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我国航空、航天轴承由于材料成分差异、加工工艺等原因，存在质量不稳定、使用寿命达不到设计要求的问题。采用离子注入的方法，可以大大提高轴承的耐磨损、抗疲劳性能，降低它的摩擦系数，从而提高轴承性能，满足我国航空、航天工业的需要。
北京机械工业自动化研究所是我国最早从事轴承离子注入的单位之一。该所于04年研制了一台轴承专用离子注入机，由于注入设备有效注入束斑面积小、注入工艺要求时间长两方面原因，该设备生产效率很低，如外径80 mm的大轴承年处理能力低于100套。
注入机的关键是离子源。原离子注入机使用了ECR气体离子源和MEVVA金属离子源。由于这两台离子源存在束流均匀区面积小、有效工作时间短、工作不稳定等问题，导致注入机工作可控性差，有效工作面积小，进而使轴承注入产量低，质量不稳定。本工作主要针对离子源问题，改进了离子源结构，提高了离子源基础性能，增大了束流均匀区面积，使得注入机离子注入处理轴承的能力大大增强。
通过对原注入机气体ECR离子源放电区约束磁场的模拟计算，优化了磁体结构；对其微波传输结构的模拟计算并优化了微波馈入的效率，使气体源放电性能有了显著提高，放电所需要的最小进气量由1.4 Sccm降低到0.4 sccm；通过对气体离子源的引出系统优化研究，离子源引出的束流在工件靶上的均匀区范围由直径150 mm提高到200 mm以上。
对注入机MEVVA金属源，研究内容包括：高压触发和弧放电电场的模拟计算；弧放电产生离子的扩散研究以及提高金属源引出束流均匀区的研究等。通过这些工作，解决了原离子源阴极烧蚀不均匀的问题，离子源的触发电压降低10-30％，弧电压降低5-10％，进而使金属离子源稳定性提高，稳定工作时间由20-50小时提高到50小时以上。
通过离子源的研究改进，提高了注入机的工作效率和稳定性。在此基础上，又自主研制了一台新注入机，新注入机在离子源结构、电源、控制等方面采用了多项新技术，在生产效率、工作的稳定性和可靠性等方面又有了提升。其综合产能基本达到1500套/年，并已经用于离子注入的实际生产和工艺研究中。
在离子注入轴承钢，提高轴承钢性能方面做了以下工作。采用N、Ti、Cr等离子单独和混和注入的方法对常用轴承钢材料进行了离子注入实验。对注入后的试样进行了检测和分析，注入后的试样表面显微硬度最大提高50％；耐腐蚀性最大提高80倍；最小摩擦系数接近0.1。
离子注入后的轴承，经过检测，它们的尺寸精度、表面光洁度等符合质量要求；钢球和套圈表面注入离子分布均匀，不均匀度小于15％；注入后轴承表面摩擦系数和磨损量均变小；轴承耐腐蚀性能大大提高，在恶劣的盐雾试验条件下，目视腐蚀锈斑发生的时间大大推迟。注入的轴承，部分已通过验收并已使用。
总之，通过离子注入机关键设备离子源的研究和改进，大大提高了离子注入机的生产能力，在此基础上，自主研制了一台新离子注入机，还做了一些离子注入工艺方面的研究工作。这些工作促进了我国离子注入轴承的生产和应用。