光电子影像装置由真空系统、μ金属屏蔽、超声分子束源、离子透镜、二维影像探测器、信号及数据采集系统、时序控制器等组成。光电子影像装置大体上与离子速度影像装置相似，主要的不同是在电离室的自由飞行区加了μ金属屏蔽套筒，探测的是电离后产生的电子信号。在光电子影像实验中，对真空腔的真空度要求比离子速度影像装置高。