当入射光很弱小时，一般光电管发生的光电流很小，只要零点几μA，很不简单勘探。这时常用光电倍增管对电流进行扩大，下图为其内部结构示意图。
1. 光电倍增管的结构和作业原理
由光阴极、次阴极(倍增电极)以及阳极三部分组成。光阴极是由半导体光电资料锑铯做成；次阴极是在镍或铜-铍的衬底上涂上锑铯资料而构成的，次阴极多的可达30级；阳极是最终用来搜集电子
的，搜集到的电子数是阴极发射电子数的105~106倍。即光电倍增管的扩大倍数可达几万倍到几百万倍。光电倍增管的灵敏度就比一般光电管高几万倍到几百万倍。因而在很弱小的光照时，它就能发生很大的光电流。
2. 光电倍增管的主要参数
（1）倍增系数M 倍增系数M等于n个倍增电极的二次电子发射系数δ的乘积。假如n个倍增电极的δ都相同，则M=
1因而，阳极电流 I 为
i —光电阴极的光电流
光电倍增管的电流扩大倍数β为
M与所加电压有关，M在105~108之间，稳定性为1％左右，加快电压稳定性要在0.1％以内。假如有动摇，倍增系数也要动摇，因而M具有必定的计算涨落。一般阳极和阴极之间的电压为1000~2500V，两个相邻的倍增电极的电位差为50~100V。对所加电压越稳越好，这样可以减小计算涨落，然后减小测量误差。
光电倍增管的特性曲线
（2）光电阴极灵敏度和光电倍增管总灵敏度
一个光子在阴极上可以打出的均匀电子数叫做光电倍增管的阴极灵敏度。而一个光子在阳极上发生的均匀电子数叫做光电倍增管的总灵敏度。
光电倍增管的最大灵敏度可达10A/lm，极间电压越高，灵敏度越高；但极间电压也不能太高，太高反而会使阳极电流不稳。
别的，因为光电倍增管的灵敏度很高，所以不能受强光照耀，不然将会损坏。
（3）暗电流和本底脉冲
一般在运用光电倍增管时，有必要把管子放在暗室里避光运用，使其只对入射光起作用；可是因为环境温度、热辐射和其它要素的影响，即便没有光信号输入，加上电压后阳极仍有电流，这种电流称为暗电流，这是热发射所形成的或场致发射形成的，这种暗电流一般可以用补偿电路消除。
假如光电倍增管与闪耀体放在一处，在彻底蔽光情况下，呈现的电流称为本底电流，其值大于暗电流。添加的部分是宇宙射线对闪耀体的照耀而使其激起，被激起的闪耀体照耀在光电倍增管上而形成的，本底电流具有脉冲方式。
（4）光电倍增管的光谱特性
光谱特性反响了光电倍增管的阳极输出电流与照耀在光电阴极上的光通量之间的函数联系。关于较好的管子，在很宽的光通量规模之内，这个联系是线性的，即入射光通量小于10-4lm时，有较好的线性联系。光通量大，开端呈现非线性，如图所示。
