本发明公开了一种多碱光电阴极膜层厚度的测量系统，主要用于微光像增强器在真空状态下对其多碱光电阴极膜层厚度的测量。其主要技术方案是：在箱体内左边，安装一个光源，之后又安装一个单色器、分光器，在分光器上部设有反射镜，之后安装一个光电倍增管，光电倍增管与计算机连接，在分光器下部后方安装一个反射率测定部件，之后仍设有反射镜。本发明通过实际应用证明：从根本上克服了微光像增强器多碱阴极制造中质量不稳定、技术指标难以到达的现象。有效地提高了多碱阴极的灵敏度和微光像增强器的整体性能水平。