质子加速器是一类将质子加速到高能量以供实验或应用的装置,主要包括线性加速器、回旋加速器和同步加速器等。
通过交变电场为带电粒子做功、磁场用于束流引导与聚焦,最终得到所需能量和束流特性。
质子束具有明显的布拉格峰,可将能量在肿瘤处集中释放,极大降低对周围健康组织的损伤,因此在癌症放射治疗中广泛应用,临床系统常配备旋转加速器架(gantry)与精确的束形与定位系统。
除医疗外,质子加速器在核物理研究、同位素制备、材料辐照与工业检测中也扮演重要角色。
当前研究重点包括设备小型化与成本下降(如超导技术、激光等离子体加速)、提高束流稳定性与成像引导能力,以及控制与安全系统的优化。
尽管建设与运行投入较高,但随着技术进步和商业化推广,质子加速器的可及性与应用领域正持续扩大。