为了产生质子线，就有了一款名叫质子加速器的设备。由于质子更重(质子的质量是电子的1836倍)，因此跟电子直线加速器相比，质子加速器更加庞大和复杂。
从名字也可以看个大概，质子加速器的一个核心功能，是给质子进行加速，让质子具有非常高的动能，这样才可以用于治疗深部肿瘤。
质子加速器的工作原理是这样的：先将质子剥离出来，然后对质子进行加速以及调整。在质子加速器家族，有这么几个成员可以给质子进行加速：同步加速器、回旋加速器、同步回旋加速器以及直线加速器。其中回旋加速器最大的优势是操作方便。
从回旋加速器出来的质子束，需要根据肿瘤的深度和厚度选择不同的能量，因此就有了一个叫做能量选择系统的员工。能量符合了要求之后，质子束接下来会由束流输运系统运输到治疗室。在治疗室，有固定机架和旋转机架两种，也就有了常说的固定治疗室和旋转治疗室。
机架上有治疗头和定位准直系统，治疗头负责对质子束的形状和强度进行调整，满足要求之后，最终照射到肿瘤上。经过一路奔波，质子束就可以完成任务了。
对于质子加速器治疗室的构造，一般是多室，也有紧凑型的单室结构。
补充：对于质子加速器的工作原理，可以跟电子直线加速器对比着记忆。概括一下：质子从产生之后，经过加速、能量选择、输送以及治疗头的调整等环节，符合要求之后照射到肿瘤上。
