质子加速器是用电磁场将质子加速到从几兆电子伏（MeV）到数十亿电子伏（GeV）能量的装置。
常见类型包括回旋加速器、同步加速器和直线加速器；临床质子治疗多采用回旋加速器或低能同步加速器实现所需能量与能量可调性。
其工作原理是在射频腔中给予质子能量增量，利用磁场对束流进行偏转与聚焦，并通过精密时相控制维持束团稳定。
质子束在体内表现出明显的布拉格峰特性，能把剂量集中在肿瘤位置，减少对周围正常组织的损伤，因此在放射治疗中具有显著优势。
除医疗应用外，质子加速器还广泛用于基础粒子物理实验、同位素生产、中子源驱动、材料改性与工业辐照等领域。
现代装置常采用超导射频技术、精密束流诊断和铅笔束扫描等传送技术以提高能量效率与治疗精度。
主要挑战包括设备体积大、造价高、运行维护复杂以及严格的辐射防护要求。
未来发展方向聚焦于紧凑型与低成本方案（如超导小型加速器和激光驱动加速器）、更高的束流强度与能量稳定性，以扩大质子加速器在科研和临床中的可及性与应用范围。
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