Bir elektron çarpanı, bir elektron akımının elektron emisyon oranını artıran bir cihazdır. Bir elektron akışıyla yayılan bir materyali bombalar ve materyalin elektron yaymasına neden olur. Yayıcı maddeye çarpan her elektron, üç elektron yaymasına neden olabilir, böylece elektron akımının emisyon oranı çarpılır.
Yayıcı madde tipik olarak bir metal plakadır ve bir elektron çarpanı genellikle bu plakalardan bir dizi içerir. Ardışık plakalar arasındaki elektriksel potansiyel farkının uygulanması, birinci plakadan yayılan elektronların ikinci plakaya atlamasına ve bu da ikinci plakadan daha fazla elektron emisyonuna neden olacaktır. Bu işlem tüm plaka serileri boyunca devam eder ve bu da ilk elektron akışında olduğundan çok daha fazla elektron emisyonuna neden olur. Bir anot daha sonra elektron çarpanı tarafından üretilen elektronları toplar.
Elektronların basamaklı etkisi, elektronların, yayıcı materyale ikincil bir emisyonu indüklemek için yeterli enerjiyle vurmalarını gerektirir. Bu gereksinim, bir elektron çarpanının bir iyon detektörü olarak işlev görmesine izin verir. Bir foton akımı, bir fotomultiplier tüpte olduğu gibi fotonların salınmasına da neden olabilir. Bu cihaz, her salıcı yüzeyi, dynotlar olarak bilinen bir dizi anotla ayırır. Bir dizi direnç, ardışık dinodlar arasındaki elektrik potansiyelinin tipik olarak +100 volt ila +200 volt olacağı şekilde, dynodları birbirinden ayırır.
Bu yapı, voltaj bölme işlevini ikincil emisyon işleviyle birleştirmek için elektrot malzemesinin yüksek bir elektrik direncine sahip olmasını gerektirir. Bir elektron çarpanı tipik olarak bir huni şekline sahiptir ve camdan yapılır. Cam huni, yarı iletken olarak bilinen elektrik iletme sınırlı bir maddeye sahip ince bir kaplamaya sahiptir.
Elektron çarpanı, huninin geniş ucunda yüksek negatif voltaj ve huninin dar ucunda düşük pozitif voltaj alır. Bu voltaj yapılandırması, huninin yüzeyinden elektron yaymasına neden olur ve daha sonra geniş uçtan huninin dar ucuna doğru hareket eder. Elektronlar, huninin yüzeyine çarpmadan önce kısa bir mesafe kat eder ve daha fazla elektron emisyonuna neden olur.
Huninin dar ucundaki bir anot elektronları toplar. Bu düzenleme özellikle tek kanallı bir elektron çarpanı olarak bilinir. Mikrokanal plaka, iki boyutlu bir tek kanallı elektron çarpanı kullanan daha karmaşık bir tip elektron çarpanıdır.
