Pengganda elektron adalah perangkat yang meningkatkan laju emisi elektron dari aliran elektron. Ini membombardir bahan memancarkan dengan aliran elektron, menyebabkan bahan untuk memancarkan elektron. Setiap elektron yang menabrak bahan emisi dapat menyebabkannya memancarkan sebanyak tiga elektron, sehingga mengalikan laju emisi aliran elektron.
Bahan yang memancarkan biasanya adalah pelat logam, dan pengganda elektron biasanya berisi serangkaian pelat ini. Penerapan beda potensial listrik antara pelat yang berurutan akan menyebabkan elektron yang dipancarkan dari pelat pertama melompat ke pelat kedua, yang menyebabkan emisi lebih banyak elektron dari pelat kedua. Proses ini berlanjut melalui seluruh rangkaian pelat, menghasilkan emisi lebih banyak elektron daripada aliran elektron awal. Anoda kemudian mengumpulkan elektron yang dihasilkan oleh pengali elektron.
Efek cascading elektron mengharuskan elektron menumbuk bahan emisi dengan energi yang cukup untuk menginduksi emisi sekunder. Persyaratan ini memungkinkan pengganda elektron berfungsi sebagai detektor ion. Aliran foton juga dapat menyebabkan emisi foton, seperti dalam kasus tabung photomultiplier. Perangkat ini memisahkan setiap permukaan memancarkan oleh serangkaian anoda yang dikenal sebagai dynodes. Serangkaian resistor memisahkan dinoda satu sama lain, sehingga potensial listrik antara dinoda yang berurutan biasanya +100 volt hingga +200 volt.
Struktur ini membutuhkan bahan elektroda yang memiliki hambatan listrik yang tinggi untuk menggabungkan fungsi pembagian tegangan dengan fungsi emisi sekunder. Pengganda elektron biasanya berbentuk corong dan terbuat dari kaca. Corong kaca memiliki lapisan tipis dari beberapa zat dengan kemampuan terbatas untuk menghantarkan listrik, yang dikenal sebagai semikonduktor.
Pengganda elektron menerima tegangan negatif tinggi di ujung lebar corong dan tegangan positif rendah di ujung sempit corong. Konfigurasi tegangan ini menyebabkan corong memancarkan elektron dari permukaannya, yang kemudian bergerak dari ujung lebar ke ujung sempit corong. Elektron menempuh jarak pendek sebelum menabrak permukaan corong, menyebabkan emisi lebih banyak elektron.
Sebuah anoda di ujung sempit corong mengumpulkan elektron. Susunan ini dikenal secara khusus sebagai pengganda elektron saluran tunggal. Pelat saluran mikro adalah jenis pengganda elektron yang lebih kompleks yang menggunakan susunan dua dimensi pengganda elektron saluran tunggal.