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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Physicien des accélérateurs pour l'optimisation du booster pour le projet de collisionneur F H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2022-21209  

Description de la Direction

L'IRFU, Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers est un institut du Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA Paris Saclay) consacré à la recherche expérimentale en physique fondamentale. Près de 600 physiciens, ingénieurs et techniciens s'engagent quotidiennement dans des projets internationaux de recherche en physique des particules, astrophysique et physique nucléaire sur des plateformes aussi variées que des accélérateurs de particules, des satellites scientifiques ou des télescopes.

Description de l'unité

Le Département des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme (DACM) a pour mission de développer et réaliser des accélérateurs de particules, des sources d'ions, des cavités accélératrices, des systèmes cryogéniques et des aimants supraconducteurs destinés aux programmes et projets scientifiques de l'Irfu.
Grâce à ses compétences de pointe, le DACM assure la maîtrise d'œuvre d'accélérateurs ou de parties d'accélérateurs, la conception et la maîtrise d'œuvre des aimants d'accélérateurs et des aimants intégrés à des dispositifs de détection ainsi que des installations cryogéniques associées.
Avec cette longue expérience sur les accélérateurs pour particules chargées, le DACM a, par exemple, contribué à l'amélioration du LHC, le projet HL-LHC, ou à la conception d'un futur collisionneur de protons de 100 TeV c.m. utilisant le même tunnel que FCC-ee, le projet FCC-hh. Le DACM participe aussi aux nouvelles techniques d'accélération comme l'accélération laser-plasma

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

CDD

Intitulé de l'offre

Physicien des accélérateurs pour l'optimisation du booster pour le projet de collisionneur F H/F

Statut du poste

Cadre

Durée du contrat (en mois)

24 mois

Description de l'offre

Le Département des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme à Saclay appelle des candidatures pour un post-doctorant pour optimiser le booster du collisionneur électron-positron FCC-ee.

Une question constante en physique des particules est la compréhension de l’origine de la masse des particules via l’exploration des propriétés du boson de Higgs ; en particulier l’interaction avec lui-même. Pour sonder les propriétés de ce boson, le collisionneur électron-positron est un outil puissant pour la physique de précision. Dans ce contexte, le projet « Future Circular Collider Innovation Study » (FCCIS) tend à livrer un rapport de concept détaillé et un plan d’implémentation à long terme pérenne pour un collisionneur e+-e- au CERN de 100 km de long avec la plus haute luminosité (proportionnelle au nombre de collisions par seconde). Le ou la candidat(e) rejoindra une collaboration internationale regroupant des laboratoires à la pointe comme le CERN, DESY, l’INFN ou KEK. Il/elle se centrera sur le booster, l’anneau accélérant les particules jusqu’à l’énergie nominale de collision, où le DACM mène les efforts d’optimisation, ce qui présente de nombreux défis.

Un des défis est l’énergie d’injection. A l’injection, le champ magnétique est si bas dans les dipôles que la qualité de champ est peu reproductible de cycle à cycle. Le ou la candidat(e) aura à fixer l’énergie minimum acceptable ; ce choix aura un grand impact sur le complexe d’injection.

Un autre défi est l’optique de l’anneau. Un des problèmes est que l’énergie de collision (et donc l’énergie finale dans le booster) dépend de la physique étudiée. Une optique optimale pour un cas peut être différente pour un autre. Pour les basses énergies, le temps caractéristique pour atteindre l’émittance d’équilibre peut être plus grande que le temps de cyclage. Le ou la candidat(e) devra proposer des solutions innovantes pour atteindre les émittances nominales.

Enfin, du fait du faible temps de vie des particules dans le collisionneur et afin de garder quasi-constante la luminosité, l’injection dans le collisionneur est « top-up ». Ce schéma requiert une augmentation rapide (en quelques secondes) du champ magnétique dans les dipôles pour aller d’une énergie de 20 GeV à 180 GeV. Le ou la candidat(e) étudiera comment réaliser l’accélération dans le booster.

Le ou la candidat(e) utilisera le code MAD-X, un code développé au CERN pour des calculs d’optique et développera ses propres routines pour régler et corriger l’optique de la machine.

Profil du candidat

Le/la candidat(e) devra être titulaire d’un doctorat en physique des accélérateurs et être familier avec l’optique du faisceau et des codes d’optique comme MAD-X. Une expérience avec Python ou des outils de calcul numérique est souhaitée.

Le/la candidat(e) devra aussi montrer une certaine facilité à communiquer ses travaux en anglais et à travailler en équipe.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Gif sur Yvette

Critères candidat

Langues

Anglais (Courant)

Formation recommandée

Doctorat en physique des accélérateurs

Demandeur

Disponibilité du poste

01/06/2022