质子加速器是一类将质子加速到高能量的装置,按加速方式可分为回旋加速器、线性加速器与同步加速器等。
它在粒子物理研究中用于探测核结构与基本相互作用,在医学上因质子束具有明显的布拉格峰效应,能将最大能量集中释放在肿瘤位置,从而减少对周围正常组织的辐射损伤,成为肿瘤放疗的重要手段。
工业领域的应用包括放射性同位素制备、材料改性与微电子器件的加速寿命测试等。
尽管传统质子加速设施体积大、造价高并需复杂的屏蔽与安全管理,近年超导射频技术、紧凑型回旋加速器以及激光驱动加速等新技术,正推动设备向更高能量效率和更小体积方向发展。
多学科协作、成像引导与精确束流控制也是提升治疗效果的关键。
随着全球更多医院与科研机构建设质子中心、共享经验与资源,质子加速器将在科研、医疗与工业中发挥越来越重要的作用。