FR3032063A1

FR3032063A1 - CONFIGURED ELECTRONIC CIRCUIT FOR CALIBRATING SILICON PHOTOMULTIPLIERS PHOTONLY DETECTING DEVICE, PHOTON DETECTING DEVICE, CALIBRATION METHOD, AND CORRESPONDING COMPUTER PROGRAM.

Info

Publication number: FR3032063A1
Application number: FR1550659A
Authority: FR
Inventors: Julien Fleury
Original assignee: Weeroc
Current assignee: Weeroc
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-07-29
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: FR3032063B1

Abstract

Il est proposé un circuit électronique configuré pour calibrer un dispositif de détection de photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium (51), ledit circuit électronique comprenant un module (54) d'asservissement configuré pour asservir en gain ledit dispositif de détection de photons. Un tel circuit est remarquable en ce que ledit module d'asservissement comprend des moyens (541) d'obtention d'une information représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité et des moyens de traitement (542) de ladite information représentative du courant.There is provided an electronic circuit configured to calibrate a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers (51), said electronic circuit including a servo module (54) configured to gain control of said photon detection device. Such a circuit is remarkable in that said servo module comprises means (541) for obtaining information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality and means for processing (542) said information. representative of the current.

Description

1 Circuit électronique configuré pour calibrer un dispositif de détection de photons à photomultiplicateurs silicium, dispositif de détection de photons, procédé de calibration, et programme d'ordinateur correspondant. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la microélectronique et de l'optoélectronique. Plus précisément, l'invention concerne une technique relative aux dispositifs de détection de photons, également appelés photodétecteurs, comprenant une pluralité de photomultiplicateurs silicium SiPM utilisés pour détecter des paramètres physiques liés aux photons reçus.An electronic circuit configured to calibrate a silicon photomultiplier photon detecting device, photon detecting device, calibration method, and corresponding computer program. FIELD OF THE INVENTION The field of the invention is that of microelectronics and optoelectronics. More specifically, the invention relates to a technique relating to photon detection devices, also called photodetectors, comprising a plurality of SiPM silicon photomultipliers used to detect physical parameters related to the photons received.

L'invention trouve notamment des applications dans le domaine médical (et plus particulièrement dans les dispositifs permettant de réaliser des tomographies par émission de positons, qui sont aussi appelés dispositifs TEP (ou PET, acronyme anglais pour « Positron Emission Tomography »). De tels dispositifs sont des dispositifs d'imagerie médicale permettant de détecter l'activité organique d'un patient. L'invention a également des applications dans les domaines utilisant des photomultiplicateurs silicium ou des dispositifs assimilables, tels que les télescopes en astronomie. 2. Art antérieur On s'attache plus particulièrement dans la suite de ce document à décrire la problématique existant dans le domaine des photomultiplicateurs silicium, à laquelle ont été confrontés les inventeurs de la présente demande de brevet. L'invention ne se limite bien sûr pas à ce domaine particulier d'application, mais présente un intérêt pour toute technique de calibrage de système comprenant une pluralité de photodiodes devant faire face à une problématique proche ou similaire. Un photomultiplicateur correspond à un tube à vide comprenant une photocathode qui, lorsqu'un photon incident entre en contact avec celle-ci, libère, sous l'effet photoélectrique, un électron. Un tel électron est ensuite dirigé vers une succession de dynodes en vue d'être multiplié (via un phénomène d'avalanche) pour pouvoir effectuer des mesures en sortie du photomultiplicateur. Plus précisément, il est important de pouvoir déterminer précisément à la fois l'instant auquel un photon arrive sur la photocathode (et donc potentiellement d'ordonnancer les 3032063 2 photons incidents), ainsi que de quantifier avec précision l'énergie véhiculée par les photons incidents. En effet, plus on est capable de déterminer avec précision l'instant d'arrivée d'un photon, et plus on est capable de déterminer si deux photons sont arrivés simultanément. Ce 5 critère est crucial, notamment dans le domaine médical où l'on cherche à identifier l'annihilation d'un positon via la détection de deux photons émis simultanément, qui s'échappent d'un patient, via l'utilisation d'au moins deux photomultiplicateurs positionnés à l'opposé l'un de l'autre (on considère que deux photons qui sont arrivés sur des photocathodes de photomultiplicateurs dans une telle configuration, avec un écart inférieur à une 10 nanoseconde sont signalés comme étant détectés simultanément). La quantification de l'énergie reçue par un photomultiplicateur a quant à elle un impact sur la qualité des tomographies obtenues via un dispositif PET. Plus la quantification est précise, et plus la qualité des tomographies obtenues est grande. La gamme dynamique caractérise le rapport du signal maximum au signal minimum (souvent le bruit électronique ou 15 le photon unique) et ce rapport est de quelques milliers. Le domaine PET actuel recherche des précisions temporelles de quelques dizaines de picosecondes (10-12 s) pour un seuil de déclenchement de quelques photoélectrons et des gammes dynamiques de quelques milliers de photoélectrons. Cette précision temporelle requiert des bandes passantes de l'ordre du GHz et une amplification des plus faibles signaux 20 de l'ordre d'un facteur 10 (20 dB). Ces bandes passantes élevées sont maintenant possibles à puissance raisonnable grâce aux progrès des circuits intégrés (ASICs), en particulier en technologie BiCMOS Silicium Germanium et au progrès des photodétecteurs « solid-state » (ou photomultiplicateur en silicium SiPM (pour « Silicon photomultipliers ») ou MPPC (pour « MultiPixel Photon Counter ») qui ont des résolutions intrinsèques suffisamment bonnes et limitent 25 les inductances parasites. En particulier, les photomultiplicateurs en silicium SiPM, outre leur précision temporelle (de quelques dizaines de picosecondes) sont capables de mesurer des intensités lumineuses très faibles (possibilité de mesurer les photons un par un). Au regard des photomultiplicateurs antérieurs correspondant à des dispositifs 11 à 30 tube à vide cher et volumineux tels qu'illustrés sur la figure 1, les photomultiplicateurs en silicium SiPM permettent de réduire considérablement l'encombrement des systèmes de détection comme illustré par la matrice de 8x8 photomultiplicateurs en silicium SiPM.The invention finds particular applications in the medical field (and more particularly in devices for performing positron emission tomography, which are also called PET devices (or PET, acronym for "Positron Emission Tomography"). Devices are medical imaging devices for detecting the organic activity of a patient The invention also has applications in the fields using silicon photomultipliers or assimilable devices, such as telescopes in astronomy 2. Prior Art More particularly, in the rest of this document, the problem existing in the field of silicon photomultipliers, which the inventors of the present patent application have been confronted with, is of course not limited to the invention. particular application, but is of interest for any system calibration technique comprising a plurality of photodiodes to face a close problem or similar. A photomultiplier corresponds to a vacuum tube comprising a photocathode which, when an incident photon comes into contact with it, releases, under the photoelectric effect, an electron. Such an electron is then directed to a succession of dynodes in order to be multiplied (via an avalanche phenomenon) to be able to perform measurements at the output of the photomultiplier. More precisely, it is important to be able to precisely determine both the moment at which a photon arrives on the photocathode (and thus potentially to order the 3032063 2 incident photons), as well as to accurately quantify the energy carried by the photons. incidents. Indeed, the more accurately we can determine the arrival time of a photon, the more we are able to determine if two photons arrived simultaneously. This criterion is crucial, particularly in the medical field where it is sought to identify the annihilation of a positon via the detection of two photons emitted simultaneously, which escape from a patient, via the use of minus two photomultipliers positioned opposite each other (it is considered that two photons which arrived on photo-cathodes of photomultipliers in such a configuration, with a gap less than a nanosecond are reported as simultaneously detected). Quantification of the energy received by a photomultiplier has an impact on the quality of tomographies obtained via a PET device. The more precise the quantification, the higher the quality of the tomographies obtained. The dynamic range characterizes the ratio of the maximum signal to the minimum signal (often the electronic noise or the single photon) and this ratio is a few thousand. The current PET domain seeks temporal accuracies of a few tens of picoseconds (10-12 s) for a trigger threshold of a few photoelectrons and dynamic ranges of a few thousand photoelectrons. This time precision requires bandwidths of the order of GHz and amplification of the weakest signals on the order of a factor of 10 (20 dB). These high bandwidths are now possible at reasonable power thanks to advances in integrated circuits (ASICs), especially in BiCMOS Silicon Germanium technology and the progress of solid-state photodetectors (or silicon photomultiplier SiPM (for "Silicon photomultipliers"). or MPPC (for "MultiPixel Photon Counter") which have sufficiently good intrinsic resolutions and limit the parasitic inductances, In particular, the SiPM silicon photomultipliers, besides their temporal precision (of a few tens of picoseconds) are capable of measuring intensities very low light (possibility to measure the photons one by one) Compared to the previous photomultipliers corresponding to devices 11 to 30 expensive and bulky vacuum tube as illustrated in Figure 1, the SiPM silicon photomultipliers can significantly reduce congestion of detection systems as illustrated by the 8x8 matrix of SiPM silicon photomultipliers.

