A particle detection system for calibrating a particle therapy machine or validating a particle therapy plan. The detector system includes one or more two-dimensional particle detection layers for receiving a particle beam and one or more compensating layers. The compensating layer(s) are configured to adjust energy loss and scatter values introduced by the one or more two-dimensional particle detection layers to match water-equivalent values. Each compensation layer is positioned adjacent a respective one of the one or more two-dimensional particle detection layers.L'invention concerne un système de détection de particules pour étalonner une machine de thérapie par particules ou valider un programme de thérapie par particules. Le système de détecteur comprend une ou plusieurs couches de détection de particules bidimensionnelles destinées à recevoir un faisceau de particules et une ou plusieurs couches de compensation. La ou les couches de compensation sont configurées pour régler des valeurs de perte et de diffusion d'énergie introduites par la ou les couches de détection de particules bidimensionnelles afin que ces dernières correspondent à des valeurs d'équivalent d'eau. Chaque couche de compensation est positionnée de manière adjacente à une couche respective parmi la ou les couches de détection de particules bidimensionnelles.