质子加速器是一类用于将质子加速到极高动能的装置，广泛服务于基础科研、医学放疗、同位素制备和材料分析等领域。
其基本工作原理是通过高频电场不断对带电质子做功以提高能量，同时用磁场对束流进行弯曲和聚焦，保证粒子按预定轨道运动与能量分布。
常见类型包括直线加速器（LINAC）、回旋加速器、同步加速器与紧凑型谐振腔装置。
临床上，质子治疗依靠布拉格峰将能量最大集中在肿瘤位置，显著降低对周围正常组织的剂量，尤其适用于儿童及难治性肿瘤；大型研究设施则用于高能物理碰撞实验与核物理研究。
质子加速器系统通常由注入源、加速腔、束流传输系统、束流监测与剂量控制、能量选择系统以及塔式旋转加速器（gantry）等组成。
当前面临的挑战包括设备尺寸大、造价高、对精确束流控制与辐射防护要求严苛，以及运行维护复杂。
未来发展趋势着眼于缩小体积与成本的紧凑型加速器、激光等离子体驱动的下一代高梯度加速技术、以及人工智能辅助的束流优化与远程运行，从而推动质子加速器在医学、工业与科学研究中的更广泛应用。
此外，规范的培训与质量管理也是临床应用成功的关键因素。
通过国际合作与技术创新，质子加速器将继续推动科学与医疗领域的进步。
