在探测月球的嫦娥三号卫星玉兔巡视器机械臂上，唯一的科学载荷——粒子激发谱仪，就由该所设计研製，其自主近距感知功能、舱外温度极端环境适应能力、能量分辨性能均位列国际领先水平。

该所研发的场转移CCD器件是国外同类产品读出速度的40倍，硅片形及其配套的专用积体电路的主要性能已与国外同类器件水平相当；即将发射的硬X射线望远镜卫星探测器、暗物质卫星硅探测器、地震电磁实验卫星宽波段高能粒子探测器、天宫二号空间实验室X射线极化探测器等仪器的大面积、高密度、技术複杂度等工程指标，高能量、时间、空间和粒子分辨等性能指标均在世界同类领先仪器的行列。

目前该所在空间探测卫星和飞船试验中套用的硅漂移室、硅片形、硅像素、硅条形半导体探测器、以及碘化铯、碘化钠、锗酸铋晶体、塑胶闪烁体等探测器和谱仪其功能性能指标为国内领先、国际先进水平，部分功能性能指标达到国际领先。