3032063 3 La figure 2 illustre le schéma électrique 20 et la microphotographie 200 d'un photomultiplicateur en silicium SiPM comprenant une pluralité de photodiodes (jusqu'à plusieurs milliers) encore appelées cellules ou pixels 21. Une telle segmentation en cellules, également appelés pixels 21, permet d'augmenter 5 fortement la granularité et la rapidité des photodétecteurs au regard des photomultiplicateurs antérieurs. En d'autres termes les « pixels » de lecture du photodétecteur sont plus petits et plus nombreux. En effet, comme illustré sur la figure 2, un SiPM correspondant à un carré de 4 mm par 4 mm comprend environ 1000 pixels.FIG. 2 illustrates the electrical diagram 20 and the photomicrograph 200 of a SiPM silicon photomultiplier comprising a plurality of photodiodes (up to several thousand) also called cells or pixels 21. Such segmentation into cells, also called pixels 21. , makes it possible to greatly increase the granularity and the speed of the photodetectors with respect to the previous photomultipliers. In other words, the reading "pixels" of the photodetector are smaller and more numerous. Indeed, as illustrated in Figure 2, a SiPM corresponding to a square of 4 mm by 4 mm comprises about 1000 pixels.

10 Lorsqu'un photon touche une cellule, celle-ci claque en créant une charge électrique, communément appelée photoélectron (pe), un temps de recharge de cette cellule est ensuite nécessaire pour être à nouveau opérationnelle. L'ordre de grandeur de la charge électrique créée est de un million d'électrons par cellule touchée par un photon. En d'autres termes, le gain d'une cellule de photomultiplicateur 15 en silicium SiPM est de 106 électrons/photon. Ainsi, pour un photomultiplicateur en silicium SiPM comprenant une pluralité de cellules, le signal produit par le SiPM est donc proportionnel au nombre de photons émis (i.e. le SiPM délivre une réponse discrète représentative du nombre de photons émis), et la charge électrique créée correspond à un nombre entier de photoélectrons (pe), ce qui permet de 20 compter un par un les photons qui touchent le photodétecteur, cet aspect étant impossible avec les photomultiplicateurs antérieurs. La figure 3 illustre notamment la réponse discrète et idéale d'un photomultiplicateur en silicium SiPM sous la forme d'un spectre ADC (ADC de l'anglais « Analog-to-digital converter ») délivrant le nombre d'occurrences de détection de bruit (Ope 31), d'un seul 25 photoélectron (1pe 32), de deux photoélectrons crées simultanément (2pe 33), de trois photoélectrons (3pe 34), de quatre photoélectrons (4pe 35) en fonction de la valeur ADC. En d'autres termes la réponse d'un photomultiplicateur est mesurée à un instant précis (par exemple par déclenchement d'un laser émettant quelques photons) ce qui permet de la représenter sous la forme d'un histogramme ou « spectre de photoélectron ».When a photon touches a cell, it slams creating an electric charge, commonly called photoelectron (pe), a recharge time of this cell is then necessary to be operational again. The order of magnitude of the electric charge created is one million electrons per cell touched by a photon. In other words, the gain of a SiPM silicon photomultiplier cell is 106 electrons / photon. Thus, for a SiPM silicon photomultiplier comprising a plurality of cells, the signal produced by the SiPM is therefore proportional to the number of emitted photons (ie the SiPM delivers a discrete response representative of the number of emitted photons), and the created electrical charge corresponds to a whole number of photoelectrons (pe), which makes it possible to count one by one the photons that touch the photodetector, this aspect being impossible with the previous photomultipliers. FIG. 3 notably illustrates the discrete and ideal response of a SiPM silicon photomultiplier in the form of an ADC spectrum (ADC of the English "Analog-to-digital converter") delivering the number of noise detection occurrences. (Ope 31), of a single photoelectron (1pe 32), of two photoelectrons created simultaneously (2pe 33), of three photoelectrons (3pe 34), of four photoelectrons (4pe 35) as a function of the ADC value. In other words, the response of a photomultiplier is measured at a precise instant (for example by triggering a laser emitting a few photons) which makes it possible to represent it in the form of a histogram or "photoelectron spectrum".

30 L'utilisation d'un photomultiplicateur en silicium SiPM offre donc une grande dynamique au regard des photomultiplicateurs antérieurs du fait qu'il est possible de détecter un à quelques milliers de photons.The use of a SiPM silicon photomultiplier therefore offers a great deal of dynamism with regard to the previous photomultipliers because it is possible to detect one to a few thousand photons.

3032063 4 Chaque photodiode est polarisées en mode Geiger en d'autres termes fortement en inverse au delà de la tension de claquage appelée VBR, tandis que la surtension ajoutée à la tension de claquage (de l'anglais « over-voltage ») est notée Vov. Ainsi, la tension VHV appliquée aux bornes d'un photomultiplicateur en silicium SiPM 5 peut donc être exprimée de la manière suivante : VHV= VBR+ Vov. Le fonctionnement optimal d'un photomultiplicateur en silicium SiPM requiert que le point de fonctionnement de chaque photodiode (ou cellule, pixel) soit situé à proximité du point de claquage 41 de la photodiode illustré par la figure 4 illustrant le courant photomultiplicateur en silicium SiPM en fonction de la surtension Vov.3032063 4 Each photodiode is polarized in Geiger mode in other words strongly inversely beyond the breakdown voltage called VBR, while the overvoltage added to the breakdown voltage (of the English "over-voltage") is noted vov. Thus, the voltage VHV applied across a silicon photomultiplier SiPM 5 can be expressed as follows: VHV = VBR + Vov. The optimal operation of a SiPM silicon photomultiplier requires that the operating point of each photodiode (or cell, pixel) be located near the breakdown point 41 of the photodiode illustrated in FIG. 4, illustrating the SiPM silicon photomultiplier current in FIG. Vov overvoltage function.

10 Le réglage de la surtension Vov ajoutée à la tension de claquage est donc crucial. Cette opération devient complexe pour un photodétecteur comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium SiPM (les photomultiplicateurs en silicium SiPM d'un photodétecteur étant également appelés voies), car la surtension Vov n'est pas uniforme d'un photomultiplicateurs en silicium SiPM à l'autre.The adjustment of the overvoltage Vov added to the breakdown voltage is therefore crucial. This operation becomes complex for a photodetector comprising a plurality of SiPM silicon photomultipliers (the SiPM silicon photomultipliers of a photodetector being also called channels), because the Vov overvoltage is not uniform of a SiPM silicon photomultiplier at the same time. other.

15 Il est donc extrêmement fastidieux de régler un photodétecteur voie par voie, en d'autres termes SiPM par SiPM, la valeur de la surtension Vov, notamment lorsque le système comprend plusieurs milliers ou dizaine de milliers de voies. En outre, la surtension Vov est fortement sensible à la température, ce qui requiert un ajustement régulier lorsque la température du photodétecteur n'est pas contrôlée au dixième 20 de degré. Par ailleurs, les photodétecteurs à base de photomultiplicateurs en silicium SiPM génèrent du bruit, même en l'absence d'émission de photon (en d'autres termes dans le noir total), ce bruit (appelé « dark noise » en anglais) correspond au déclenchement intempestif de cellule (également appelé photodiode, ou pixel) sans présence de photon (dans ce cas des pics 25 32, 33 ou 34 tel qu'illustrés sur la figure 3 seront mesurés alors qu'aucun photon n'a été réellement émis). Un tel bruit est fortement dépendant de la surtension Vov et induit un courant de fuite qui évolue très fortement en fonction de la surtension Vov tel qu'illustré par la figure 4, où la zone de fonctionnement 42 est située sous la courbe de courant 43.It is therefore extremely tedious to adjust a channel-by-channel photodetector, in other words SiPM by SiPM, the value of the overvoltage Vov, especially when the system comprises several thousand or tens of thousands of channels. In addition, the overvoltage Vov is highly temperature sensitive, which requires regular adjustment when the temperature of the photodetector is not controlled to one-tenth of a degree. Moreover, photodetectors based on SiPM silicon photomultipliers generate noise, even in the absence of photon emission (in other words in total black), this noise (called "dark noise" in English) corresponds to inadvertent cell tripping (also called photodiode, or pixel) without photon presence (in this case peaks 32, 33 or 34 as illustrated in Figure 3 will be measured when no photon has actually been emitted ). Such noise is strongly dependent on the overvoltage Vov and induces a leakage current which changes very strongly depending on the overvoltage Vov as shown in Figure 4, where the operating zone 42 is located under the current curve 43.

30 Ainsi, la calibration d'un photodétecteur à base de photomultiplicateurs en silicium SiPM est une opération complexe qui doit être effectuée régulièrement du fait de l'instabilité en température de celui-ci.Thus, the calibration of a photodetector based on SiPM silicon photomultipliers is a complex operation that must be performed regularly because of the temperature instability thereof.

