Missions

La candidate ou le candidat sera chargé de la définition, de la conception, de la réalisation et du suivi de fabrication et des tests de systèmes électroniques dédiés, dans le cadre du projet PGTI (Prompt Gamma Time Imaging).
Le projet PGTI, qui bénéficie d'un financement de la Communauté Européenne (ERC n.101040381), vise le développement d'un système de détection de rayons gamma basé sur une mesure de temps de vols rapide (inférieure à 100 ps RMS) et dédié au monitorage en temps réel de la protonthérapie. La protonthérapie est une modalité de radiothérapie innovante utilisée pour le traitement des cancers et qui exploite la haute précision balistique de protons pour améliorer l'efficacité et la tolérance des traitements, en permettant une irradiation réduite des tissus sains. Cependant, cette technique est actuellement limitée par différentes sources d'incertitude. Le système de contrôle que nous développons permettra, à terme, de mesurer en temps réel le parcours des protons dans le patient afin d'exploiter pleinement le potentiel de la technique. Le système sera composé d'un ensemble de détecteurs de pixels ultra-rapides de petite taille (~ 1 cm3) fixés sur un support rigide entourant le patient. Chaque pixel consistera en un radiateur monolithique Cherenkov lu par 4 photomultiplicateurs en silicium. Dans ce projet pluridisciplinaire, des physiciens, ingénieurs, mathématiciens et physiciens médicaux cliniciens de trois instituts français (deux laboratoires du CNRS, le LPSC et le CPPM, et le centre de protonthérapie de Nice) contribueront au développement et aux tests du détecteur et à la conception d'un algorithme de reconstruction d'image dédié.
La personne recrutée interviendra dans la conception des systèmes d'acquisition numérique qui nécessiteront du développement de firmwares FPGA (incluant du traitement du signal numérique) et des logiciels d'acquisition (Qt/C++). Après conception de l'électronique de lecture de l'expérience, il s'agira de la valider par des tests en laboratoire et sur les sites d'exploitation, comme le Centre Antoine Lacassagne à Nice (partenaire du projet PGTI) et/ou d'autres accélérateurs d'ions légers en Europe. Outre l'expertise en conception électronique, la personne sélectionnée devra aussi déterminer les meilleures méthodes de traitement du signal pour atteindre les performances requises et les implémenter soit en firmware, soit en logiciel.

Activités

•Élaborer les cahiers des charges en concertation avec les physiciens et autres ingénieurs du projet
•Définir l'architecture électronique et faire les choix technologiques
•Saisir les schémas électroniques, réaliser les simulations
•Définir les règles de routage des cartes et assurer le suivi de la conception des PCB
•Développer les firmwares des composants logiques programmables
•Développer les logiciels de pilotage et d'acquisition de données associés aux développements matériels
•Établir les plans de tests et les mettre en œuvre, en laboratoire et sur les sites d'installation
•Rédiger les documentations techniques et manuels utilisateurs

Compétences

•Connaissance approfondie de l'électronique numérique (mise en œuvre de FPGA, DSP, …)
•Savoir établir des schémas et piloter une réalisation complète (de la spécification aux tests en passant par le routage)
•Connaissance des techniques de traitement du signal numérique (concevoir et simuler une solution de traitement)
•Connaissance approfondie des langages de programmation VHDL, C/ C++ et python
•Connaissance des principes et règles de la compatibilité électromagnétique
•Connaissance des normes d'instrumentation, des normes d'interconnexion et en particulier les protocoles Ethernet, PCI express ainsi que de leur mise en œuvre sur FPGA
•Savoir présenter son travail en réunion de collaboration ou en conférence et ce dans un cadre international, (bonne maîtrise de la langue anglaise orale et écrite)
•Savoir négocier et établir les spécifications avec les utilisateurs
•Maîtrise la langue anglaise, au minimum B2

Contexte de travail

Le laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble (LPSC) (http://lpsc.in2p3.fr) est une unité mixte de recherche associant le CNRS-IN2P3, l'Université Grenoble Alpes (UGA) et l'école Grenoble INP, pour un effectif moyen d'environ 230 personnes. L'ingénieure ou l'ingénieur de recherche sera affecté au service électronique et mènera ses activités sous la supervision du responsable de service et de la responsable du projet PGTI. Le travail sera effectué en étroite collaboration avec l'équipe de physique nucléaire et applications médicales et le service détecteur et instrumentation du LPSC.
Des missions hors du laboratoire sont prévues afin de participer à des réunions de projet, aux tests et aux installations de matériel sur les sites d'expériences.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Possibilité ponctuelle de déplacements pendant le weekend et les jours fériés. Suivi dosimétrique pour assurer la participation aux tests dans les sites d'exploitation.