Проведено числове моделювання розширення плазмово-пучкового потоку в область аноду з експандером і розв'язано задачу оптимізації параметрів емісійної системи з перерозподілювальним електродом за допомогою розробленого програмного комплексу TORCH. На підставі експериментальних і числових досліджень оптимізовано експандер розробленого джерела іонів завдяки зміні його геометрії та введенням перерозподілювального електроду. Це дозволяє зменшити нерівномірність розподілу щільності струму пучка за перерізом, яка стала нижче 5 %, та збільшити струм пучка. Експериментально встановлено залежність амплітудного спектру сигналів акустичної емісії (АЕ) й їх інтенсивності від дози імплантації та щільності струму іонного пучка. На підставі досліджених залежностей АЕ запропоновано та реалізовано альтернативний електричному, радіаційно-акустичний метод контролю іонного опромінювання, заснований на кореляції параметрів АЕ (інтенсивності АЕ, сумарної АЕ, амплітудного спектру сигналів АЕ) з мікротвердістю та структурою сплаву. Реалізовано широтно-імпульсний режим роботи джерела з великим діапазоном незалежного регулювання газового та металевого компоненту іонного струму, регулювання та стабілізації середнього струму іонів.