3032063 5 On connaît dans l'état de la technique différents types de techniques de calibration. Une première technique consiste à injecter une quantité de lumière prédéterminée dans chaque SiPM et à mesurer ensuite la charge issue de cette illumination, ce qui permet une détermination du gain correspondant, puis le réglage du gain se fait par approximations 5 successives en ajustant la tension VHV appliquée aux bornes du SiPM. A chaque ajustement, la charge issue de l'illumination prédéterminée est à nouveau mesurée. Les détails de cette technique sont notamment divulgués par ZALESAK J. (« Calibration Issues for the Calice 1m3 AHCAL ») Proceedings of the International Workshop on Future Linear Colliders LCWS11, Granada, Spain, 2011 http://arxiv.org/pdf/1201.6155v1.pdf.Various types of calibration techniques are known in the state of the art. A first technique consists in injecting a predetermined quantity of light into each SiPM and then measuring the charge resulting from this illumination, which allows a determination of the corresponding gain, then the gain is adjusted by successive approximations by adjusting the VHV voltage. applied to the terminals of the SiPM. At each adjustment, the charge from the predetermined illumination is again measured. The details of this technique are in particular disclosed by ZALESAK J. ("Calibration Issues for the Chalice 1m3 AHCAL") Proceedings of the International Workshop on Future Linear Colliders LCWS11, Granada, Spain, 2011 http://arxiv.org/pdf/1201.6155 v1.pdf.

10 L'inconvénient de cette première technique est qu'elle est complexe et inapplicable pour un photodétecteur comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium SiPM, également appelés voies ou canaux. En effet, le trop grand nombre de canaux mis en oeuvre ne permet pas une calibration fiable, rapide et efficace. Une deuxième technique consiste à mesurer le « bruit noir » (appelé « dark noise » en 15 anglais) sans aucun dispositif d'injection de lumière, autrement dit dans le noir. Selon cette technique un seuil très bas de détection, par exemple une valeur ADC deux fois plus petite que la valeur ADC utilisée pour détecter un photoélectron est utilisée afin de déterminer la charge de SiPM correspondante, en d'autres termes le nombre d'occurrences de détection de bruit. Du fait que l'une des propriétés du SiPM est de délivrer une réponse discrète, en 20 d'autre termes un nombre entier de photoélectrons détectés (Ope, 1pe, 2pe voir figure 3), il est alors possible de construire (en anglais « fit ») à partir de cette mesure un spectre de photoélectron de calibrage. Le ratio entre 1pe, 2pe et 3pe sur le bruit est uniquement donné par la diaphonie (en anglais "crosstalk") du SiPM (i.e. la probabilité, lors du déclenchement effectif d'un pixel, du déclenchement intempestif du pixel voisin sans présence de photon sur 25 celui-ci). La détection de tels pics permet ensuite de mesurer leur écart et de déterminer le gain. Les détails de cette technique sont notamment divulgués par Barrai J. (« Study of Silicon Photomultiplier »), 2004, chapitre 2, section 2.1.1 "calibration" http://web.stanford.eduhbarral/Downloads/StageOption-Rapport.pdf.The disadvantage of this first technique is that it is complex and inapplicable for a photodetector comprising a plurality of SiPM silicon photomultipliers, also called channels or channels. Indeed, the too many channels used does not allow reliable calibration, fast and effective. A second technique is to measure the "black noise" ("dark noise" in English) without any light injection device, in other words in the dark. According to this technique a very low detection threshold, for example an ADC value that is one half of the ADC value used to detect a photoelectron, is used in order to determine the corresponding SiPM charge, in other words the number of occurrences of noise detection. Because one of the properties of SiPM is to deliver a discrete response, in other words an integer of detected photoelectrons (Ope, 1pe, 2pe see Figure 3), it is then possible to construct (in English " fit ") from this measurement a calibration photoelectron spectrum. The ratio between 1pe, 2pe and 3pe on the noise is only given by the crosstalk of the SiPM (ie the probability, during the effective triggering of a pixel, of the unwanted tripping of the neighboring pixel without the presence of a photon on 25 this one). The detection of such peaks then makes it possible to measure their difference and to determine the gain. The details of this technique are notably disclosed by Barrai J. ("Study of Silicon Photomultiplier"), 2004, Chapter 2, Section 2.1.1 "Calibration" http: //web.stanford.eduhbarral/Downloads/StageOption-Rapport.pdf .

30 Cependant, l'inconvénient de cette deuxième technique, est qu'un photodétecteur, comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium SiPM, également appelés voies 3032063 6 ou canaux, doit être intercalibré. En d'autres termes, il est indispensable que toutes les voies (i.e. tous les SiPM du photodétecteur) présentent le même gain. En outre, une calibration absolue, permettant de faire correspondre un nombre de photons à une charge en sortie de SiPM, doit être effectuée pour obtenir une résolution en 5 énergie correcte, ce qui requiert, selon l'art antérieur, une correction de dérive en gain absolue en utilisant un pic d'énergie à 511Kev. Cette deuxième technique de calibration itérative est donc fastidieuse et chronophage car chaque itération requiert traitement de données important pour reconstruire le spectre de photoélectron à chaque itération. 10 3. Objectifs de l'invention L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir une technique permettant une calibration fiable d'un photodétecteur à 15 photomultiplicateurs silicium qui ne soit pas itérative. Au moins un mode de réalisation de l'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette à la fois de conserver une grande gamme dynamique (à savoir la détection de un à quelques milliers de photons), une grande efficacité de déclenchement, ainsi que d'obtenir une grande uniformité sur l'ensemble des canaux mis en oeuvre.However, the disadvantage of this second technique is that a photodetector, comprising a plurality of SiPM silicon photomultipliers, also called channels 3032063 or channels, must be intercalibrated. In other words, it is essential that all the channels (i.e. all the SiP of the photodetector) have the same gain. In addition, an absolute calibration, which makes it possible to match a number of photons to a load at the output of SiPM, must be performed in order to obtain a correct energy resolution, which requires, according to the prior art, a drift correction in absolute gain using a peak of energy at 511Kev. This second iterative calibration technique is therefore tedious and time consuming because each iteration requires significant data processing to reconstruct the photoelectron spectrum at each iteration. 3. Objectives of the invention The invention, in at least one embodiment, is intended in particular to overcome these disadvantages of the state of the art. More specifically, in at least one embodiment of the invention, one objective is to provide a technique for reliable calibration of a silicon photomultiplier photodetector which is not iterative. At least one embodiment of the invention also aims to provide such a technique that allows both to maintain a large dynamic range (ie the detection of one to a few thousand photons), a high triggering efficiency, as well as to obtain a great uniformity on all the channels implemented.

20 En outre, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, il est proposé une technique n'utilisant que peu de composants électroniques, et minimisant la puissance dissipée, permettant de limiter l'échauffement du photodétecteur situé à proximité immédiate et très sensible à la température. 4. Exposé de l'invention 25 Dans un mode de réalisation particulier, il est proposé un circuit électronique configuré pour calibrer un dispositif de détection de photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium, ledit circuit électronique comprenant un module d'asservissement configuré pour asservir en gain dudit dispositif de détection de photons. Un tel circuit électronique est remarquable en ce que ledit module d'asservissement 30 comprend au moins: - des moyens d'obtention d'une information représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité, et 3032063 7 - des moyens de traitement de ladite information représentative du courant. L'invention permet ainsi d'améliorer les techniques de calibration de l'art antérieur en évitant la mise en oeuvre complexe et chronophage d'itérations de calibration, et repose sur un asservissement (autrement dit un contrôle) en gain du dispositif de détection des photons basé 5 sur l'obtention et le traitement d'une information représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium constituant le dispositif de détection de photons. En effet, le courant aux bornes de chaque photomultiplicateur est une fonction monotone de leur gain. De ce fait, la détermination du courant mise en oeuvre par le circuit électronique de calibration selon l'invention permet de déterminer rapidement, au moyen de 10 cette fonction, le gain correspondant, puis de le réajuster précisément afin que toutes les voies (i.e. tous les SiPM du photodétecteur) présentent le même gain. Ainsi, la calibration selon la présente invention est basée « intensité » et va donc à l'encontre des a priori de l'Homme du métier qui mettait jusqu'ici en oeuvre une calibration basée « tension ». En outre, une telle calibration ne requiert pas la mise en oeuvre 15 d'approximations successives ou encore le création d'un spectre de bruit. En effet, au regard des caractéristiques de fonctionnement des photodiodes de chaque photomultiplicateur, l'intensité présente une stabilité plus importante que la tension au voisinage du point de fonctionnement désiré tel que représenté sur la figure 4 décrite précédemment en relation avec l'art antérieur.Furthermore, in at least one embodiment of the invention, there is provided a technique using only few electronic components, and minimizing the dissipated power, making it possible to limit the heating of the photodetector located in the immediate vicinity and very temperature sensitive. 4. DISCLOSURE OF THE INVENTION In a particular embodiment, there is provided an electronic circuit configured to calibrate a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers, said electronic circuit comprising a servo module configured to enslave in gain of said photon detection device. Such an electronic circuit is remarkable in that said servocontrol module 30 comprises at least: means for obtaining information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality, and 3032063 7-means for processing said representative information of the current. The invention thus makes it possible to improve the calibration techniques of the prior art by avoiding the complex and time-consuming implementation of calibration iterations, and relies on a servocontrol (in other words a control) in gain of the detection device of the photons based on obtaining and processing information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier constituting the photon detection device. Indeed, the current at the terminals of each photomultiplier is a monotonous function of their gain. Therefore, the determination of the current implemented by the electronic calibration circuit according to the invention makes it possible to quickly determine, by means of this function, the corresponding gain, then to readjust it precisely so that all the channels (ie all the SiP of the photodetector) have the same gain. Thus, the calibration according to the present invention is based "intensity" and therefore goes against the a priori of the skilled person who has so far implemented a calibration based "voltage". In addition, such a calibration does not require the implementation of successive approximations or the creation of a noise spectrum. Indeed, with regard to the operating characteristics of the photodiodes of each photomultiplier, the intensity has greater stability than the voltage in the vicinity of the desired operating point as shown in Figure 4 described above in relation to the prior art.

