Dans un PMT, les photons incidents frappent une photocathode, qui émet des électrons par effet photoélectrique. Les électrons émis sont ensuite accélérés vers une série de dynodes, dont chacune multiplie le nombre d'électrons par émission secondaire. Le signal de sortie final est proportionnel au nombre d’électrons qui atteignent l’anode, lui-même proportionnel au nombre de photons incidents.
La tension de support est appliquée entre la photocathode et la première dynode. Il sert à accélérer les électrons émis vers les dynodes, et sa valeur est choisie pour garantir que les électrons disposent de suffisamment d'énergie pour provoquer une émission secondaire. La tension de support est généralement de quelques centaines de volts et n'a pas besoin d'être ajustée pour différentes intensités lumineuses.
En revanche, la fréquence de la lumière incidente affecte la tension de support. En effet, l’énergie d’un photon est proportionnelle à sa fréquence, de sorte que les photons de fréquence supérieure ont plus d’énergie que les photons de fréquence inférieure. Afin de garantir que les électrons émis ont suffisamment d'énergie pour provoquer une émission secondaire, la tension de support doit être augmentée pour la lumière à haute fréquence.
Par conséquent, la tension de support dans un PMT dépend de la fréquence de la lumière incidente, mais pas de son intensité.
