真空光电管的结构如图9.1.1所示。在一个真空泡内装有两个电极：光电阴极和光电阳极。光电阴极通常是用逸出功小的光敏材料(如铯)涂在玻璃泡内壁上做成，其感光面对准光的入射孔，当光线照射到光敏材料上，便有电子逸出，这些电子被具有正电位的阳极所吸引，在光电管内形成空间电子流，这时如外电路闭合就产生电流，在外电路串入一适当阻值电阻，则在该电阻的电压降或电路中的电流大小都与光强成函数关系，从而实现了光电转换。
[attach]55932[/attach]
1.光电管的伏安特性
光电流的大小是由射到光电阴极上的光通量(可简单理解为光强)决定的。当入射光的频谱及光通量一定时，阳极电流与阳极电压之间的关系称为伏安特性，如图9.1.2所示。当阳极电压比较低时，阴极所发射的电子只有一部分到达阳极，其余部分受光电子在真空中运动时所形成的负电场作用，回到光电阴极。随着阳极电压的增高，光电流随之增大。当阴极发射的电子全部到达阳极时，阳极电流便很稳定，称为饱和状态。
2.光电管的光电特性
光电特性表示当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系。其特性曲线如图9.1.3所示。光电特性曲线的斜率(光电流与入射光光通量之比)称为光电管的灵敏度。
[attach]55933[/attach]
3.光电管的光谱特性
由于光电阴极材料不同的光电管，有不同的红限ro，因此光电管对光谱也有选择性，如图9.1.4所示，保持光通量和阳极电压不变，阳极电流与光波长之间的关系称光电管的光谱特性。可见，对各种不同波长区域的光，应选用不同材料的光电阴极。例如，国产GD-4型的光电管，阴极是用锑铯材料制成的。其红限ro=0.7um，它对可见光范围的入射灵敏度比较高，转换效率可达25%。这种管子适用于白光光源，因而被广泛地应用于各种光电式自动检测仪表中。