20 Une telle calibration basée « courant » (ou « intensité ») peut en outre être mise en oeuvre simplement et en temps réel ce qui permet une optimisation du dispositif de détection de photons, encore appelé photodétecteur, de sorte qu'il devient moins sensible aux variations des paramètres de son environnement d'utilisation, et par conséquent moins bruyant (i.e. le bruit généré par le photodétecteur est minimisé du fait que le point de fonctionnement de 25 chaque photodiode est contrôlé précisément par la calibration selon la présente invention). Selon un premier mode de réalisation de l'invention, pour un tel circuit électronique configuré pour calibrer un dispositif de détection de photons: - lesdits moyens d'obtention d'une information représentative du courant correspondent à au moins un module de mesure de courant, configuré pour délivrer 30 respectivement pour chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité, une valeur de courant, dit courant noir, et 3032063 8 - lesdits moyens de traitement de ladite information représentative du courant correspondent à un module d'ajustement configurer pour ajuster une haute tension d'alimentation de chaque photomultiplicateur en silicium en tenant compte respectivement dudit courant noir de chaque photomultiplicateur en silicium.Such a "current" based calibration (or "intensity") can also be implemented simply and in real time, which allows an optimization of the photon detection device, also called photodetector, so that it becomes less sensitive. the variations of the parameters of its environment of use, and therefore less noisy (ie the noise generated by the photodetector is minimized because the operating point of each photodiode is controlled precisely by the calibration according to the present invention). According to a first embodiment of the invention, for such an electronic circuit configured to calibrate a photon detection device: said means for obtaining information representative of the current correspond to at least one current measurement module, configured to output respectively for each silicon photomultiplier of said plurality, a current value, said black current, and said processing means of said current representative information correspond to an adjustment module configured to adjust a high voltage supplying each silicon photomultiplier taking into account respectively said black current of each silicon photomultiplier.

5 Selon ce premier mode de réalisation, il est à noter que ledit module d'asservissement est configuré pour être déconnecté dudit dispositif de détection de photons lorsqu'une émission d'un signal lumineux est mise en oeuvre. Selon ce premier mode de réalisation, notamment appliqué à la calibration d'un photodétecteur de tomographe, le module de mesure de courant correspond par exemple à un 10 microampèremètre apte à mesurer le « courant noir » (« dark current » en anglais) aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium en l'absence d'émission de signal lumineux. Un tel « courant noir » est représentatif du bruit produit par le déclenchement intempestif de cellules d'un photomultiplicateur en silicium lorsque le dispositif de détection de photons est inactif, en d'autres termes en l'absence de signal lumineux émis.According to this first embodiment, it should be noted that said servo module is configured to be disconnected from said photon detection device when an emission of a light signal is implemented. According to this first embodiment, especially applied to the calibration of a tomograph photodetector, the current measurement module corresponds for example to a microamperimeter capable of measuring the "dark current" ("dark current" in English) at the terminals. of each silicon photomultiplier in the absence of light signal emission. Such "black current" is representative of the noise produced by the inadvertent tripping of cells of a silicon photomultiplier when the photon detection device is inactive, in other words in the absence of an emitted light signal.

15 Un tel déclenchement intempestif de cellule du photomultiplicateur en silicium illustre le bruit, et provoque une composante continue de courant. En l'absence de signal lumineux, en d'autres termes lorsque le photodétecteur est inactif, un tel courant est mesurable, le nombre de déclenchements intempestifs de cellules étant limité.Such inadvertent cell tripping of the silicon photomultiplier illustrates the noise, and causes a DC current component. In the absence of a light signal, in other words when the photodetector is inactive, such a current is measurable, the number of inadvertent tripping of cells being limited.

20 Ainsi, l'invention propose de mesurer ce courant continu moyen plutôt que de relever les déclenchements intempestifs un par un pour recréer un spectre de bruit. Puis, dans un second temps, à partir du courant noir mesuré, l'invention propose d'ajuster précisément la haute tension d'alimentation de chaque photomultiplicateur en silicium afin que chaque photomultiplicateur en silicium présente le même gain.Thus, the invention proposes to measure this average direct current rather than to record the untimely tripping one by one to recreate a noise spectrum. Then, in a second step, from the black current measured, the invention proposes to precisely adjust the high supply voltage of each silicon photomultiplier so that each silicon photomultiplier has the same gain.

25 La combinaison du module de mesure de courant et du module d'ajustement, selon ce premier mode de réalisation, permet donc de contrôler la polarisation de chaque photodiode constituant un photomultiplicateur SiPM réalisant ainsi un asservissement en gain du dispositif de détection de photons. Selon un aspect particulier de ce premier mode de réalisation, ledit module 30 d'ajustement de la haute tension d'alimentation dudit photomultiplicateur en silicium comprend: 3032063 9 - un module d'analyse recevant en entrée ledit courant noir de chaque photomultiplicateur en silicium et délivrant respectivement en sortie une information numérique pour chaque photomultiplicateur en silicium, - un convertisseur numérique-analogique configuré pour convertir respectivement 5 ladite information numérique de chaque photomultiplicateur en silicium en une tension analogique d'ajustement de ladite haute tension d'alimentation de chaque photomultiplicateur en silicium. Ainsi, la haute tension d'alimentation de chaque photomultiplicateur en silicium est adaptée indépendamment d'une voie à l'autre en fonction du courant noir mesuré sur chaque 10 voie. Selon un aspect particulier de ce premier mode de réalisation, ledit module d'analyse prend en compte : - une information de correspondance prédéterminée entre une valeur dudit courant noir et une valeur de ladite information numérique, ou 15 - une information de correspondance prédéterminée entre une valeur dudit courant noir et une valeur de gain de photomultiplicateur en silicium associée à ladite information numérique. La prise en compte d'une telle information de correspondance permet notamment une calibration absolue correcte.The combination of the current measurement module and the adjustment module, according to this first embodiment, thus makes it possible to control the polarization of each photodiode constituting a SiPM photomultiplier, thereby achieving a gain control of the photon detection device. According to a particular aspect of this first embodiment, said module 30 for adjusting the high supply voltage of said silicon photomultiplier comprises: an analysis module receiving as input said black current of each silicon photomultiplier and respectively outputting digital information for each silicon photomultiplier, - a digital-to-analog converter configured to respectively convert said digital information of each silicon photomultiplier into an analog voltage adjusting said high supply voltage of each photomultiplier into silicon. Thus, the high supply voltage of each silicon photomultiplier is matched independently from one channel to the other depending on the black current measured on each channel. According to a particular aspect of this first embodiment, said analysis module takes into account: a predetermined correspondence information between a value of said black current and a value of said digital information, or a predetermined correspondence information between a value of said black current and a silicon photomultiplier gain value associated with said digital information. The taking into account of such correspondence information allows in particular a correct absolute calibration.

20 Selon un autre aspect particulier de ce premier mode de réalisation, ledit circuit électronique comprend en outre : - au moins un premier interrupteur configuré pour déconnecter ledit module de mesure de courant dudit dispositif de détection de photons et, - un module de détection d'une émission d'un signal lumineux contrôlant 25 automatiquement ledit au moins un premier interrupteur de sorte à connecter ledit circuit électronique audit dispositif de détection en absence de signal lumineux. Cet aspect permet une recalibration automatique, i.e. sans intervention d'opérateur, lorsque le dispositif de détection de photons est inactif (inutilisé). Selon un autre aspect particulier de ce premier mode de réalisation, ledit circuit 30 électronique comprend en outre : 3032063 10 au moins un deuxième interrupteur, configuré pour déconnecter ledit module de mesure de courant, et localisé au voisinage dudit au moins un premier interrupteur dans ledit circuit électronique et, un module de détection de variation de température ambiante avec une précision de 5 l'ordre du dixième de degré commandant automatiquement ledit au moins un deuxième interrupteur lorsqu'une variation de température supérieure à un seuil de température prédéterminé est détecté. Cet aspect permet une recalibration automatique, avec un nombre de recalibrations limité au regard de la recalibration automatique décrite ci-dessus car dans ce cas on recalibre 10 systématiquement en absence de lumière et également lorsqu'une variation de température est détectée. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, notamment, lorsque la luminosité d'un signal lumineux analysé par ledit dispositif de détection de photons est inférieure à un seuil de luminosité prédéterminé et/ou lorsque le taux de comptage dudit 15 dispositif de détection de photons est inférieur à un seuil de taux de comptage prédéterminé, le circuit électronique selon l'invention est tel que : lesdits moyens d'obtention d'une information représentative du courant correspondent à au moins une source de courant, et lesdits moyens de traitement de ladite information représentative du courant 20 correspondent à un module de contrôle d'une valeur de courant délivrée par ladite au moins une source de courant. Selon ce deuxième mode de réalisation, notamment appliqué à la calibration d'un photodétecteur de télescope, la calibration du gain est basée sur l'utilisation d'une source de courant, délivrant un courant de consigne, qui ajuste la haute tension afin que le courant 25 moyen fournit par le photomultiplicateur en silicium corresponde à ce courant de consigne, en d'autres termes, la source de courant impose le courant du SiPM et donc son bruit et son gain. Il est nécessaire que le courant généré par le signal (i.e. le courant généré par des photons) soit négligeable devant le courant généré par le bruit (i.e. le courant généré en l'absence de photons).According to another particular aspect of this first embodiment, said electronic circuit further comprises: at least one first switch configured to disconnect said current measuring module from said photon detection device and, a detection module of an emission of a light signal automatically controlling said at least one first switch so as to connect said electronic circuit to said detection device in the absence of a light signal. This aspect allows automatic recalibration, i.e. without operator intervention, when the photon detection device is inactive (unused). According to another particular aspect of this first embodiment, said electronic circuit further comprises: at least one second switch, configured to disconnect said current measurement module, and located in the vicinity of said at least one first switch in said second switch; electronic circuit and, a room temperature variation detection module with a precision of the order of a tenth of a degree automatically controlling said at least one second switch when a temperature variation greater than a predetermined temperature threshold is detected. This aspect allows automatic recalibration, with a limited number of recalibrations in view of the automatic recalibration described above because in this case systematically recaliber 10 in the absence of light and also when a temperature variation is detected. According to a second embodiment of the invention, in particular, when the brightness of a light signal analyzed by said photon detection device is below a predetermined brightness threshold and / or when the counting rate of said detection device of photons is less than a predetermined count rate threshold, the electronic circuit according to the invention is such that: said means for obtaining information representative of the current correspond to at least one current source, and said processing means said information representative of the current 20 corresponds to a control module of a current value delivered by said at least one current source. According to this second embodiment, particularly applied to the calibration of a telescope photodetector, the gain calibration is based on the use of a current source, delivering a setpoint current, which adjusts the high voltage so that the the average current supplied by the silicon photomultiplier corresponds to this setpoint current, in other words, the current source imposes the current of the SiPM and therefore its noise and its gain. It is necessary that the current generated by the signal (i.e. the current generated by photons) is negligible compared to the current generated by the noise (i.e. the current generated in the absence of photons).

