质子加速器是一类用于将质子束加速到所需能量的装置，常见形式包括回旋加速器、同步加速器和直线加速器（LINAC）。
系统主要由离子源、加速腔与供能系统、磁场引导与聚焦系统、真空腔以及束流诊断与靶区组成。
质子具有明显的布拉格峰特性，入射时能量沿程损失在末端集中释放，这一特性使质子在肿瘤放疗中能精确照射病灶、减少对周围正常组织的损伤，因此质子放疗成为放射肿瘤学的重要手段。
此外，质子加速器还用于核物理基础研究、高能散射实验、放射性同位素生产（如PET示踪剂）及材料辐照试验。
当前挑战包括设备体积大、造价与运行维护成本高、对屏蔽与放射防护要求严格，以及对高稳定性束流与精密对准的技术需求。
为应对这些问题，研究方向聚焦于超导腔体与超导磁体以提高能效、紧凑型与模块化加速结构以减少占地、以及激光等离子体加速等新兴技术以实现更高梯度。
未来发展将推动质子加速器在医疗普及化、成像与治疗一体化、工业检测及基础科学研究领域的更广泛应用，同时在可靠性、成本效益与自动化控制方面取得进一步突破。
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