The paper presents method for thermal generation reduction in low level light applications, especially where measured phenomena have random character. The algorithm was developed basing on cosmic ray measurements. The main parts of the system are: Silicon Photomultipliers (SiPM), front-end ASIC for amplifying and shaping signals. SiPM is a very sensitive device which can detect single photons. Comparing to a standard photomultiplier SiPM has a compact size, low operating voltage and it is immune to an electromagnetic field. Thermally generated signals are disadvantage of SiPM. This paper presents the measurement method to reduce influence of thermal generation.
The paper stresses the issue of strong temperature influence on the gain of a Silicon Photomultiplier (SiPM). High sensitivity of the detector to light (single photons) requires stable parameters during measurement, including gain. The paper presents a method of compensating the change of gain caused by temperature variations, by adjusting a suitable voltage bias provided by a precise power module. The methodology of the research takes in account applications with a large number of SiPMs (20 thousand), explains the challenges and presents the results of the gain stabilization algorithm.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, two optical detection systems – first based on the tube and the second one on the silicon photomultiplier are described. The detection system was tested for fluorescent dyes - sodium fluoresceinate and resorufin excitated in two systems: static and dynamic i.e. in PMMA cuvettes and PDMS made microchannels, respectively. Sources of excitation light were 488 and 532 nm wavelength laser diodes and blue/green LEDs (light emitting diodes). In the experiment tube and silicon photomultipliers applied in the above-mentioned systems were compared.
PL
Jako fotodetektory w układach mikroprzepływowych stosuje się urządzenia takie jak matryce CMOS, fotodiody lawinowe czy fotopowielacze lampowe. W ostatnim czasie prowadzone są intensywne badania nad zastosowaniem fotopowielaczy krzemowych jako fotodetektorów. Jest to spowodowane między innymi względami ekonomicznymi oraz dużo łatwiejszą ich mobilnością. W naszym artykule zaprezentowane zostały porównawcze wyniki badań dla dwóch fotopowielaczy – lampowego oraz krzemowego w zastosowaniach w układach mikrofluidycznych.
This paper presents the method for the compensation of the temperature fluctuations in the measurement system based on the Silicon Photomultipliers (SiPM). Temperature has very strong influence on the gain of the detectors. Because single photons are detected and the system is very sensitive, its parameters have to be steady during the measurements. Temperature is being stabilized by changeable bias voltage of the detector. This paper describes how the algorithm of compensation has been determined during series of measurements and presents first results of temperature compensation.
PL
Artykuł opisuje metodę kompensacji zmian temperatury w systemach pomiarowych zawierających krzemowe fotopowielacze. Temperatura ma duży wpływ na wzmocnienie krzemowego fotopowielacza. Ponieważ urządzenie to jest bardzo czułe i potrafi mierzyć pojedyncze fotony, jego parametry muszą być kontrolowane podczas pomiaru. Temperatura jest stabilizowana przez zmiany napięcia polaryzacji. Artykuł prezentuje opis opracowania metody kompensacji na podstawie pomiarów oraz pierwsze wyniki kompensacji temperatury.
This paper presents data acquisition system for Silicon Photomultiplier (SiPM), with four channels front-end ASIC implemented in 0.35 µm CMOS AMS technology. The signal from SiPM is shaped in front-end ASIC, converted to a digital value and processed in FPGA. The paper discusses principles of work, results of device measurements and data analysis.
PL
Artykuł ten prezentuje system akwizycji danych dla krzemowych fotopowielaczy (SiPM), który wykorzystuje czterokanałowy układ scalony ASIC zaimplementowany w technologii CMOS AMS 0,35 µm. Sygnał pochodzący z SiPM jest kształtowany w układzie ASIC, następnie konwertowany na postać cyfrową i poddawany dalszej obróbce w układzie FPGA. Artykuł omawia zasadę działania systemu, wyniki przeprowadzonych badań oraz analizę danych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.