30 De la même manière que pour le premier mode de réalisation, le contrôle du courant délivré par la source de courant au photomultiplicateur en silicium permet d'en réajuster 3032063 11 précisément et rapidement le gain afin que toutes les voies (i.e. tous les SiPM du photodétecteur) présentent le même gain. Ce deuxième mode de réalisation permet avantageusement une calibration en continu au regard du premier mode de réalisation. Ainsi, si une variation de température entraîne une 5 modification de la polarisation du SiPM considéré alors elle automatiquement détectée au moyen de la source de courant et compensée de sorte à uniformiser voie par voie le dispositif de détection de photons. Ainsi, lorsque la luminosité d'un signal lumineux analysé par ledit dispositif de détection de photons est inférieure à un seuil de luminosité prédéterminé et/ou lorsque le taux 10 de comptage dudit dispositif de détection de photons est inférieur à un seuil de taux de comptage prédéterminé, ce deuxième mode de réalisation permet donc de contrôler en continu la polarisation de chaque photodiode constituant un photomultiplicateur SiPM réalisant ainsi un asservissement en gain du dispositif de détection de photons. Selon un aspect particulier de ce deuxième mode de réalisation, ledit au moins un 15 module de contrôle de la valeur de courant délivrée par ladite au moins une source de courant prend en compte une information de correspondance prédéterminée entre ladite valeur de courant délivrée par ladite au moins une source de courant et une valeur de gain de photomultiplicateur en silicium. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un dispositif de détection de 20 photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium et un circuit électronique tel que décrit précédemment. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de calibration d'un dispositif de détection de photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium, ledit procédé de calibration mettant en oeuvre une phase d'asservissement en gain 25 dudit dispositif de détection de photons. Selon un tel procédé, ladite phase d'asservissement comprend : - une étape d'obtention d'une information représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité, - une étape de traitement de ladite information représentative du courant.In the same way as for the first embodiment, the control of the current delivered by the current source to the silicon photomultiplier makes it possible to readjust precisely and quickly the gain so that all the channels (ie all the SiPMs of the photodetector) have the same gain. This second embodiment advantageously allows a continuous calibration with regard to the first embodiment. Thus, if a temperature change causes a change in the bias of the SiPM considered then it automatically detected by means of the current source and compensated so as to standardize channel by channel the photon detection device. Thus, when the brightness of a light signal analyzed by said photon detection device is below a predetermined brightness threshold and / or when the count rate of said photon detection device is below a count rate threshold. predetermined, this second embodiment thus allows continuous control of the polarization of each photodiode constituting a photomultiplier SiPM thus achieving gain control of the photon detection device. According to a particular aspect of this second embodiment, said at least one current value control module delivered by said at least one current source takes into account predetermined correspondence information between said current value delivered by said current source. minus a current source and a silicon photomultiplier gain value. According to another aspect, the invention also relates to a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers and an electronic circuit as described above. According to another aspect, the invention also relates to a method for calibrating a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers, said calibration method implementing a gain servocontrol phase of said detector device. photons. According to such a method, said servocontrol phase comprises: a step of obtaining information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality; a step of processing said information representative of the current.

30 Un tel procédé est notamment mis en oeuvre par un circuit électronique selon l'invention, configuré pour calibrer un dispositif de détection de photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium, tel que décrit précédemment.Such a method is in particular implemented by an electronic circuit according to the invention, configured to calibrate a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers, as described above.

3032063 12 Selon une caractéristique particulière, ledit procédé comprend en outre une étape d'obtention d'une information de correspondance associant respectivement un ensemble d'informations représentatives de valeurs de courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité à un ensemble d'informations 5 représentatives de valeurs de gain de photomultiplicateur en silicium. L'invention se rapporte également à un programme d'ordinateur comportant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de calibration d'un dispositif de détection de photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en silicium précédemment décrit lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur. 10 5. Listes des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, déjà présentée en relation avec l'art antérieur, présente un des 15 photomultiplicateurs antérieurs correspondant à des dispositifs à tube à vide ; - la figure 2, déjà présentée en relation avec l'art antérieur, illustre le schéma électrique et la microphotographie d'un photomultiplicateur en silicium SiPM comprenant une pluralité de photodiodes ; - la figure 3, déjà présentée en relation avec l'art antérieur, illustre la réponse discrète 20 et idéale d'un photomultiplicateur en silicium SiPM ; - la figure 4, déjà présentée en relation avec l'art antérieur, illustre le courant dans le SiPM en fonction de la tension de claquage ; - la figure 5 présente la topologie générale d'un circuit électronique selon l'invention ; - la figure 6 illustre un premier mode de réalisation d'un circuit électronique conforme 25 à cette topologie générale ; - la figure 7 illustre un deuxième mode de réalisation d'un circuit électronique conforme à cette topologie générale ; - la figure 8 illustre les étapes du procédé de calibration selon un mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 9 présente la structure d'un dispositif de détection de photons. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention 6.1 Principe général 3032063 13 Le principe général de l'invention repose sur une calibration en gain d'un dispositif de détection de photons constitué d'une pluralité de photomultiplicateur en silicium SiPM tenant compte d'une information représentative de l'intensité aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium SiPM.According to a particular feature, said method further comprises a step of obtaining a correspondence information respectively associating a set of information representative of current values across each silicon photomultiplier of said plurality to a set of information representative of silicon photomultiplier gain values. The invention also relates to a computer program comprising program code instructions for performing the steps of the method of calibrating a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers previously described when said program is executed by a computer. 5. Lists of Figures Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description, given by way of indicative and nonlimiting example, and the appended drawings, in which: FIG. 1, already presented in connection with the prior art, has one of the previous photomultipliers corresponding to vacuum tube devices; FIG. 2, already presented in connection with the prior art, illustrates the electrical diagram and the photomicrograph of a SiPM silicon photomultiplier comprising a plurality of photodiodes; FIG. 3, already presented in connection with the prior art, illustrates the discrete and ideal response of a SiPM silicon photomultiplier; FIG. 4, already presented in relation with the prior art, illustrates the current in the SiPM as a function of the breakdown voltage; FIG. 5 presents the general topology of an electronic circuit according to the invention; FIG. 6 illustrates a first embodiment of an electronic circuit conforming to this general topology; FIG. 7 illustrates a second embodiment of an electronic circuit conforming to this general topology; FIG. 8 illustrates the steps of the calibration method according to one embodiment of the invention; FIG. 9 shows the structure of a photon detection device. 6. Description of an Embodiment of the Invention 6.1 General Principle 3032063 13 The general principle of the invention is based on a gain calibration of a photon detection device consisting of a plurality of SiPM silicon photomultipliers holding account of information representative of the intensity at the terminals of each SiPM silicon photomultiplier.

