质子加速器是一种用电磁场将质子加速到高能量的装置，常见类型有直线加速器（Linac）、回旋加速器与同步加速器。
其工作原理是通过射频腔提供加速电场，磁场用于束流引导与聚焦。
质子束具有明显的布拉格峰，使其在肿瘤放疗中能精确释放能量，减少对周围组织的损伤；同时在核物理、同位素制备与材料研究中也发挥重要作用。
挑战包括设备体积大、造价高及防护复杂。
现代质子加速器能量范围从几兆电子伏到数十吉电子伏不等，低能段通常用于同位素生产与生物学实验，高能段用于高能物理散裂中子源和深度肿瘤治疗。
主要组成包括离子源、低能线性加速段、同步环或后级加速器、传输束线与实验靶台，辅以真空系统、功率放大器和控制系统。
运营中需重视束流稳定性、束斑尺寸与能谱控制，此外辐射屏蔽与废物处理是长期管理的重要环节。
全球多个研究中心和医院正在推动小型化与模块化设计，结合超导技术和先进控制以提升可靠性并降低运营成本。
质子加速器的发展带动了加速器物理、工程、医学与材料科学的交叉，为科研和临床提供强大工具，对未来科技与医疗具有重要意义。
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