质子加速器是将质子加速到高能量的装置,常用电场和磁场控制粒子运动与聚焦。
主要类型包括线性加速器(linac)、回旋加速器和同步加速器,以及用于研究的强子对撞机。
质子束具有布拉格峰特性,可将能量集中释放在肿瘤深处,因而在放射治疗中用于精确杀伤癌细胞,减少对周围组织的损伤。
除此之外,质子加速器在核物理研究、同位素生产、材料改性与辐照试验中也发挥重要作用。
尽管其临床和科研价值显著,但建设与运行成本高、体积大、对屏蔽与辐射防护要求严格,是推广应用的主要障碍。
当前技术发展方向包括小型化与便携式加速器、激光等离子体加速技术、超导加速器组件以及更精确的束流控制与靶向成像系统。
随着工程进步与成本下降,质子加速器有望在更多医疗机构和研究领域得到广泛应用,为精准医疗与基础科学提供强有力的工具。