5 Une telle calibration en gain basée « intensité » permet d'obtenir un gain et un bruit uniforme d'un photomultiplicateur en silicium SiPM à l'autre. En d'autres termes, la présente invention permet une optimisation de l'inter-calibration de tous les SiPM constituant le dispositif de détection de photons à calibrer. En effet, la mesure du courant permet de régler très précisément le gain car, selon les 10 propriétés d'un photomultiplicateur en silicium la fonction mathématique associant une valeur de courant noir (en anglais « dark current ») à la tension de claquage (en anglais « overvoltage ») présente une pente très forte de même que la fonction mathématique associant une valeur de gain à la tension de claquage (en anglais « overvoltage »). Ainsi, selon ces propriétés une faible variation de la tension de claquage entraine une 15 forte variation de courant noir et de gain. A l'inverse, un réglage « basé intensité » présente une grande stabilité. En conséquence, intercalibrer l'ensemble des photomultiplicateurs en silicium d'un dispositif de détection de photons sur un même courant noir revient à les régler au même gain. Une telle calibration basée « intensité » en utilisant les propriétés d'un 20 photomultiplicateur en silicium présente en outre l'avantage d'être simple à mettre en oeuvre au regard des techniques de l'art antérieur basée sur une calibration « tension ». Une telle approche basée « intensité » n'avait pas été envisagée jusqu'ici selon les inventeurs. La calibration selon l'invention est donc rapide et peu complexe à mettre en oeuvre et peut donc être exécutée régulièrement du fait de l'instabilité en température des 25 photodétecteurs. En outre, cette calibration présente l'avantage d'être applicable à tout système utilisant un ou plusieurs SiPM quelle que soit l'application finale telle que l'imagerie médicale par émission de photons PET ou la tomographie d'émission monophotonique TEMP dite aussi SPECT (de l'anglais « single photon emission computed tomography ») ou encore 30 l'instrumentation scientifique (par exemple une application pour des télescope). Par la suite, sur les figures 5 à 7, les éléments identiques sont désignés par une même référence numérique.Such "intensity" based gain calibration provides uniform gain and noise from one SiPM silicon photomultiplier to the other. In other words, the present invention makes it possible to optimize the inter-calibration of all the SiPM constituting the photon detection device to be calibrated. Indeed, the measurement of the current makes it possible to adjust the gain very precisely because, according to the properties of a silicon photomultiplier, the mathematical function associating a dark current value (in English "dark current") with the breakdown voltage (in English "overvoltage") has a very steep slope as well as the mathematical function associating a value of gain with the voltage of breakdown (in English "overvoltage"). Thus, according to these properties, a small variation in the breakdown voltage leads to a large variation in black current and gain. Conversely, an "intensity-based" setting has great stability. Consequently, to intercalibrate all the silicon photomultipliers of a photon detection device on the same black current is to adjust them to the same gain. Such "intensity" based calibration using the properties of a silicon photomultiplier also has the advantage of being simple to implement with respect to the techniques of the prior art based on a "voltage" calibration. Such an intensity-based approach has not been considered so far, according to the inventors. The calibration according to the invention is therefore fast and not very complex to implement and can therefore be performed regularly because of the temperature instability of the photodetectors. In addition, this calibration has the advantage of being applicable to any system using one or more SiPM irrespective of the final application such as PET photon emission medical imaging or SPECT single photon emission computed tomography. (from the English "single photon emission computed tomography") or the scientific instrumentation (for example an application for telescope). Subsequently, in Figures 5 to 7, the identical elements are designated by the same reference numeral.

3032063 14 On présente en relation avec la figure 5, la structure générale du circuit électronique proposé selon l'invention. Plus précisément, le circuit électronique selon l'invention est connecté à chaque photomultiplicateur du dispositif de détection de photons, également appelé voie.3032063 14 is presented in relation to Figure 5, the general structure of the proposed electronic circuit according to the invention. More specifically, the electronic circuit according to the invention is connected to each photomultiplier of the photon detection device, also called channel.

5 La figure 5, présente en particulier les connexions entre le circuit électronique proposé selon l'invention et une voie SiPM 51 comprenant une pluralité de photodiodes (il est à noter que toutes les photodiodes d'un SiPM sont toutes connectées entre elles, sur la figure 5 une seule photodiode 500 est représentée par voie afin de simplifier la représentation dune voie SiPM).FIG. 5 shows in particular the connections between the proposed electronic circuit according to the invention and a SiPM channel 51 comprising a plurality of photodiodes (it should be noted that all the photodiodes of a SiPM are all connected to each other, on the FIG. 5 shows a single photodiode 500 in order to simplify the representation of a SiPM channel).

10 Selon l'invention, le circuit électronique configuré pour calibrer un dispositif de détection de photons comprend un module d'asservissement (54) configuré pour asservir en gain le dispositif de détection de photons, connecté à la fois à la voie SiPM à calibrer, au circuit de lecture et au système d'acquisition de données qui transmettent (57) les données acquises à un système central de données (non représenté) du dispositif de détection de photons.According to the invention, the electronic circuit configured to calibrate a photon detection device comprises a servo module (54) configured for gain servocontrol of the photon detection device, connected to both the SiPM channel to be calibrated, the read circuit and the data acquisition system which transmit (57) the acquired data to a central data system (not shown) of the photon detection device.

15 Plus précisément, le module d'asservissement (54) comprend des moyens d'obtention M_OBT_Isipm (541) d'une information Isipm représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité connectés au circuit de lecture du dispositif de détection de photons qui comprend d'autres moyens d'obtention de caractéristiques du SiPM considéré utilisés lors de la détection de photon en tant que telle (selon l'exemple de la 20 figure 5 des circuits électroniques de mesure de temps et de mesure d'énergie). En outre, le module d'asservissement (54) comprend des moyens de traitement M_T_Isipm (542) de ladite information représentative du courant connectés au système d'acquisition de données du dispositif de détection de photons qui à partir des mesures de temps et d'énergie relative à la voie SiPM considérée comprennent également un module de 25 traitement de données apte à construire des évènements, et un module de validation de données comprenant un système de déclenchement (« trigger » en anglais). Ainsi, selon la présente invention, l'inter-calibration de l'ensemble des voies du dispositif de détection de photons est réalisée en égalisant les courants noirs (« dark noise ») de l'ensemble des SiPM du système.More specifically, the servo module (54) comprises M_OBT_Isipm obtaining means (541) of Isipm information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality connected to the reading circuit of the detection device. photons which comprises other means of obtaining characteristics of the SiPM considered used during the detection of photon as such (according to the example of FIG. 5 of the electronic circuits for measuring time and for measuring energy) . In addition, the servo module (54) comprises M_T_Isipm processing means (542) of said current representative information connected to the data acquisition system of the photon detection device which from time and time measurements. The relative power of the SiPM channel in question also includes a data processing module capable of building events, and a data validation module comprising a trigger system. Thus, according to the present invention, the inter-calibration of all the channels of the photon detection device is performed by equalizing the black currents ("dark noise") of all the SiPM system.

