質子簡介
質子(proton)、中子和電子是原子組成的主要來源。這三種粒子是在宇宙大爆炸後不久形成的。質子有一個單位的質量和一個單位的正電荷，是由3個夸克（2個頂夸克和1個底夸克）和膠子組成。質子有一個有限的大於10^32年的半衰期，質子將衰變成一個中子、一個正電子和一個中微子。
質子帶 1.6 × 10-19庫侖(C)正電荷，質量是1.672621637（83）×10^-27 千克，大約是電子質量的1836.5倍（電子的質量為9.10938215（45）×10^-31千克）。
治療歷史
質子束的醫學套用是由Wilson於1946年提出的。1954年Tobias等人在美國加州大學Lawence Berkeley實驗室（LBL）進行世界上第一例質子線治療。
美國Loma Linda大學醫學中心（LLUMC）1991年首先啟用了醫學專用質子裝置，這在質子治療的歷史上是具有跨時代的意義。
劑量學特點
醫學中所用的質子來源於氫（H2），氫電離後成為質子（H），經同步或回旋加速器加速到接近光速後用於治療。
質子為帶電粒子，質子與組織的相互作用中主要通過與原子核外軌道電子的碰撞損失能量。因質子質量為電子質量的1836.5倍，質子與軌道外電子的碰撞後基本不改變方向。質子在行進中轉移給組織的能量（質子能量損失）反比於質子運動速度的平方，接近射程末端，能量損失最大，在劑量學上呈現典型布拉格峰型，峰值前劑量約為峰值劑量的20%。質子的這種劑量分布形式最早由Bragg和Kleeman於1904年觀測到，故取名為布拉格峰型劑量分布。 如果能夠將病變精確地置於峰值位置，質子束單野就能取得很高的治療增益比，這是質子區別於X射線和伽馬射線光子用於放射治療最獨特的優點。
治療裝置
質子治療裝置包括質子治療加速器（proton therapy accelerator)、 束流輸運系統(beam transport system)、 束流配送系統(beam delivery system)、劑量測量系統(dose measurement system)、患者定位系統(patient positioning system)、控制系統(control system)和輔助系統(auxiliary system)，以及其配套的軟體系統(software system) 。
