У цьому посібнику розглядається можливість використання високоенергетичної протонної радіографії для діагностики речовин. Описано принципи розробки іонно-оптичних схем для протонної мікроскопії та фактори, що впливають на просторове й часові розрізнення цього методу. Наведені результати проектування іонно-оптичних систем для радіографічних установок із протонними пучками енергією 1 і 9 ГеВ із оцінкою просторового розрізнення, зумовленого хроматичними абераціями. При створенні посібника використовувалися матеріали лекцій з курсу «Фізика пучків заряджених частинок», які автор викладав на факультеті експериментальної і теоретичної фізики НЮАУ МІФІ у 2012–2015 роках. Посібник призначений для магістрантів і аспірантів, що спеціалізуються у галузі фізики конденсованого стану речовин, фізики плазми та фізики прискорювачів, а також може бути корисним фахівцям, які працюють у міждисциплінарних дослідженнях, що вимагають застосування сучасних радіографічних методів.