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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Développement d'un capteur de flux thermique à réseaux de Bragg 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

2021-19010  

Description de l'unité

Le LCFO (Laboratoire Capteurs Fibres Optiques) est l'un des dix laboratoires du DM2I (Département Métrologie, Instrumentation et Information), hébergé au sein du CEA LIST à Saclay (Essonne). Il travaille au développement de Capteurs à Fibres Optiques (e.g. : basés sur des transducteurs réseaux de Bragg) et de méthodes de mesure associées, pour des applications en surveillance de structures en conditions extrêmes (e.g. : mesure de déformation, de température) ainsi qu'en dosimétrie.

Description du poste

Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Développement d'un capteur de flux thermique à réseaux de Bragg H/F

Sujet de stage

Participation au développement d'un capteur de flux traversant à base de réseaux de Bragg - Projet exploratoire visant à simplifier la conception du capteur actuel à base de thermocouples, exploitant le multiplexage spectral des transducteurs réseaux de Bragg - Mise en œuvre du capteur, essais, et bilan de performances à partir de réseaux de Bragg standard (photo-inscrits au laboratoire), puis extrapolation des performances pour des transducteurs micro-structurés à partir d'une modélisation thermique réalisée par le partenaire CEA DES (Direction des Energies).

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Le CEA dispose d’une technologie (capteur Coef h & algorithme brevet CEA) qui, avec 3 mesures de température en paroi (thermocouples), permet, par méthode inverse, de calculer le flux de chaleur traversant. Cette technologie a été appliquée avec succès dans le nucléaire, l’automobile, le pétrole et l’avionique.

Or ce capteur nécessite de nombreuses pièces, sa fabrication exigeante est complexe et coûteuse car fabriqué au besoin : l’idée est donc de remplacer ces thermocouples par des transducteurs réseaux de Bragg photo-inscrits au sein d’une même fibre optique (multiplexage spectral), et de valider à l’aide d’essais thermiques dans une plaque, la performance du capteur.

Les fibres optiques et les réseaux de Bragg fibrés sont largement utilisés en télécoms optiques, mais également de manière duale depuis plus de 30 ans désormais, en instrumentation en tant que transducteurs pour des mesures de déformations ou/et de température, avec des résolutions de mesure typiques de l’ordre du µm/m en déformation, et de 0,1°C en température.

Leur utilisation pour ce capteur Coef h nécessite de relever certains défis, car la précision de mesure du flux est directement corrélée à la précision de la position des capteurs dans la paroi (meilleure que 20 µm) et à leur nombre, avec des réseaux de Bragg nécessairement de courtes longueurs.

Ces travaux exploratoires auxquels le stagiaire apportera son soutien au sein du LCFO, permettront d’apporter une réponse quant à la pertinence du remplacement des thermocouples par des réseaux de Bragg dans un objectif de simplification de sa fabrication.

Ce stage, d'une durée de 6 mois, débutera au premier semestre 2022, idéalement début mars (toutes les candidatures étant néanmoins examinées en fonction des périodes de stage des candidats). Il permettra entre autres au stagiaire :

  1. de faire le lien avec l’équipe DES (Direction des Énergies) située à Cadarache en charge de la modélisation thermique du capteur (fibre optique standard et fibre optique micro-structurée),
  2. de caractériser les réseaux de Bragg photo-inscrits au laboratoire, et d’étalonner leur comportement thermique,
  3. de participer au montage de la plateforme de test et comparer les performances du capteur actuel (avec thermocouples) avec le capteur à réseaux de Bragg (sensibilité en température, temps de réponse, …).

Le stagiaire utilisera les moyens disponibles au laboratoire (spectromètre optique, réflectomètre optique OFDR Rayleigh, microscope optique, fours) pour caractériser les transducteurs réseaux de Bragg et leur comportement en température.

L'objectif au terme du stage sera de pouvoir statuer sur la faisabilité d’un tel capteur avec des transducteurs réseaux de Bragg, que ceux-ci soient photo-inscrits dans une fibre optique monomode standard (objet des essais à conduire en 2022) ou extrapolés à partir de la modélisation du partenaire.

Moyens / Méthodes / Logiciels

LabVIEW, Scilab, Microsoft Office

Profil du candidat

Le candidat stagiaire devra avoir un goût prononcé pour la mise en œuvre et l'exploitation d'essais, ainsi que l'esprit de synthèse.

La connaissance du domaine de l'instrumentation et des Capteurs à Fibres Optiques est un plus.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Gif-sur-Yvette

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2022