Open SiPM Lancement Principes de fonctionnement Polarisation du SiPM La plupart des fabricants utilisent la terminologie suivante : Les SiPM doivent être polarisés pour atteindre la tension d'amorçage d'avalanche : breakdown voltage. Le rendement augmente en fonction de l'écart de la tension de polarisation à celui-ci. La différence est souvent qualifiée de surtension : overvoltage. Le breakdown est souvent entre 26 et 32V, et l'overvoltage entre 4 et 8V. Il faut donc appliquer une polarisation de 26 à 42 V. De nombreux composants permettent de convertir une tension de 3,3V ou 5V en tension dans cette plage. Analog Devices / MAXIM les qualifie de boost controller. La série MAX1522-1524 en fait partie.Détection du signal Lorsque le SiPM va recevoir un photon, il va générer une impulsion d'une durée de quelques dizaines de nanosecondes. Le pic est asymétrique, et la hauteur maximale doit être mesurée pour obtenir l'énergie du photon. Or, le temps de conversion d'un ADC est trop long pour permettre une mesure fiable de la hauteur. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre un circuit (à base d'amplificateurs opérationnels) qui va détecter la montée de l'impulsion, puis maintenir un signal à la hauteur atteinte pendant la conversion par l'ADC qui dure plusieurs dizaines de ns, et être remis à zéro sur commande du microcontroleur une fois la lecture terminée. Ce type de circuit est qualifié de peak-and-hold par Physics Open Lab. Il utilise un amplificateur opérationnel OPAx354 de Texas Instruments. Il existe en boîtier comprenant 1, 2 ou 4 unités en formats différents.Choix du SiPM Fabricant, dimensions, multiplicité Une rapide recherche sur les sites des fournisseurs de composants électroniques (Farnell et Mouser) pointe deux fabricants essentiellement : Broadcom et Onsemi. Hamamatsu produit bien sûr des SiPM, mais utilise la dénomination "MPPC" pour Multi-Pixel Photon Counter ; il ne semble pas les distribuer à travers Farnell/Mouser/Digikey/RS... Les trois fabricants ont une gamme de SiPM qui se présentent tous sous une forme de pastilles CMS carrées. Chaque fabricant propose des SiPM monocanaux, mais aussi multi-canaux (1, 2, 4, 16). Les SiPM de onsemi sont disponibles uniquement sur demande chez Farnell. Et on a déjà des Broadcom dans le stock -> on va choisir parmi les modèles proposés par Broadcom. Il existe deux générations actuellement disponibles : celle ancienne dont le "pitch" des micro-cellules est de 30 um, et la nouvelle avec des "pitch" de 40um. L'ancienne génération reste tout à fait disponible via Octopart et Digipart. Dans notre cas, il semble totalement superflu d'aller vers du multicanal : on ne cherche pas à faire de l'imagerie, mais juste à détecter les flashs dans le scintillateur. En outre, on n'espère pas avoir suffisament de détection pour être obligés de gérer de la détection multiple et simultanée. A VERIFIER PAR UN CALCUL AVEC LE RENDEMENT DU SCINTILLATEUR, ET LES DEBITS PREVISIBLES (Autre questionnement : quelle est la forme de scintillateur à privilégier ? parallélépipède ? Cylindre ? Sphère ?) Le moins cher est le AFBR-S4N22P014M. Comme son nom l'indique les dimensions de la surface active sont de 2x2 mm. Il comprend 2464 microcellules de pitch de 40 um. Mais 2x2 mm, c'est vraiment très peu : le AFBR-S4N44P014M (single channel toujours) est 4x4 mm, comprend donc 8334 micro cellules, et coûte seulement 27€ à l'unité. Modèle Travaux antérieurs et références Ressources bibliographiques Introduction aux SiPM : Introduction to silicon photomultipliers (SiPMs) Brief Introduction to Silicon Photomultipliers - Broadcom Référence scintillateurs/photomultiplicateurs : Chapitre 7/8/9 : Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments SiPM : TN-Biasing_and_Readout.pdf Thèse sur molécule scintillateur : Effect of PPO and POPOP activators on the scintillation performance of polystyrene-based scintillatorDatasheets et Applications Notes Les SiPM : AFBR-S4NXX-AN100.pdf Autres composants : Régulateur tension : MAX1522-MAX1524.pdf Amplificateur opérationnel : opa354.pdf Vérification faite, ils sont encore tous les deux en production (Life cycle :  active). Valeurs retenues