Zastosowanie protonów w radioterapii pozwala na depozycję wymaganej dawki w obszarze guza, oszczędzając przy tym otaczające go zdrowe tkanki. Aby wykorzystać w pełni potencjał radioterapii protonowej, konieczny jest rozwój narzędzi, które posłużą walidacji symulacji efektów biologicznych spowodowanych terapeutyczną wiązką protonową. Proponujemy zastosowanie technologii półprzewodnikowych detektorów pikselowych Timepix oraz prostego układu eksperymentalnego w celu dokładnej charakterystyki pola promieniowania w wodzie. Czułość detektorów Timepix na pojedyncze cząstki pozwala na precyzyjny pomiar profili dawki terapeutycznych wiązek protonowych. Zdolność do śledzenia toru cząstek umożliwia ponadto wyznaczenie liniowego transferu energii (z ang. linear energy transfer, LET) tych cząstek oraz ich identyfikację. Pomiary zostały wykonane przy użyciu kompaktowego detektora Minipix Timepix z krzemowym sensorem o grubości 300 μm. Detektor został zamknięty w specjalnie zaprojektowanej wodoodpornej obudowie z PMMA, a następnie umieszczony w fantomie wodnym BluePhantom2 (IBA). Pomiary zostały wykonane dla trzech energii nominalnych wiązki (100, 150 oraz 200 MeV) w różnych odległościach od osi wiązki i na różnych głębokościach w fantomie wodnym. W sumie wykonano ponad 350 pojedynczych pomiarów w powietrzu oraz w wodzie. Symulacje MC zostały wykonane za pomocą kodu Gate/Geant4 w celu porównania z wynikami eksperymentalnymi. Uzyskaliśmy bardzo dobrą zgodność poprzecznych i podłużnych profili dawki otrzymanych eksperymentalnie z wynikami symulacji MC oraz z danymi z systemu planowania leczenia. Porównanie wstępnych wyników analizy danych eksperymentalnych pod względem wartości LET oraz identyfikacji cząstek z wynikami symulacji MC wykazuje pewne różnice. Mogą one wynikać z uproszczeń stosowanych w symulacjach MC oraz z efektów fizycznych zachodzących w sensorze detektora. Prosty układ eksperymentalny i wysoka czułość detektora Timepix pozwoliły na pomiar depozycji energii oraz wyznaczenie LET pojedynczych protonów w wodzie. Wyniki pomiarów mogą posłużyć walidacji systemów planowania leczenia MC w każdym ośrodku radioterapii protonowej. Otrzymane eksperymentalnie spektra LET protonów w wodzie będą szczególnie istotna dla rozwoju systemów planowania leczenia uwzględniających zmienną wartość względnej skuteczności biologicznej protonów, która zależy m.in. od LET cząstek.