入射した光を電気信号に変換する装置。スーパーカミオカンデは、直径40m高さ40mの円筒状水槽の壁面に、この光電子増倍管を約1万個敷き詰めたもの。ニュートリノに弾き飛ばされた電子が水槽内で発する微弱な光をこの光電子増倍管が捕らえることで、ニュートリノを検知する。太陽から飛来するニュートリノやつくばの高エネルギー加速器研究機構で発射されたニュートリノを捕らえることで、ニュートリノに質量があること証明した。