低能回旋加速器广泛应用于生物、医学和核物理基础研究等领域。离子源是回旋加速器的关键部件，为加速器提供质量可靠、束流稳定的离子束。近年来，随着正电子发射计算机断层成像(Positron Emission Tomography，PET)技术的快速发展，生产其所需的超短寿命放射性同位素的10～20MeV小型医用回旋加速器得到广泛的发展和应用。这些加速器由于结构紧凑，要求运行操作简单，故多采用冷阴极潘宁负氢内离子源。本研究的离子源放置在回旋加速器的中心区，可以提供35μA的离子束流，离子从加速器引出的能量为10MeV。本文以潘宁负氢内离子源为研究对象，主要的工作如下：第一章介绍了回旋加速器离子源研究的目的和意义，国内外研究状况；第二章介绍了离子源等离子体的基本概念、放电原理，研究了氢气气体压强、放电电压对放电的影响，模拟了电子在无磁场和有磁场条件下在放电室中的运动情况，总结出磁场能够增加电子在放电室中的运动路程，加强电子对气体分子的碰撞电离；第三章主要讨论了束流引出相关的技术，包括束流引出理论、束流引出方法，结合实际的离子源引出系统要求，应用Ansys电磁场分析软件和Matlab数据处理软件对束流的引出进行仿真计算，研究了带电粒子在有磁场和无磁场中的运动轨迹，总结出磁场能够把电子从引出粒子流中偏离出来，提高负氢离子流的纯度；使电子在离子鞘层中聚集，能够改变粒子引出面的形状和位置，对离子的引出产生影响，合适的磁场大小有利于离子的引出。第四章针对本文的研究做一总结，概括本文的研究工作和不足，指出后面工作的方向。