质子加速器是利用电磁场将质子加速到高能并形成可控束流的装置。
按结构与工作方式可分为回旋加速器、同步加速器和直线加速器等，通过射频腔或交变电场逐级增加质子动能。
临床质子治疗通常使用70–250 MeV的质子束，利用布拉格峰实现对肿瘤的高剂量沉积而保护周围正常组织；研究用加速器能达到数百MeV到数TeV，用于粒子物理对撞、核反应研究与中微子实验。
质子束还广泛应用于放射性同位素生产、材料辐照试验与航天器件的抗辐照测试。
主要技术难点包括高亮度束流的产生与传输、精确能量与位置调节、靶与屏蔽设计、超导射频与低温系统的稳定运行以及复杂的辐射防护与安全管理。
代表性设施有CERN的大型加速链、瑞士PSI的高强度回旋加速器等。
为降低成本并扩大可及性，当前研究方向侧重超导技术、紧凑化与模块化设计，以及基于激光等离子体的高梯度加速技术。
随着技术进步与应用需求增长，质子加速器将在医疗、基础科学与工业领域发挥越来越重要的作用。
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