进入21世纪，癌症的快速上升率是全球之普遍情况。在诸多癌症放射治疗类型中，重离子和质子治疗方式，因其只消灭癌细胞而对正常细胞损伤很小的突出特点，加之近几十年来的质子治疗的巨大临床成就，已使世界医学界公认为当今最先进的治癌症方法。离子癌症对束流监控系统的要求是束流的位置分辨在亚毫米量级，强度精度低于2%，时间响应在毫秒量级。随着高能物理及加速器的飞速发展，对束流的品质要求也越来越高，如何实现高精密度的束流检测器，仍是当今中国科技工作者急需解决的一项技术难题。华中师范大学物理学院像素实验室团队首创并自主研发成功的”Topmetal束流位置检测器”，通过与粒子束流相互作用，获得携带束流信息的光、电信号, 实时检测束流的二维分布信息，同时具有束流非拦截性、抗辐射性和高位置分辨率三大特性。2016年3月华中师范大学和中国科学院近代物理所合作，在近代所治疗中心成功完成束流测试，测试结果验证Topmetal束流位置检测器具有以下特性： 位置分辨17±2微米， 角度分辨1.6度， 流强精度1.8% .