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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Comparaison simulation/expérience des profils de faisceaux d’électrons dans un accélérateur


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous.
Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagées par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres.

Centre de référence de la Défense pour l'évaluation de l'efficacité des systèmes d'armes et de la vulnérabilité des infrastructures le centre de Gramat, situé dans le Lot, constitue un pôle d'excellence en détonique et en électromagnétisme de la Direction des Applications Militaires du CEA.
Dans un secteur dynamique et en pleine croissance, le centre de Gramat réalise des missions de pointe, au service de la Défense, en s'appuyant sur des compétences scientifiques et techniques de haut niveau et des moyens uniques de haute technicité.


Venez vous investir au service de la Défense et de la Sécurité de notre pays, relever des défis scientifiques et techniques avec des moyens technologiques d'exception ! Vous contribuerez à l'excellence de la recherche et à la compétitivité de l'industrie française en construisant votre avenir dans un environnement varié et respectueux.
  

Référence

2022-23483-S0830  

Description du poste

Domaine

Physique corpusculaire et cosmos

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Comparaison simulation/expérience des profils de faisceaux d’électrons dans un accélérateur

Sujet de stage

Ce sujet de stage s’inscrit dans les études sur les machines de radiographie éclair dont le fonctionnement repose sur la production d’un flash de rayonnement de freinage créé par une impulsion brève (<100ns) et intense d'électrons (>1kA) de haute énergie (>1MeV) dans un matériau cible.

Un accélérateur linéaire à induction permet de produire le rayonnement X adéquat pour des applications de radiographie éclair. Il se compose d’un injecteur, d’une ligne accélératrice et d’un convertisseur. L’injecteur, où se situe une cathode diélectrique, produit un faisceau d’électrons de quelques MeV et >1kA. Le faisceau est ensuite injecté dans la ligne accélératrice constituée de cellules à induction où les électrons acquièrent progressivement une énergie de 20MeV. Au bout de la ligne accélératrice, le faisceau d’électrons est focalisé au niveau d’une cible de conversion de Z élevé produisant le rayonnement de freinage.

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

Des solénoïdes sont intégrés dans les cellules à induction pour compenser les forces auto-induites de répulsion et assurer un transport optimal du faisceau jusqu'à la cible de conversion. Dans la ligne accélératrice, les instabilités majeures contribuant à la dégradation de la qualité du faisceau sont le beam-breakup, généré par des modes magnétiques transverses de la cavité accélératrice qui vont dévier le faisceau et le faire osciller dans le plan transverse à sa propagation, et le corkscrew, généré par les modes magnétiques transverses des cavités et dû au désalignement des solénoïdes de transport ainsi qu’à la dispersion en énergie des électrons. Le transport du faisceau d’électrons dans la ligne accélératrice, notamment le réglage des champs magnétiques et le centrage du faisceau dans le but de réduire les instabilités, dépend fortement des conditions initiales du faisceau à l’entrée de l’accélérateur. La connaissance des propriétés du faisceau (courant, émittance, énergie, dimension et divergence) au niveau de l’injecteur est primordiale pour produire une source de rayonnement X de qualité.

L'objectif de ce stage est d’estimer l’émittance expérimentale, caractérisant la dispersion angulaire des particules en fonction de leur position radiale, à partir de mesures du rayon rms du faisceau obtenu par la variation du champ magnétique produit par un solénoïde d'extraction. Ce solénoïde est placé en sortie d’injecteur pour maîtriser l’expansion radiale du faisceau.

L’analyse des profils obtenus par imagerie Cerenkov sera réalisée par l’étudiant au moyen de logiciels de traitement de données (Origin, MATLAB …). Les profils seront ensuite comparés à des simulations de l’injecteur faites par le code de calcul électromagnétique Large Scale Plasma de type Particle-In-Cell. Les résultats auront pour but de déterminer avec plus de précision les conditions initiales nécessaires pour les codes de transport de faisceau utilisés pour les accélérateurs.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes.

Profil du candidat


Domaines de spécialité : interaction rayonnement matière, dynamique de faisceaux, physique des accélérateurs, programmation scientifique
LSP, ROOT, C++, MATLAB, Origin
Bac+4

Localisation du poste

Site

Gramat

Localisation du poste

France, Occitanie, Lot (46)

Ville

Gramat