ボナーボール型中性子検出器は、中性子のエネルギー・スペクトルの測定に古くから用いられてきた機器である。検出の原理は次のとおりである。速中性子と水素の衝突によって、高エネルギーのプロトンとトリチウムを発生させ、これらの高エネルギー粒子をヘリウム−3に衝突させて、ヘリウム−3をイオン化し、1000ボルト程度の電圧を印加することによって電流として検出する。すなわち、n ＋ He−3　→　p（プロトン）＋ H−3（トリチウム）＋764keV、 p ＋ He−3　→　p ＋ e（電子）＋He−3＋　（トリチウムについても同様の反応が起る）。検出器の構造としては、大気圧の６倍程度のヘリウム−3を満たしたステンレスの容器（ボナーボール）の周囲に水素を多量に含有する材料（ポリエチレンなど）を配する。サイズの違う検出器を数個用意し、カウント数を求めると、ボナーボールのサイズの差は、最大入射エネルギーの差になって反映されるため、結果的にエネルギー・スペクトルを計測できる。この原理を用いた検出器が国際宇宙ステーションに適用され、測定が実施された。