高能X射线望远镜（HE）
HE主要包括18套探测单元。每个探测单元由一个NaI(Tl)/CsI(Na)复合晶体探测器和一个准直器构成。除主探测器外，HE望远镜还包含在轨标定探头和在轨标定转接盒、反符合屏蔽探测器、粒子监测器（PM）以及相应的机械结构。图 1 给出了HE各单机布局图。
图 1 HE各单机布局图
HE主探测器负责完成20-250keV的硬X射线观测任务。为保证这一任务顺利完成，18个准直器的视场被摆放为3个不同的方向，为实现直接解调成像提供必要的空间调制；使用在轨标定探测器对主探测器进行增益控制；使用反符合屏蔽探测器对空间带电粒子进行主动屏蔽，压低粒子致本底；使用粒子监测器监视空间粒子流强，在高流强区域关闭主探测器和反符合屏蔽探测器高压，避免主探测器受到损害。
高能主探测器是由18套复合晶体组成的探测器阵列，每个探测器的直径为19 cm，面积为283.5 cm2，总几何面积约5100 cm2。主探测器选用复合晶体NaI(Tl)/CsI(Na)做为探测介质，NaI(Tl)为主晶体，利用光子在NaI(Tl)晶体内的光电作用沉积能量，完成硬X射线的能谱和时间测量。后端的CsI(Na)晶体作为主动式屏蔽，可以屏蔽来自背面的2π立体角的本底。两种闪烁信号采用同一个光电倍增管（PMT）读出，光电倍增管PMT将荧光信号转化为电信号输出，利用脉冲形状甄别（PSD）技术识别区分两类信号。为了消除温度变化对探测器响应的影响，HE主探晶体盒采用了在轨主动温控措施，使工作温度恒定在18±2℃。
相应的，准直器也包含18个单体，与主探测器单体一一对应。18个准直器单体，提供1.1°×5.7°（16个，其中一个全遮挡）和5.7°×5.7°（2个）的视场。在具体安排上，18个单体准直器视场分为3组，每组相差60°，构成高能X射线望远镜总的视场约为5.7°×5.7°。准直器的物理功能是让特定方向的X射线通过，阻止其它方向的X射线进入探测器，因此，用对X射线有强烈吸收衰减能力的材料制造，采用栅格结构。栅孔的几何尺寸确定了准直器的视场角，宽6mm、长30mm、高300mm的栅孔可形成1.1°×5.7°的视场角。18个HE主探测器和准直器的排布见图2。
在轨标定探头是利用241Am放射源和塑料闪烁体探测器实现的。将一个镶嵌于塑料闪烁体内的标定源（241Am，～200Bq）安装在准直器的一个栅格中，并尽量靠近该准直器对应的主探测器入射窗。该标定源因α衰变而发出的部分59.5keV的光子被主探测器探测到而产生信号，包裹放射源的塑料闪烁体因探测到~5.5MeV 的α粒子也同时产生一个信号，将这两个信号进行符合，标记为标定事例，根据该标定事例(59.5keV的光子在主探测器中形成的好事例)的变化，通过高能电控箱调节主探测器光电倍增管的高压，从而使得主探测器的增益保持稳定。
粒子监测器用于监测卫星运行中高能质子和高能电子的流强，当流强大于某个设定的阈值时，卫星平台将关闭主探测器和反符合屏蔽探测器的光电倍增管高压，以避免光电倍增管损坏。HE共配备三台同样的粒子监测器。粒子监测器主要由塑料闪烁体、光电倍增管、高压模块以及电子学电路组成。塑料闪烁体被加工成高10mm、直径10mm的圆柱体，其顶面和侧表面涂有反射漆，反射漆外面包有Teflon，外面罩有橡胶闪烁体帽和1mm厚的铝材料，粒子监测器可探测的带电粒子的最低能量下阈为：1MeV（电子）和20MeV（质子）。荷电粒子撞击塑料闪烁体产生的荧光信号利用相匹配的0.5英寸光电倍增管进行探测，经过电子学电路处理后送给HE高能电控箱进行处理。由于粒子监测器提供的主探保护功能，HE在高带电粒子的环境下（如SAA区），将不能进行科学观测。
反符合屏蔽探测器（产品简称HVT）包裹在主探测器前方2π方向，由6片顶面探测器和12片侧面探测器组成，作为主动屏蔽探测器，它用于屏蔽这个方位角范围内入射的带电粒子在主探测器上引起的本底。HVT的输出信号送至高能电控箱进行统一处理。在每个主探测器的好事例数据包中，有18位BOOL型数据用来表示该事例发生时，对应的18个反符合屏蔽探测器是否同时有信号。这些数据下传到地面进行分析时，可根据情况选择合适的反符合的逻辑。
高能电控箱负责HE各探测器信号的处理及控制，并通过LVDS和1553B总线与卫星数管系统交换数据。为了保证时间的准确性，高能电控箱同时接收来自卫星平台的时间同步信号（GPS秒脉冲）和5MHz高精度时钟信号。
图 2 慧眼卫星高能X射线望远镜HE的主探测器阵列。上部为准直器， NaI(Tl)/CsI(Na)复合晶体在中间，下端为读出X射线光子与晶体作用产生荧光的光电倍增管。