质子加速器是一种用于加速质子到高能量的装置，通过电磁场把带正电的质子在真空管道中加速至接近光速。
常见类型包括回旋加速器、直线加速器和同步加速器，各有适用能区与结构特点。
质子加速器在基础物理研究、同位素制备以及临床肿瘤质子治疗中应用广泛，利用高能质子束实现精确能量沉积和最小化周围组织损伤。
其核心技术涉及高功率射频腔、磁光学束控系统和高真空及冷却装置。
当前挑战包括设备体积大、建设与运行成本高、加速束流稳定性与放射防护要求严格。
未来发展方向着眼于紧凑型加速器、激光等离子体加速技术与更高可靠性的控制系统，以降低成本并扩展临床和工业应用前景。
在工作原理上，质子在射频腔被周期性交变电场加速，同时磁场用于弯曲和聚焦束流，磁透镜和偏转电极实现精细位置控制。
束流传输需要精确的剂量学与实时监测，以保证治疗时剂量分布可重复且受控。
工业上，质子束用于半导体缺陷分析、材料辐照试验与中子源驱动。
大型科研设施还承担核物理、粒子物理和同位素生产任务。
随着计算控制与超导磁体技术进步，系统效率和稳定性持续提升。
多学科团队协作是推动质子加速器应用扩展的关键。
质子治疗可显著降低放射性并发症，特别适合儿童和靠近重要器官的肿瘤。