质子加速器是一种利用电磁场将带正电的质子加速到高能状态的装置。
按照结构可分为回旋加速器、同步加速器和直线加速器等。
工作原理基于射频腔提供能量、磁场聚焦与偏转以及真空系统维持束流稳定。
高能质子束广泛用于基础粒子物理实验、同位素生产和质子放射治疗等。
在医疗领域，质子束凭借布拉格峰效应能在靶组织沉积大部分能量，从而最大限度保护周围正常组织，实现精确肿瘤治疗。
建造与运行成本高、设备体积大和辐射防护要求严格是当前主要挑战。
未来随着加速技术与超导磁体、小型化方案及激光等离子体加速研究推进，质子加速器将在科研、医疗与工业领域发挥更大作用。
低能回旋加速器常用于医学同位素制备，能量通常在几到数十MeV；而用于高能物理研究的同步加速器可将质子加速到数百GeV甚至TeV级别，用于碰撞实验揭示基本粒子性质。
现代质子加速器集成了高精度束流诊断、反馈控制与安全 interlock 系统，以保证稳定运行与人员安全。
环保与能效也是设计考虑重点，超导技术和能量回收方案有助于降低功耗。
近年来出现的FLASH质子治疗、准直与成像一体化设备，以及基于激光等离子体的紧凑加速方案，正在推动临床可及性与科研突破。
国际合作与多学科协同将加速质子加速器的应用普及与技术进步。