Contexte

Dans le cadre de ses activités en instrumentation nucléaire, le CEA ISAS propose un postdoctorat consacré au développement d’une instrumentation pour la mesure de dose et la détection de contamination sur les chantiers de démantèlement. Ces mesures sont essentielles pour la radioprotection, la surveillance des zones et la connaissance de l’état radiologique.

Le projet s’appuie sur des détecteurs radio-photoluminescents, ou RPL, dont le signal optique résulte de la création de défauts induits par irradiation dans le matériau. Au-delà du développement instrumental, l’un des enjeux scientifiques du postdoctorat sera de mieux comprendre les mécanismes de formation, d’évolution et de lecture de ces défauts, ainsi que leur lien avec la dose déposée, la nature du rayonnement et les conditions d’irradiation.

Ces questions sont déterminantes pour améliorer la sensibilité et la fiabilité de la mesure, lorsque les signaux sont faibles. Elles nécessitent de distinguer les contributions propres au matériau RPL de celles liées à l’optique de lecture, à l’électronique d’acquisition, au bruit, aux dérives ou aux perturbations. Le sujet se situe ainsi à l’interface entre physique des matériaux sous irradiation, dosimétrie, instrumentation nucléaire compacte, optique, traitement du signal et métrologie.

Objectifs du postdoctorat

Le postdoctorat vise à poursuivre le développement d’une chaîne de mesure compacte basée sur des détecteurs RPL, tout en approfondissant la compréhension des phénomènes physiques qui gouvernent leur réponse. Les objectifs seront de caractériser les mécanismes de création et de stabilisation des défauts radio-induits, d’établir le lien entre ces défauts et le signal mesuré, d’améliorer la détection de faibles doses et niveaux de contamination, et de renforcer la robustesse métrologique du dispositif.

Une attention particulière sera portée à la maîtrise du bruit, des dérives instrumentales, des effets de l’environnement et des limitations liées à l’intégration d’une chaîne compacte. Le/la postdoctorant(e) contribuera au développement de méthodes de traitement du signal, de correction et d’interprétation adaptées aux faibles signaux.

Travaux proposés

Le/la postdoctorant(e) participera à la caractérisation expérimentale des détecteurs RPL en fonction de la dose, des conditions d’irradiation et des paramètres de lecture optique. Il/elle étudiera les limitations physiques et instrumentales de la mesure, développera et optimisera les programmes de contrôle, d’acquisition et d’analyse sous LabVIEW et/ou Python, et contribuera à l’amélioration de la chaîne de mesure jusqu’au traitement des données.

Les travaux comprendront la mise en place de protocoles de validation en conditions représentatives du démantèlement, l’analyse des résultats expérimentaux, la proposition de modèles d’interprétation ou de corrections métrologiques, ainsi que la valorisation scientifique des résultats par publications, conférences et réunions de projet.

Le poste s’adresse à un(e) docteur(e) en instrumentation, physique appliquée, électronique, mesures physiques, optique, traitement du signal, science des matériaux sous irradiation ou domaine proche.

Le/la candidat(e) devra avoir un goût marqué pour la recherche expérimentale et le développement instrumental, avec l’envie de travailler à l’interface entre physique des phénomènes, capteurs, acquisition de données, métrologie et traitement du signal. Une motivation pour comprendre les mécanismes de création et d’évolution des défauts radio-induits dans les détecteurs RPL sera particulièrement appréciée.

Des compétences en programmation scientifique, idéalement Python et/ou LabVIEW, en acquisition de signaux, instrumentation, analyse de données expérimentales et traitement du signal sont attendues. Une expérience en dosimétrie, instrumentation nucléaire, optique, spectroscopie, luminescence, physique des défauts ou matériaux irradiés constituerait un atout, sans être indispensable.

Le poste conviendra à un profil curieux, rigoureux et autonome, souhaitant contribuer à la fois à la compréhension de phénomènes physiques complexes et au développement d’un instrument compact pour la radioprotection et le démantèlement.