電子倍增管有一個高速的帶電粒子,如電子和離子撞擊偵測器表面時,可產生二次電子;再透過適當的形狀與電場的安排,產生一連串的二次電子來倍增訊號,最后到達陽極。通常一個電子加速撞極偵測器表面可以產生一到三個二次電子,多次撞擊使得電子數目倍增,其靈敏度相當高,可以用來偵測粒子的數目。
電子倍增管通常被用來偵測離子;也可以偵測光子,由光電效應產生的光電子來觸發(fā)。另一種偵測光子的元件,光電倍增管里,其二次電子是由一連串的電極,稱二次發(fā)射極,來倍增。此二次發(fā)射極為分離式的,通常每個二次發(fā)射極的電位差在 100 到 200 伏特,用來加速電子到下一個二次發(fā)射極,最后到達陽極。光電倍增管可在常壓下使用,而電子倍增管是設計在高真空環(huán)境下使用。