质子加速器是一种用于将质子（氢原子核）加速到高能量的装置，通过电场加速并借助磁场控制粒子束的轨道与聚焦。
常见类型包括回旋加速器、同步加速器与直线加速器，近年来还出现了超导技术驱动的紧凑型装置和基于激光的前沿加速方案。
质子加速器在基础科学与应用领域都有重要价值：在粒子物理学中用于探测基本粒子与相互作用；在材料科学与核物理中用于辐照试验、同位素制备与材料改性；在医学上，质子束治疗利用布拉格峰的特点实现高剂量沉积于肿瘤位置，从而显著减少对周围正常组织的损伤，特别适用于靠近重要器官或儿童肿瘤的治疗。
尽管优势明显，质子加速器普及仍受体积大、建设与运行成本高以及辐射屏蔽等限制，促使行业聚焦小型化、能效提升与成本控制。
技术创新包括超导磁体与高频腔体、快速扫描束流与精确剂量监测、以及结合医学影像与人工智能的实时控制系统。
此外，可靠的束流稳定性、剂量验证与患者定位系统，以及完善的法规和操作培训，都是临床应用的关键要素。
展望未来，随着技术进步与跨学科合作，质子加速器将在科研、医疗乃至工业制造领域发挥更大作用。
紧凑型与模块化设计、成本更低的加速方案以及与图像引导、AI控制结合，将推动质子治疗的普及，并拓展其在航天、国防与半导体加工等新兴应用中的潜力。