质子加速器通过电磁场将质子加速到高能量，用以产生可控高能束流。
常见类型包括回旋加速器、同步加速器与线性加速器：回旋加速器结构紧凑、常用于同位素生产；同步加速器能达到更高能量，适合基础粒子物理研究；线性加速器便于脉冲束和精确调控。
质子束具有明显的布拉格峰效应，能在目标深度集中释放能量，所以在肿瘤放疗中可显著减少正常组织剂量，提高治疗精度。
此外，质子加速器用于放射性同位素制备、材料改性与核反应研究。
当前挑战包括设备体积大、建设与运行成本高、对屏蔽和束流稳定性要求严格以及维护复杂。
未来方向侧重于发展更紧凑的超导与高场回旋加速器、激光驱动的质子加速技术、提高束流成像与实时剂量控制能力，以及结合人工智能优化治疗与运行效率，期望推动质子治疗和科研应用更加普及与精细化。
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