质子加速器是一类用于将质子加速到高能量的装置，依靠电场做功增加质子动能，磁场用于束流引导与聚焦。
常见类型包括直线加速器（linac）、回旋加速器、同步加速器与强子回旋加速器等，不同类型在能量范围、脉冲特性与占地规模上各有侧重。
在基础物理中，高能质子束用于碰撞实验，帮助揭示强相互作用和核子结构；在材料科学中，质子束能进行微区分析、辐照改性和高分辨成像。
临床上，质子加速器支撑的质子治疗以布拉格峰优势精准释放能量，对肿瘤具有更好剂量分布和对周围正常组织的保护，尤其适用于儿童肿瘤和靠近重要器官的病灶。
此外，质子加速器还能用于医用同位素生产、放射源替代以及工业无损检测。
主要挑战包括设备体积大、造价高、运行与维护复杂以及严格的辐射防护要求。
未来发展方向则集中在小型化与成本降低（如由超导腔体、恒强磁体或激光等新技术实现）、束流质量与控制的提升，以及与影像、人工智能联合的精准放疗系统。
随着技术进步与多学科融合，质子加速器的应用前景将更加广泛，惠及科研、医疗与工业多个领域。
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