PET技术被称为“活体生化成像”，其原理是把需要研究的分子标记上特定的核素注入体内，再使用特殊的探测成像设备，就可以在体外无创伤、定量、动态地观察这些物质进入人体后的生理、生化变化，从分子水平洞察代谢物或药物在正常人或病人体内的活动。而要生产PET检查所需示踪剂中的放射性核素，医用回旋加速器是必需设备，起着至关重要的作用。回旋加速器生产正电子示踪剂的基础理念就是利用P/N(质子/中子)反应，用高能量的质子轰击靶原子核，将其中一个中子击出，质子留下，形成半衰期很短的新原子核。经过放化合成系统，通过化学反应，将新原子核标记到生理性代谢物质上(如葡萄糖、氨基酸、胆碱等)，生成PET检查所需的示踪剂。

近代物理所于21世纪初开始10MeV H-回旋加速器的研制，设计了深谷结构、环柱型磁轭的紧凑型回旋加速器，完成了磁铁系统的设计和加工，并建立了一套专用的测磁系统，完成了磁场测量工作，磁场测量获得的数据证实了设计的磁铁系统可满足加速10MeV H-离子的等时性磁场的要求。通过该项目的成功实施，可自行研制出可靠稳定、具有自主知识产权的适用于工业化生产PET药物所需正电子核素的小型医用回旋加速器和18F生产水靶装置，从而打破PET回旋加速器被国外企业垄断的局面。