Ils existent différents types de détecteurs de rayons X pour différents usages. Tous les détecteurs de rayons X ont en commun de rendre visible l'effet des rayons X pour l'homme ou de le convertir en un signal électrique et donc en un signal de mesure. L'objectif est de convertir les rayons X aussi efficacement et complètement que possible en un signal utilisable.
Les détecteurs de rayons X sont divisés en trois groupes (voir la directive VDI 5575). Le premier groupe mesure la puissance totale du rayonnement X incident. Le deuxième groupe mesure la composition spectrale des rayons X, c'est-à-dire les différentes longueurs d'onde qu'ils contiennent. Le dernier groupe mesure la distribution spatiale de l'intensité des rayons X. De nombreux détecteurs sont des types mixtes dans lesquels une caractéristique est particulièrement prononcée.
Fig. 1 : Classification des différents détecteurs de rayons X selon leur fonction
Les détecteurs pour mesurer la puissance rayonnante additionnent l'énergie des rayons X incidents et fournissent une valeur proportionnelle à la puissance rayonnante. Dans certains types de détecteurs, le signal de sortie est une séquence d'impulsions correspondant au nombre de photons détectés.
La subdivision des détecteurs spectraux en détecteurs à dispersion d'énergie et de longueur d'onde est purement historique. A l'origine, les détecteurs à dispersion de longueur d'onde avaient une résolution spectrale plus élevée que les détecteurs dits à dispersion d'énergie. Dans la plupart des cas, les détecteurs à dispersion de longueur d'onde étaient précédés d'un élément optique qui divisait spectralement le rayonnement incident de sorte que le détecteur suivant ne devait plus avoir une résolution spectrale très élevée. Les détecteurs à dispersion d'énergie avaient une résolution spectrale légèrement inférieure. Aujourd'hui, les frontières entre les deux types sont fluides, mais les désignations sont toujours utilisées.
Les détecteurs qui mesurent la distribution spatiale de l'intensité des rayons X sont divisés en détecteurs de surface bidimensionnels et en détecteurs ponctuels qui balayent une zone. Il existe également quelques détecteurs qui peuvent mesurer des distributions d'intensité tridimensionnelles.