-72、锗-76在半导体行业及无中微子双贝塔衰变实验中的应用需求，开展了离心级联分离技术研究，获得了锗-72、锗-76同位素丰度分别高于60%、90%的公斤级样品，为我国锗同位素工业化生产提供了技术方案。针对日益增长的轻稳定同位素的需求，开展了扩散法分离碳-13、氮-15、硅-28 等同位素的技术研究，通过多年探索，研制了专用的高速磁悬浮压缩机及适配

的有机膜分离器，为将来的工业化生产做了大量的技术积累。

随着我国核电事业的快速发展，商用铀浓缩规模不断扩大，铀浓缩级联中的补压设备存在短板。从2016年开始，研究所经过十年攻关，研制出具有完全自主知识产权的高速磁悬浮压缩机，目前已经在铀浓缩级联中成功应用，不仅解决了“卡脖子”问题，还实现了升级换代。

在低温等离子体科学与技术领域，建立了涵盖广阔温度和压强范围的等离子体综合实验和数值模拟平台（PlasmaX），推动了低温等离子体在激光同位素分离和医工交叉等领域的创新发展与人才培养。

研究所立足于解决铀浓缩行业对补压设备的产业化需求，积极推动成果技术转化。目前，高速磁悬浮压缩机已在无锡紫清高速机械有限公司实现小规模量产，保障了新建铀浓缩工程增压设备的需求。并以设立清华大学工程物理系研究生社会实践紫清基地的方式，推动校企合作、产学研深度融合。