PMTでは、入射フォトンは光電子を攻撃し、光電効果を介して電子を放出します。その後、放出された電子は一連のダイニードに向かって加速され、それぞれが二次発光を通じて電子の数を掛けます。最終出力信号は、アノードに到達する電子の数に比例します。アノードは、入射光子の数に比例します。
バッキング電圧は、フォトカソードと最初のダイノードの間に適用されます。放出された電子をダイノードに向けて加速するのに役立ち、その値は、電子が二次発光を引き起こすのに十分なエネルギーを持っていることを確認するために選択されます。バッキング電圧は通常数百ボルトであり、異なる光強度に合わせて調整する必要はありません。
一方、入射光の周波数は、バッキング電圧に影響します。これは、光子のエネルギーがその周波数に比例しているため、より高い周波数光子は低周波光子よりも多くのエネルギーを持っているためです。放出された電子が二次発光を引き起こすのに十分なエネルギーを確保するためには、より高い周波数光のためにバッキング電圧を上げる必要があります。
したがって、PMTのバッキング電圧は、入射光の周波数に依存しますが、その強度には依存しません。