30 Par ailleurs, de manière optionnelle (représentée en pointillés), le circuit électronique de calibration selon l'invention peut comprendre un module de détection D_SL (55) d'une émission d'un signal lumineux d'excitation du dispositif de détection de photons, et/ou un 3032063 15 module de détection D_AT (56) de variation de température ambiante avec une précision de l'ordre du dixième de degré. Selon une caractéristique de l'invention non représentée, ces modules de détection comprennent optionnellement des indicateurs de re-calibration (par exemple un voyant 5 lumineux ou l'émission d'un son, ou d'un signal d'alerte) lorsque l'événement qu'il détecte s'est produit. Il est à noter que selon une première variante de l'invention, la calibration du dispositif de détection de photons met en oeuvre autant de circuits électroniques selon l'invention qu'il y a de voies à inter-calibrer. Dans ce cas, toutes les voies peuvent être avantageusement 10 calibrées simultanément. Selon une autre variante de l'invention, la calibration du dispositif de détection de photons met en oeuvre, un seul circuit électronique de calibration comprenant les différents modules (54, 55, 56) décrits ci-dessus, celui-ci étant connecté (successivement ou non), par défaut, manuellement ou automatiquement, à chaque voie du dispositif de détection de 15 photons à calibrer. Dans ce cas, le nombre de composants mis en oeuvre dans le circuit de calibration selon l'invention est avantageusement limité et permet une optimisation de l'encombrement généré par celui-ci, notamment si ce circuit de calibration est intégré directement lors de la conception d'un dispositif de détection de photons selon l'invention. 6.2 Premier mode de réalisation 20 On présente en relation avec la figure 6, un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel le module d'asservissement (54) du circuit électronique de l'invention est configuré pour être déconnecté du dispositif de détection de photons lorsqu'une émission d'un signal lumineux est mise en oeuvre. Selon ce premier mode de réalisation, les moyens d'obtention (541) d'une 25 information représentative du courant de la structure générale représentés à la figure 5 décrite précédemment, correspondent à un module de mesure de courant (61), ici un microampèremètre, configuré pour délivrer pour le photomultiplicateur en silicium considéré 51, une valeur de courant, dit courant noir IN. Par ailleurs, les moyens de traitement (542) de l'information représentative du courant 30 représentés à la figure 5 décrite précédemment, correspondent à un module d'ajustement configuré pour ajuster la haute tension d'alimentation de chaque photomultiplicateur en 3032063 16 silicium en tenant compte respectivement dudit courant noir de chaque photomultiplicateur en silicium. Plus précisément, ce module d'ajustement comprend un module d'analyse (63) recevant en entrée le courant noir de chaque photomultiplicateur en silicium et délivrant 5 respectivement en sortie une information numérique pour chaque photomultiplicateur en silicium. Ce module d'analyse (63) est notamment configuré pour être connecté au système d'acquisition de données classique du dispositif de détection de photons. En particulier, le module d'analyse (63) prend en compte une information de correspondance prédéterminée (631) entre une valeur du courant noir et une valeur de 10 l'information numérique, ou une information de correspondance prédéterminée entre une valeur du courant noir et une valeur de gain de photomultiplicateur en silicium associée à ladite information numérique. Par exemple, cette information de correspondance correspond à un tableau de valeurs comprenant une colonne de valeurs de courant noir et une colonne de valeurs correspondante 15 de gain et/ou une colonne de valeurs numériques correspondantes, la représentation d'une fonction mathématique telle que la courbe représentée selon la figure 4 illustrant le courant photomultiplicateur en silicium SiPM en fonction de la surtension Voy, et/ou la courbe illustrant le gain du photomultiplicateur en fonction du courant noir ... Une telle information de correspondance, est par exemple enregistrée par défaut dans 20 la mémoire du dispositif de détection de photons à calibrer ou dans une mémoire du module d'analyse (non représenté), ou transmise ultérieurement au module d'analyse (63) du circuit de calibration qui comprend dans ce cas des moyens de réception de cette information de correspondance. En outre, le module d'ajustement comprend un convertisseur numérique-analogique 25 (62) configuré pour convertir respectivement l'information numérique de chaque photomultiplicateur en silicium en une tension analogique d'ajustement de la haute tension d'alimentation de chaque photomultiplicateur en silicium. Comme illustré par la figure 6, ce convertisseur numérique-analogique (62) est connecté au système de lecture du dispositif de détection de photons et agit directement sur la polarisation du SiPM 51 considéré.Furthermore, optionally (shown in dashed line), the electronic calibration circuit according to the invention may comprise a D_SL detection module (55) for transmitting an excitation light signal of the photon detection device. , and / or a room temperature variation detection module D_AT (56) with an accuracy of the order of one tenth of a degree. According to a feature of the invention not shown, these detection modules optionally include indicators of re-calibration (for example a light indicator 5 or the emission of a sound, or an alert signal) when the event it detects has occurred. It should be noted that according to a first variant of the invention, the calibration of the photon detection device implements as many electronic circuits according to the invention as there are channels to be inter-calibrated. In this case, all the channels can be advantageously calibrated simultaneously. According to another variant of the invention, the calibration of the photon detection device implements a single electronic calibration circuit comprising the various modules (54, 55, 56) described above, the latter being connected (successively or not), by default, manually or automatically, at each channel of the photon detection device to be calibrated. In this case, the number of components used in the calibration circuit according to the invention is advantageously limited and allows optimization of the space generated by the latter, especially if this calibration circuit is integrated directly during the design. of a photon detection device according to the invention. 6.2 First Embodiment 20 A first embodiment of the invention is presented with reference to FIG. 6, in which the servocontrol module (54) of the electronic circuit of the invention is configured to be disconnected from the device of the invention. detecting photons when an emission of a light signal is implemented. According to this first embodiment, the means (541) for obtaining information representative of the current of the general structure shown in FIG. 5 previously described correspond to a current measurement module (61), here a microamperimeter , configured to deliver for the silicon photomultiplier considered 51, a current value, said black current IN. Furthermore, the processing means (542) of the information representative of the current 30 represented in FIG. 5 described above, correspond to an adjustment module configured to adjust the high supply voltage of each silicon photomultiplier 3032063. taking into account respectively said black current of each silicon photomultiplier. More precisely, this adjustment module comprises an analysis module (63) receiving as input the black current of each silicon photomultiplier and delivering respectively digital information for each silicon photomultiplier. This analysis module (63) is in particular configured to be connected to the conventional data acquisition system of the photon detection device. In particular, the analysis module (63) takes into account predetermined correspondence information (631) between a value of the black current and a value of the digital information, or a predetermined correspondence information between a black current value. and a silicon photomultiplier gain value associated with said digital information. For example, this correspondence information corresponds to a table of values comprising a column of black current values and a corresponding column of values of gain and / or a column of corresponding numerical values, the representation of a mathematical function such as the curve shown in FIG. 4 illustrating the SiPM silicon photomultiplier current as a function of the overvoltage V S, and / or the curve illustrating the gain of the photomultiplier as a function of the black current. Such correspondence information is, for example, registered by default. in the memory of the photon detection device to be calibrated or in a memory of the analysis module (not shown), or later transmitted to the analysis module (63) of the calibration circuit which comprises in this case receiving means of this correspondence information. In addition, the adjustment module comprises a digital-to-analog converter (62) configured to respectively convert the digital information of each silicon photomultiplier into an analog voltage for adjusting the high supply voltage of each silicon photomultiplier. . As illustrated in FIG. 6, this digital-analog converter (62) is connected to the reading system of the photon detection device and acts directly on the polarization of the SiPM 51 under consideration.

30 En d'autres termes, selon ce premier mode de réalisation, en absence de signal lumineux, un microampèremètre est connecté, par exemple au moyen d'un interrupteur (64) ou 65) au circuit de lecture des caractéristiques du SiPM 51 considéré, afin d'en mesurer le 3032063 17 courant noir, puis au moyen du module d'ajustement comprenant à la fois le module d'analyse (63) connecté au système de traitement de données et le convertisseur numérique-analogique (62), la haute tension HV est ajustée pour obtenir le gain souhaité pour le SiPM 51 considéré. Optionnellement, le circuit électronique de calibration selon l'invention comprend un 5 deuxième interrupteur (65) de déconnexion du module de mesure de courant (61), ce deuxième interrupteur étant localisé au voisinage dudit au moins un premier interrupteur dans ledit circuit et, commandé par un module de détection (56) de variation de température ambiante avec une précision de l'ordre du dixième de degré. Cet aspect optionnel permet de calibrer systématiquement lorsque deux conditions sont réunies à savoir en absence de 10 lumière et également lorsqu'une variation de température par exemple supérieure au dixième de degré est détectée. Ainsi, selon ce premier mode de réalisation, l'inter-calibration de l'ensemble des voies du dispositif de détection de photons est réalisé en égalisant les courants noirs (« dark noise ») de l'ensemble des SiPM du système. 15 6.3 Deuxième mode de réalisation On présente en relation avec la figure 7, un deuxième mode de réalisation de l'invention, notamment mis en oeuvre uniquement lorsque la luminosité d'un signal lumineux analysé par ledit dispositif de détection de photons est inférieure à un seuil de luminosité prédéterminé (par exemple de l'ordre de lkpe/(mm2.$), le bruit est à environ 100kpe/(mm2.$) 20 et/ou lorsque le taux de comptage dudit dispositif de détection de photons est inférieur à un seuil de taux de comptage prédéterminé, dans lequel le module d'asservissement (54) est configuré pour être connecté en continu au dispositif de détection de photons. Selon ce deuxième mode de réalisation, les moyens d'obtention (541) d'une information représentative du courant de la structure générale représentés à la figure 5 décrite 25 précédemment, correspondent à une source de courant (71). Par ailleurs, les moyens de traitement (542) de l'information représentative du courant représentés à la figure 5 décrite précédemment, correspondent à un module de contrôle (72) de la valeur de courant délivrée par ladite au moins une source de courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium.In other words, according to this first embodiment, in the absence of a light signal, a microamperemeter is connected, for example by means of a switch (64) or 65) to the circuit for reading the characteristics of the SiPM 51 considered, in order to measure the black current, and then by means of the adjustment module comprising both the analysis module (63) connected to the data processing system and the digital-to-analog converter (62), the high HV voltage is adjusted to obtain the desired gain for the SiPM 51 considered. Optionally, the electronic calibration circuit according to the invention comprises a second switch (65) for disconnecting the current measurement module (61), this second switch being located in the vicinity of said at least one first switch in said circuit and controlled by a room temperature variation detection module (56) with an accuracy of the order of one-tenth of a degree. This optional aspect makes it possible to calibrate systematically when two conditions are met, namely in the absence of light and also when a temperature variation, for example greater than one-tenth of a degree, is detected. Thus, according to this first embodiment, the inter-calibration of all the channels of the photon detection device is achieved by equalizing the black currents ("dark noise") of all the SiPM system. 6.3 Second embodiment A second embodiment of the invention is presented with reference to FIG. 7, in particular implemented only when the brightness of a light signal analyzed by said photon detection device is less than one. predetermined brightness threshold (for example of the order of lkpe / (mm2. $), the noise is at about 100kpe / (mm2. $) and / or when the counting rate of said photon detection device is less than a predetermined count rate threshold, in which the servo module (54) is configured to be continuously connected to the photon detection device, and according to this second embodiment, the means for obtaining (541) a information representative of the current of the general structure shown in Figure 5 described above, correspond to a current source (71), and the means for processing (542) representative information. of the current shown in Figure 5 described above, correspond to a control module (72) of the current value delivered by said at least one current source at the terminals of each silicon photomultiplier.

