离子源发展存在两大热点问题：其一强流高电荷态离子的产生；其二强流金属离子的产生。为了获得强流高电荷态离子，本文作者设计制造了全超导ECR离子源SECRAL(Superconducting ECR ion socurce with Ad -vanced design in LanZhou)，该离子源采用了全新的超导磁体结构形式，工作于18～28GHz的微波频率。根据scaling laws和实验经验，本文作者确定了SECRAL离子源所需要的约束磁场场形，并针对新的磁体结构设想，通过TOSCA程序进行了详细的计算，成功地设计出满足本文作者场形要求的超导磁体物理模型。据此，本文作者进一步进行了超导磁体的力学结构分析，为磁体机械工艺设计提供了参考依据，保证了超导磁体结构设计的可靠性。源体建成后，经过一系列的测试和调束实验，不但验证了本文作者的设计和分析是合理的、可靠的，而且创造了许多项束流调试的新世界纪录，本文作者分别获得了810eμA O7+、730 eμA Ar11+、220 eμA Ar14+、73 eμA Ar16+、483 eμA Xe20+等束流。为了获得强流中低电荷态金属离子束，本文作者尝试探索一种原理、结构、工作模式全新的离子源—外部电子注入PIG离子源(E-PIG)。目前，本文作者基本按照其初期的设想设计建造了E-PIG离子源，设计中采用了外部电子枪注入电子、空心阴极、特殊的场形等手段来提高金属离子的电荷态和流强。经过初步的起弧调试，本文作者发现在初期的设计中还存在一些问题亟待进一步整改。