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原子發射光譜儀的光電轉換器件是光電光譜儀接收系統的核心部分，也是光譜儀檢測分析的準要部件。主要是利用光電效應將不同波長的輻射能轉化成光電流的信號。
光電轉換器件主要有兩大類：一類是光電發射器件，例如光電管與光電倍增管，當輻射作用于器件中的光敏材料上，使發射的電子進入真空或氣體中，并產生電流，這種效應稱光電效應;
另一類是半導體光電器件，包括固體成像器件，當輻射能作用于器件中光敏材料時，所產生的電子通常不脫離光敏材料，而是依靠吸收光子后所產生的電子-空穴對在半導體材料中自由運動的光電導(即吸收光子后半導體的電阻減小，而電導增加)產生電流的，這種效應稱內光電效應。
光電轉換元件種類很多，但在光電光譜儀中的光電轉換元件要求在紫外至可見光譜區域(160-800nm)很寬的波長范圍內有很高的靈敏度和信噪比，很寬的線性響應范圍，以及快的響應時間。
目前可應用于光電光譜儀的光電轉換元件有以下兩類：即光電倍增管及固體成像器件。
光電倍增管
外光電效應所釋放的電子打在物體上能釋放出更多的電子的現象稱為二次電子倍增。光電倍增管就是根據二次電子倍增現象制造的。它由一個光陰極、多個打拿極和一個陽極所組成，每一個電極保持比前一個電極高得多的電壓(如100V)。當入射光照射到光陰極而釋放出電子時，電子在高真空中被電場加速，打到第一打拿極上。
一個入射電子的能量給予打拿極中的多個電子，從而每一個入射電子平均使打拿極表面發射幾個電子。二次發射的電子又被加速打到第二打拿極上，電子數目再度被二次發射過程倍增，如此逐級進一步倍增，直到電子聚集到管子陽極為止。通常光電倍增管約有十二個打拿極，電子放大系數(或稱增益)可達108，特別適合于對微弱光強的測量，普遍為光電直讀光譜儀所采用。
光電倍增管的窗口可分為側窗式和端窗式兩種。
