质子加速器是一种利用电磁场将带正电的质子加速到所需能量的装置，主要由质子源、注入器、加速结构（直线加速器或回旋/同步加速器）、聚焦与偏转磁铁、射束输运与靶区等部分构成。
按结构可分为回旋加速器、同步加速器和直线加速器等不同类型。
质子加速器在基础物理研究中用于探测核子结构与产生次级粒子；在医学领域广泛用于质子放疗，凭借布拉格峰效应能将能量集中释放于肿瘤位置，最大限度保护周围正常组织。
临床常用能量为几十到两百兆电子伏特，而高能物理实验可达到数百兆至数十吉电子伏特。
其他应用还包括材料科学研究、中子源、同位素制备与工业辐照。
质子加速器的优势是能量可控、剂量分布精准，但投资大、运行维护复杂，对辐射屏蔽、冷却与束流监控要求高。
近年来超导磁体、高频射频技术及激光等离子体加速等进展推动了设备小型化与性能提升，未来有望出现更经济的医疗加速器、紧凑型科研装置与更精细的束流控制技术，促进其在科研、医疗和工业中的更广泛应用。
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