30 Il est à noter que selon ce deuxième mode de réalisation, les modules de détection D_SL (55) d'une émission d'un signal lumineux d'excitation du dispositif de détection de photons, et/ou de détection D_AT (56) de variation de température ambiante avec une 3032063 18 précision de l'ordre du dixième de degré sont utilisés à titre de vérification des conditions de luminosité de l'environnement d'utilisation du dispositif de détection de photons mis en oeuvre, et/ou à des fin de mémorisations des conditions d'utilisation de ce dispositif. Par ailleurs, le module de contrôle (72) de la valeur de courant délivrée par la source 5 de courant (71) prend en compte une information de correspondance (721) prédéterminée entre ladite valeur de courant délivrée par ladite au moins une source de courant, correspondant au courant de fuite, et une valeur de gain du photomultiplicateur en silicium. De la même manière que pour le premier mode de réalisation, le contrôle du courant délivré par la source de courant au photomultiplicateur en silicium permet d'en réajuster 10 précisément et rapidement le gain afin que toutes les voies (i.e. tous les SiPM du photodétecteur) présentent le même gain. 6.4 Procédé de calibration On présente en relation avec la figure 8, le procédé (80) de calibration mis en oeuvre par le circuit électronique selon l'invention précédemment décrit en relation avec les figures 5 15 à 7. Plus précisément, ce procédé de calibration (80) met en oeuvre une phase d'asservissement (800) en gain du dispositif de détection de photons comprenant : - une étape d'obtention OBT_Is,pm (81) d'une information représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité, 20 - une étape de traitement T_ Is,pm (82) de ladite information représentative du courant. Un tel procédé correspond donc aux différentes étapes mises en oeuvre par les différents composants du circuit électronique de calibration décrit précédemment, et précise comment ces différents composants coopèrent les uns avec les autres. En outre, lorsque le dispositif de détection de photons n'en dispose pas par défaut, le 25 procédé selon l'invention comprend en outre une étape préalable OBT_F (80) d'obtention d'une information de correspondance associant respectivement un ensemble d'informations représentatives de valeurs de courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité à un ensemble d'informations représentatives de valeurs de gain de photomultiplicateur en silicium. 30 6.5 Structure d'un dispositif de détection de photons En relation avec la figure 9, on considère maintenant la structure simplifiée d'un dispositif 90 de détection de photons comprenant une pluralité de photomultiplicateurs en 3032063 19 silicium selon un exemple de réalisation de l'invention. Un tel dispositif de détection de photons est adapté pour mettre en oeuvre le procédé de calibration précédemment décrit. Dans l'exemple représenté à la figure 9, le dispositif de détection de photons 94 comprend une unité de traitement 92, équipée par exemple d'un processeur P, et pilotée par 5 un programme d'ordinateur Pg 93, stocké dans une mémoire M 91 et mettant en oeuvre le procédé de calibration selon l'invention. A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur Pg 93 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM (non représentée) avant d'être exécutées par le processeur P de l'unité de traitement 92. Le processeur de l'unité de traitement 92 met en 10 oeuvre les étapes du procédé de calibration décrit précédemment, selon les instructions du programme d'ordinateur 93. Selon l'invention, le dispositif de détection de photons 94 comprend en outre les composants du circuit électronique de calibration selon l'invention, à savoir un module M_A d'asservissement (54) comprenant des moyens d'obtention M_OBT_Is;pm (541) d'une 15 information représentative du courant aux bornes de chaque photomultiplicateur en silicium de ladite pluralité, et des moyens de traitement M_T_Is,pm (542) de ladite information représentative du courant, ce module d'asservissement (54) étant piloté par le processeur P de l'unité de traitement 92. 20It should be noted that according to this second embodiment, the detection modules D_SL (55) of a transmission of an excitation light signal of the photon detection device, and / or of detection D_AT (56) of ambient temperature variation with a precision of the order of one-tenth of a degree are used as a verification of the light conditions of the environment of use of the photon detection device used, and / or for the purpose of memorizing the conditions of use of this device. Furthermore, the control module (72) of the current value delivered by the current source (71) takes into account a predetermined correspondence information (721) between said current value delivered by said at least one current source. , corresponding to the leakage current, and a gain value of the silicon photomultiplier. In the same way as for the first embodiment, the control of the current delivered by the current source to the silicon photomultiplier makes it possible to readjust the gain precisely and quickly so that all the channels (ie all the SiP of the photodetector) have the same gain. 6.4 Calibration method The method (80) of calibration implemented by the electronic circuit according to the invention previously described in connection with FIGS. 15 to 7 is presented in relation with FIG. 8. More precisely, this calibration method (80) implements an enslavement phase (800) in gain of the photon detection device comprising: - a step of obtaining OBT_Is, pm (81) of information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality, - a processing step T_ Is, pm (82) of said information representative of the current. Such a method therefore corresponds to the various steps implemented by the various components of the electronic calibration circuit described above, and specifies how these different components cooperate with each other. In addition, when the photon detection device does not have it by default, the method according to the invention also comprises a preliminary step OBT_F (80) for obtaining a correspondence information respectively associating a set of information representative of current values across each silicon photomultiplier of said plurality to a set of information representative of silicon photomultiplier gain values. 6.5 Structure of a photon detection device Referring to FIG. 9, the simplified structure of a photon detection device 90 comprising a plurality of silicon photomultipliers according to an exemplary embodiment of the invention is now considered. invention. Such a photon detection device is adapted to implement the previously described calibration method. In the example shown in FIG. 9, the photon detection device 94 comprises a processing unit 92, equipped for example with a processor P, and driven by a computer program Pg 93, stored in a memory M 91 and implementing the calibration method according to the invention. At initialization, the code instructions of the computer program Pg 93 are for example loaded into a RAM memory (not shown) before being executed by the processor P of the processing unit 92. The processor of the processor processing unit 92 implements the steps of the calibration method described above, according to the instructions of the computer program 93. According to the invention, the photon detection device 94 further comprises the components of the electronic calibration circuit according to the invention, namely a servo control module M_A (54) comprising means for obtaining M_OBT_Is; pm (541) of information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality, and means for M_T_Is processing, pm (542) of said information representative of the current, this servo module (54) being controlled by the processor P of the processing unit 92. 20

Claims

REVENDICATIONS1. An electronic circuit configured to calibrate a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers (51), said electronic circuit comprising a servo module (54) configured to gain servo said photon detection device, characterized in that said servo-control module (54) comprises at least: means for obtaining (541) information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality, and processing means (542) for said plurality of silicon photomultipliers; representative information of the current.

2. An electronic circuit according to claim 1, characterized in that: said means for obtaining information representative of the current correspond to at least one current measurement module (61) configured to deliver respectively for each silicon photomultiplier of said plurality, a current value, called black current, and - said processing means of said information representative of the current correspond to an adjustment module configured to adjust a high supply voltage of each silicon photomultiplier taking respectively account of said black current of each silicon photomultiplier, said servo module (54) being configured to be disconnected from said photon detection device when an emission of a light signal is carried out.

An electronic circuit according to claim 2, characterized in that said adjustment module comprises: an analysis module (63) receiving as input said black current of each silicon photomultiplier and outputting respectively digital information for each silicon photomultiplier, a digital-to-analog converter (62) configured to respectively convert said digital information of each silicon photomultiplier into an analog voltage to adjust said high supply voltage of each silicon photomultiplier.

4. Electronic circuit according to one of claims 2 and 3, characterized in that said analysis module (63) takes into account: a predetermined correspondence information (631) between a value of said black current and a value of said digital information, or - predetermined correspondence information between a value of said black current and a silicon photomultiplier gain value associated with said digital information.

5. Electronic circuit according to one of claims 2 to 4 characterized in that said electronic circuit further comprises: - at least one first switch (64) configured to disconnect said current measuring module (61) of said detection device of photons and, - a detection module (55) of a transmission of a light signal automatically controlling said at least one first switch so as to connect said electronic circuit to said detection device in the absence of a light signal.

An electronic circuit according to claim 5, characterized in that said electronic circuit further comprises: at least one second switch (65) configured to disconnect said current measurement module (61) and located in the vicinity of said at least one first a switch in said electronic circuit and a room temperature variation detection module (56) with a precision of the order of a tenth of a degree automatically controlling said at least one second switch when a temperature variation greater than a threshold of predetermined temperature is detected.

7. Electronic circuit according to claim 1, characterized in that: - said means for obtaining information representative of the current correspond to at least one current source (71), and 25 - said means for processing said representative information current corresponding to a control module (72) of a current value supplied by said at least one current source across each silicon photomultiplier of said plurality.

An electronic circuit according to claim 7, characterized in that said at least one control module (72) of the current value supplied by said at least one current source (71) takes into account a correspondence information (721). ) predetermined between said current value supplied by said at least one current source and a silicon photomultiplier gain value.

9. A photon detection device (94) comprising a plurality of silicon photomultipliers, characterized in that it further comprises an electronic circuit according to any one of claims 1 to 8.

10. A method (8000) for calibrating a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers, said calibration method implementing an enslavement phase (800) for gaining said photon detection device, characterized in that said servo phase (800) comprises: - a step of obtaining (81) information representative of the current at the terminals of each silicon photomultiplier of said plurality, - a processing step (82) of said representative information of the current.

11. Calibration method according to claim 10, characterized in that it further comprises a preliminary step (80) for obtaining a correspondence information respectively associating a set of information representative of current values across the terminals. each silicon photomultiplier of said plurality to a set of information representative of silicon photomultiplier gain values.

A computer program (93) having program code instructions for executing the steps of the method of calibrating a photon detection device comprising a plurality of silicon photomultipliers according to any of claims 10. and 11 when said program is executed by a computer.