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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Stage physique atomique/plasma pour capteur médical


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

2020-13946  

Description de l'unité

Notre laboratoire dispose d'une longue expérience dans le domaine des capteurs magnétiques de très haute performance basés sur la physique atomique. C'est chez nous qu'ont été développés les magnétomètres scalaires de la dernière mission spatiale destinée à mieux comprendre la magnétisme terrestre (mission Swarm de l'ESA). Nous explorons actuellement d'autres applications de ces capteurs, notamment dans le domaine médical.

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage physique atomique/plasma pour capteur médical

Sujet de stage

Mesurer le champ magnétique émis par le cerveau avec des atomes d'hélium pompés optiquement : optimisation des plasmas d'hélium

Durée du contrat (en mois)

6 mois, date de début à convenir

Description de l'offre

Notre équipe développe des capteurs qui s’appuient sur la physique atomique pour obtenir une mesure du champ magnétique extrêmement bien résolue. Ces magnétomètres sont basés sur l’effet Zeeman d’atomes métastables d'hélium-4.

Ces capteurs sont appliqués à l'imagerie des signaux magnétiques cardiaques (MCG – magnétocardiographie) et cérébraux (MEG - magnétoencéphalographie) [1]. Ils ouvrent des nouvelles voies de compréhension et diagnostic pour des pathologies actuellement incurables telles que l'Alzheimer, l'épilepsie ou la mort subite cardiaque de l'adulte.

Un des éléments clefs pour améliorer la performance de ces capteurs est le plasma qui permet de peupler l'état métastable de l’hélium. Ce stage vise à revisiter les modes d’excitation de ce plasma pour obtenir une plus forte densité d’atomes métastables sans dégrader leur temps de vie. En effet les métastables d’hélium sont utilisés dans d’autres domaines (notamment des expériences d’atomes ultra-froids et l’hyperpolarisation de l’hélium-3), mais avec des méthodes d’excitation assez différentes des nôtres, et qui aboutissent à des plasmas présentant des caractéristiques spatiales et énergétiques assez dissemblables. Il n’existe pas actuellement pas de comparaison systématique et chiffrée entre ces différents procédés d’excitation et leurs atouts et inconvénients respectifs. Le but de ce stage est d’avancer sur cette comparaison raisonnée.

Pour cette étude l’étudiant/e disposera d’un banc dédié à l’étude des plasmas, qu’il pourra faire évoluer en s’appuyant sur les nombreux équipements dont dispose notre laboratoire. Il pourra également s’appuyer sur des modèles mathématiques que nous avons commencé à développer à partir de la littérature qu’il existe sur les plasmas d’hélium. A l'issue de cette étude des solutions particulièrement favorables pourraient être mise en œuvre sur un véritable capteur en collaboration avec un post-doc en cours.

[1] E. Labyt et al., IEEE Transactions on Medical Imaging (2019).

Moyens / Méthodes / Logiciels

Optique sur table, lasers, un logiciels de calcul à choisir (python, mathematica, matlab...)

Profil du candidat

Vous êtes un/e étudiant/e motivé/e par un sujet au confluent de sujets de physique pointue (physique atomique, physique des plasmas) et d'applications innovantes (biomédicales, mais également spatiales et aéronautiques). Vous avez une bonne culture générale en physique, notamment des notions de physique atomique/quantique, ainsi que sur la réalisation d'expériences d'optique sur table, et de calcul/traitement de données sous Python et/ou Mathematica. Notre équipe est formé par des experts en nombreux domaines : électronique, optique, instrumentation et physique qui pourront être sollicités pour contribuer au projet ou vous éclairer sur les différentes questions qui surgiront au fil de votre travail.

Localisation du poste

Site

Grenoble

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes, Isère (38)

Ville

Grenoble

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

M2 physique ou grande école

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2021