En un PMT, los fotones incidentes chocan contra un fotocátodo, que emite electrones a través del efecto fotoeléctrico. Luego, los electrones emitidos se aceleran hacia una serie de dinodos, cada uno de los cuales multiplica el número de electrones mediante una emisión secundaria. La señal de salida final es proporcional al número de electrones que llegan al ánodo, que a su vez es proporcional al número de fotones incidentes.
El voltaje de respaldo se aplica entre el fotocátodo y el primer dínodo. Sirve para acelerar los electrones emitidos hacia los dinodos, y su valor se elige para asegurar que los electrones tengan suficiente energía para provocar una emisión secundaria. El voltaje de respaldo suele ser de unos pocos cientos de voltios y no es necesario ajustarlo para diferentes intensidades de luz.
La frecuencia de la luz incidente, por otro lado, afecta el voltaje de respaldo. Esto se debe a que la energía de un fotón es proporcional a su frecuencia, por lo que los fotones de mayor frecuencia tienen más energía que los de menor frecuencia. Para garantizar que los electrones emitidos tengan suficiente energía para provocar una emisión secundaria, se debe aumentar el voltaje de respaldo para la luz de mayor frecuencia.
Por tanto, la tensión de respaldo en un PMT depende de la frecuencia de la luz incidente, pero no de su intensidad.
