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 partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co-développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.
Venez-vous investir et relever des défis avec des moyens technologiques d'exception!
Référence
2025-37354-S1798
Description du poste
Domaine
Physique du noyau, atome, molécule
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage - Bac+4/+5 - Sources de rayonnement X femtoseconde sur accélérateur laser-plasma - H/F
Sujet de stage
L'accélération laser-plasma est une méthode unique permettant de produire, sur des distances millimétriques, des faisceaux d'électrons relativistes atteignant des énergies de plusieurs centaines de MeV voire au-delà du GeV. Une partie de cette énergie est convertie en rayonnement X de grande brillance et de durée femtoseconde. Ces flashes X peuvent ensuite être utilisés pour sonder la matière par des méthodes de radiographie ou de spectroscopie d'absorption, avec une résolution temporelle plus fine que sur de grands instruments.
Une série d’expériences menées en collaboration avec les laboratoires LOA (Palaiseau) et CELIA (Bordeaux) a démontré la maturité de ce type de source, afin notamment d'explorer des dynamiques ultra-rapides au sein de matériaux préalablement excités par une impulsion laser intense.
L'objectif de ce stage est de définir les futurs schémas de génération de rayonnement X qui permettront d'étudier des régimes inexplorés de la physique à haute densité d'énergie.
Durée du contrat (en mois)
4-6 mois
Description de l'offre
Les électrons relativistes issus de l’accélération laser-plasma peuvent émettre des photons de haute énergie par différents processus. Il peut s'agir de rayonnement bêtatron, qui est un rayonnement de type synchrotron émis pendant l’accélération lors d’oscillations transverses dans le plasma ; de diffusion Compton des électrons dans un champ laser ; ou de rayonnement de freinage (Bremsstrahlung) des électrons lorsqu’ils rencontrent un élément de Z élevé. Dans ce dernier cas, ils peuvent ensuite mener à la production de faisceaux de neutrons ou de jets de paires électrons/positrons, d'intérêt majeur en astrophysique.
L’objet du stage est tout d'abord d'assimiler le principe et d’étudier les caractéristiques et l'intérêt de chacune de ces sources en fonction de l’utilisation visée. Ensuite, le(la) candidat(e) cherchera plus spécifiquement à déterminer les configurations les plus adaptées pour une émission de photons X dans la gamme 10-100 keV, qui puissent être compatibles d'infrastructures laser existantes ou en développement. Il(elle) considérera en particulier le cas de la diffusion Compton, et cherchera des méthodes permettant de maximiser le nombre de photons dans cette gamme spectrale. Enfin, la faisabilité de ce type de schéma sur une installation de grande envergure type LMJ-PETAL sera étudiée.
Le travail consistera en premier lieu en une étude théorique basée sur le formalisme analytique du rayonnement produit par des électrons relativistes. Il pourra être complété par une approche numérique reposant soit sur des codes « Particle-In-Cell », soit sur des calculs Monte-Carlo ayant pour but de modéliser plus fidèlement la ligne de lumière (codes de transport électrons et photons). Enfin, en fonction de ses appétences, le(la) candidat(e) aura également l'opportunité de participer aux campagnes expérimentales dédiées. Une poursuite en thèse pourra être envisagée.
Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés.
Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.
Profil du candidat
Formation en physique dans ou plusieurs de ces domaines : physique des plasmas, physique des accélérateurs, optique, laser.
Calcul numérique (Python ou Matlab/Octave).
Bac+4/+5
Localisation du poste
Site
DAM Île-de-France
Localisation du poste
France, Ile-de-France
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