Приборы, в которых усиление слабых фототоков осуществляется с помощью вторичной электронной эмиссии, называются фотоэлектронными умножителями.
Простейший однокаскадный умножитель содержит катод, анод и динод, заключенные в  стеклянном вакуумном баллоне. Катод и динод наносятся на внутреннюю поверхность стекла. Анодом служит кольцо, расположенное перед динодом.
На рисунке показана схема включения однокаскадного фотоумножителя.
Испускаемые фотокатодом электроны направляются под действием электрического поля на динод и выбивают из динода вторичные электроны.
Число вторичных электронов в s раз больше числа первичных электронов. Таким образом, ток на анод равен:
,                                       
где s - коэффициент вторичной эмиссии;
IK – ток фотокатода.

Вольтамперные характеристики однокаскадного ФЭУ показывают зависимости тока в цепи катода и тока анода от общего напряжения питания ФЭУ.
Характеристика Ia = f(U0) отражает  изменение коэффициента вторичной эмиссии динода при увеличении энергии первичных электронов. Ток фотокатода остается постоянным. Чувствительность однокаскадного ФЭУ составляет порядка 400 мкА/лм.