质子加速器是用于把质子（氢核）加速到高动能的设备，核心包括离子源、加速腔、束流控制磁体和能量选择系统。
工作原理通常借助高频电场在加速腔中逐步提升粒子能量，磁场用于束流弯曲与聚焦。
按结构分有回旋加速器、同步加速器、直线加速器及新兴的等离子体加速器，能量从几十MeV到数百GeV不等。
质子加速器在医学上的代表性应用是质子治疗，可用于对抗深部和靠近关键器官的肿瘤，因布拉格峰效应可把剂量集中在病灶处，降低正常组织损伤；在科研领域，用于核物理、高能物理碰撞实验（如大型强子对撞机运行质子束）、同位素生产和材料改性。
工业上用于无损检测、辐照改性与材料分析。
尽管设备投资、运行与屏蔽要求高，但随着超导磁体、射频技术、小型化加速方案和等离子体加速等技术进步，质子加速器正朝着更小型化、成本更低、应用更广的方向发展，未来有望在更多医院和中小型研究机构普及。
代表性设施包括欧洲核子研究中心（CERN）的强大质子环、日本J-PARC、瑞士PSI及各地质子治疗中心。
未来研发重点还包括提高束流稳定性、降低维护成本和培养交叉学科技术人才，以推动质子加速技术在基础研究和临床应用中的深入融合。
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