脉冲星探测器是根据X射线光子与物质相互作用形式设计而成,主要利用光子与探测器物质的光电效应、康普顿效应和电子对生成效应,通过测量这些效应产生的次级粒子,以间接探测高能X射线光子。X射线探测器主要包括镜头、X射线传感器两部分,镜头部分通过准直型或聚焦型光学系统收集X射线光子,并使用遮光膜滤掉非X射线频段信号。X射线传感器是将收集到的X射线光子转变成电信号并读出。X射线探测器是空间X射线天文观测卫星的核心器件,其性能直接影响获取数据的可用性及可靠性。
按照探测方式可以分为准直型X射线探测器和聚焦型X射线探测器(见图)。准直型探测器是通过限定探测器视场,使得大角度入射的X射线光子无法到达X射线光电转换器件,从而减小空间背景辐射,提高探测信噪比。聚焦型探测器是通过X射线聚焦光学能将平行的X射线光子聚焦到位于焦平面的X射线光电转换器件(一般为硅基X射线探测器),因此该类探测器能较好压制其他噪声从而提高信噪比。
研制适合于航天器自主导航的高灵敏度、小型化、一体化的X射线探测器系统,是X射线脉冲星导航的核心任务。