Development of a multichannel integrated circuit for Silicon Photo-Multiplier arrays readout Albert Comerma i Montells (cid:3) ADVERTIMENT. La consulta d’aquesta tesi queda condicionada a l’acceptació de les següents condicions d'ús: La difusió d’aquesta tesi per mitjà del servei TDX (www.tdx.cat) i a través del Dipòsit Digital de la UB (diposit.ub.edu) ha estat (cid:3) autoritzada pels titulars dels drets de propietat intel·lectual únicament per a usos privats emmarcats en activitats d’investigació i docència. No s’autoritza la seva reproducció amb finalitats de lucre ni la seva difusió i posada a disposició des d’un lloc aliè al servei TDX ni al Dipòsit Digital de la UB. No(cid:3) s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX o al Dipòsit Digital de la UB (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant al resum de presentació de la tesi com als seus continguts. En la utilització o cita de parts d(cid:3)e la tesi és obligat indicar el nom de la persona autora. ADVERTENCIA. La consulta de esta tesis queda condicionada a la aceptación de las siguientes condiciones de uso: La difusión de esta tesis por medio del servicio TDR (www.tdx.cat) y a través del Repositorio Digital de la UB (diposit.ub.edu) ha sido autorizada por los titulares de los derechos de propiedad intelectual únicamente para usos privados enmarcados en actividades de investigación y docencia. No se autoriza su reproducción con finalidades de lucro ni su difusión y puesta a disposición desde un sitio ajeno al servicio TDR o al Repositorio Digital de la UB. No se autoriza la presentación de su contenido en una ventana o marco ajeno a TDR o al Repositorio Digital de la UB (framing). Esta reserva de derechos afecta tanto al resumen de presentación de la tesis como a sus contenidos. En la utilización o cita de partes de la tesis es obligado indicar el nombre de la persona autora. WARNING. On having consulted this thesis you’re accepting the following use conditions: Spreading this thesis by the TDX (www.tdx.cat) service and by the UB Digital Repository (diposit.ub.edu) has been authorized by the titular of the intellectual property rights only for private uses placed in investigation and teaching activities. Reproduction with lucrative aims is not authorized nor its spreading and availability from a site foreign to the TDX service or to the UB Digital Repository. Introducing its content in a window or frame foreign to the TDX service or to the UB Digital Repository is not authorized (framing). Those rights affect to the presentation summary of the thesis as well as to its contents. In the using or citation of parts of the thesis it’s obliged to indicate the name of the author. A l b e r t C o m e r m a Development of a multichannel D e v e integrated circuit for Silicon l o p m Photo-Multiplier arrays readout e n t o f a Albert Comerma i Montells m u l t i c h a n n e l I C f o r S i P M a r r a y s r e a d o u t UNIVERSITAT DE BARCELONA ` INSITUT DE CIENCIES DEL COSMOS DEPARTAMENT D’ELECTRO`NICA PROGRAMA DE DOCTORAT EN ENGINYERIA I TECNOLOGIES AVANC¸ADES Development of a multichannel integrated circuit for Silicon Photo-Multiplier arrays readout Albert Comerma i Montells DIRECTOR Dr. David Gasc´on i Fora TUTOR Dr. Atila` Herms i Berenguer Mem`oria presentada per Albert Comerma i Montells per optar al grau de Doctor Barcelona, 2013 Agra¨ıments Abans d’agrair res a ningu´ em voldria disculpar per a totes les persones quem’hanajudataarribarfinsaqu´ıiquenomencionar´eenelsagra¨ıments. Per comen¸car tots els estudiants de doctorat i postdocs que he tingut la sort de con`eixer durant tots aquests anys al departament i que seria llarg d’enumerar i molt probablement impossible de no deixar-me algu´. Moltes gr`acies en primer lloc a en David Gasco´n, per ser el meu director, pero` sobretot per la seva feina en el disseny de molts dels circuits descrits en aquesta tesi i la seva visi´o i experi`encia per entendre com funcionen (o perqu`e no funcionen) d’una sola ullada. Sense ell hagu´es estat impossible realitzar aquesta feina (almenys en el temps que s’ha fet). Gra`cies tamb´e a en Llu´ıs Freixas per totes les hores de disseny i layout dedicades a molts blocs comentats en aquesta tesi. Sobretot per les nits sense dormir just abans d’enviar a fabricar alguns dels prototips. Sense la sevafeinasegurquetampochagu´essimarribatabonporttantra`pidament. Much´ısimas gracias a Jos´e Manuel-P´erez y Jesu´s Mar´ın del CIEMAT por tener una idea tan clara de como funciona un sistema PET y como deber´ıa ser la electr´onica de lectura, y a Juan Jos´e Vaquero de la UC3M por comentar los problemas que se han encontrado y como mejorar los sistemas actuales. Muchas gracias tambi´en a todo el equipo del CIEMAT y en especial a Pedro Rato e Ic´ıar Sarasola por la validacio´n de la electro´nica en un sistema PET. Thanks to EPFL people for their collaboration in the SciFi tracker de- sign, specially to Fred Blanch for all the meetings and Guido Haefeli for the SiPM knowledge and testing. Thanks also to Herv´e Chanal from Clermont Ferrand for all the brain- storming around PACIFIC ASIC. Merci beaucoup Laurent Royer pour l’int´egration du design PACIFICr1 dans TROPIC ASIC. Moltes gr`acies a en Ricardo Graciani per la seva ajuda a entendre qu`e ha de sortir de la mesura d’una font radioactiva i com ha de ser l’espectre resultant d’un cristall. Tamb´e per proporcionar les fonts del laboratori de doc`enciaperarealitzarlesmesures.IaenLlu´ısGarridoil’EugeniGraug´es per confiar en mi per aquesta tasca i crear i mantenir el grup durant tant de temps. Tamb´e haig de donar les gra`cies a en Juan Trenado, pels seus processats i gra`fics en python, per comentar els seus extensos coneixements sobre el comportamentdesemiconductorsambmiitotesleshoresdetestbeampas- sades (encara que no incloses en aquesta tesi). Moltes gr`acies als companys de despatx; Adria` Casaju´s (per als vale por un Adri), Andreu Sanuy (el rei del layout) i l’Edu Picatoste sempre disposat a donar un cop de ma` en qualsevol bloc. Molt´ıssimes gr`acies als meus pares que em van fer tal com s´oc i sempre m’han ajudat i donat suport per a dedicar-me a el que m´es m’agrad´es. Inculcar-me la curiositat pel que ens envolta i arribar a entendre com fun- cionen les coses ha fet que hagi arribat fins aqu´ı. Moltes gra`cies als meus germans tamb´e, Dani i Nu´ria, dels quals he apr`es moltes m´es coses de les que es poden imaginar. Moltes gr`acies a en Joan i la Merc`e, tu si que vales. I molt´ıssimes gr`acies a la Pat per estar al meu costat, fins i tot mentre intento escriure aquestes l´ınies i la resta de la tesi tancats a casa. Moltes gr`acies per compartir la muntanya amb mi. Endavant! La feina descrita en aquesta tesi ha estat realitzada entre els centres: Universitat de Barcelona Institut de Ci`encies del cosmos Centro de Investigaciones Energ´eticas Medioambientales y Tecnol´ogicas (CIEMAT) Amb la col.laboracio´ de: CERN LHCb Ifinanc¸adaparcialmentpelsprojectesdelMinisteriodeCienciaeInnovacion: FPA2008-06271-c02-01 PTA2009-2077-P
Description: