本文介绍了中科院离子束生物工程学重点实验室CASLIBB微束单离子精确定量定位细胞照射装置的高品质微束获取和单离子定量照射系统的研制工作，包括：1)准直微束的获取、测量、优化、束品质评价和相关物理过程研究：采用厚壁毛细玻璃管准直的方法获取单能质子微束，利用半导体探测器和多道能谱系统对微束离子能量分布进行测量；利用CR39固体径迹探测器和单离子定量照射环节相配合得到的定量的离子束斑径迹分布来对微束束径品质进行测评和优化。2)基于高品质准直微束实现单离子定量照射的系统研制和相关物理过程研究：采用薄膜闪烁体和光电倍增管结合的闪烁探测系统进行单离子探测，并总结出微米外束照射安排下设计微束离子探测器的三原则。结合计算机计数卡对单离子探测信号进行计数，并反馈控制快速束偏转开关，由此实现精确定量的单离子细胞照射。研究工作集中于微束单离子探测方式与照射安排的分析，探测器的类型选择和物理设计，探测电子学参数设置与标定。同时，对微束品质测评优化的CR39束斑径迹方法和定量单离子照射的功能实现之间的逻辑关系进行了分析，总结出单离子微束精确定量定位照射系统总体研制过程中微束品质的两阶段优化和定量照射功能实现的基本逻辑顺序。