质子加速器通过电磁场将质子加速到高能量,用于碰撞实验、放射治疗与同位素制备等。
常见类型包括回旋加速器、同步加速器与直线加速器,各有能量范围与占地差异。
医学上,质子治疗凭借布拉格峰能在肿瘤处沉积最大剂量,从而降低周围正常组织损伤,特别适合儿童及邻近关键器官的肿瘤。
科研领域,质子束用于核物理实验、材料结构分析与辐照测试;工业上能用于同位素生产与微加工。
挑战在于设备成本高、占地与屏蔽需求大、运行维护复杂。
未来发展方向包括紧凑型同步回旋机、激光等离子体加速与超导技术,以降低成本并扩大临床与科研可及性,推动质子加速器向多中心、常态化应用迈进。