Наприкінці 2 року PhD мене настільки заїбав мій тезис, що мені все здавалось цікавіше основної роботи. Невимушений пошук на mouser-і мене приніс у секцію з SiPM. Мене приємно здивувало, що найдешевщий SiPM коштував близько 20-ки. Я був купив собі двійко таких. Єдина проблема, це потреба плати, бо вони не мають ніжок.
Схему аби його запустити я позичив тут. То є гарний сайт з багатьма цікавинками. Абсолютно сліпо повторюючи схему, я розвів плату і замовив всі ті ж деталі.
Плата детектора складається з детектора і терморезистора. Головна плата містить регульований блок живлення для SiPM (step-up converter + voltage regulator circuit), обв'язка детектора, підсилювач і Peak&Hold схема.
Плати і копмоненти маленькі. Із запаюванням головної плати проблем не виникло, а от щоб запаяти SiPM треба було повозитись.
Для запайки я зробив міні нижній підігрів із двох низькоомних резисторів. Їх я приклеїв на термоклей до плоскої алюмінієвої пластинки і прикрутив усе до основи, аби воно стояло стійко над столом і не палило його. На резистори я подавав напругу з лаб блока живлення і моніторив температуру мультиметром з термопарою. При досягненні близько 150° ввімкнув фен і допік. Перед пайкою плату залудив і все смачно змазав флюсом. Результат пайти проконтролював мікроскопом.
Окрім того, SiPM треба кристал. Пластик я не люблю через відсутність фотоефекту. Класичні кристали є досить дорогі. Вихід - б/у кристали LYSO з ebay. По 10-ці за штуку, маленькі (якраз в розмір детектора), та ще й частково з відбиваючим покриттям. Якщо такого нема на кристалі, то його варто загорнути у білу тефлонову стрічку (як для гідроізоляції). І поверх світлоізолювати (поверх свого кристалу я надів термотрубку).
Щоб приєднати кристал, можна його приклеїти спец клеєм (але це так собі ідея), або щось городити механічно. Кристал має мати хороший контакт з детектором. Для цього на 3Д принтері придумав нехитрий корпус і притис кристал пружинкою:
Ця штуковина всувається в надруковану коробочку і все обмотується чорною ізолентою. Критично важливо світлоізолювати кристал.
На цьому етапі я все заморозив і повернувся 2 роки по тому. Коли ж я все ввімкнув, то виявилось, що все працює (майже все)!
Це перемога! Перший спектр:
Поточний вигляд стенд-прототипу:
Окрім головної плати на макетці зібраний дрежеро струму і підсилювач для RTD резистора. З іншої сторони DAC і перемикач вибору задавача напруги SiPM (DAC/підстроєчник).
В наступній частині буде розглянута автокомпенсація напруги зсуву (bias voltage) через зміну температури.