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H/F Chercheur en physique des particules

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Informations générales

Référence : UMR7178-REGSOM-027
Lieu de travail : STRASBOURG
Date de publication : lundi 12 août 2019
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : A partir de 2643,32 euros bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Supervision de tests en faisceau au laboratoire pour les modules au silicium du nouveau trajectographe de l'expérience CMS ; responsabilité du fonctionnement du télescope associé ; analyse des données, calibration des modules à tester et mesure de leurs caractéristiques ; participation possible aux analyses de physique du groupe, dont la recherche de nouvelles particules à longue durée de vie

Activités

• Mise en place et opération d'un système de tests sous faisceau de proton, auprès de l'accélérateur CYRCé de l'IPHC. Calibration et tests des modules au silicium du nouveau trajectographe de CMS
• Implémentation des procédures de calibration en vue d'un portage dans un prototype de système SoC d'acquisition. Ce travail s'effectuera en collaboration avec l'équipe d'ingénieurs firmware/software de l'IPHC, qui prendra en charge les aspects les plus techniques.
• Participation à la mise en place de la ligne d'intégration du trajectographe externe de CMS (assemblage des modules sur leur structure mécanique, câblage et tests).
• Participation aux analyses de physique des Runs 2 et 3 de CMS, recherche de particules exotiques à grand temps de vie.

Compétences

• Compétence en instrumentation appréciée, et/ou une motivation claire pour s'investir sur l'instrumentation, en particulier sur les détecteurs au silicium.
• Quelques connaissances en électronique : un plus.
• Familier avec le contexte de travail des collaborations internationales.
• A l'aise avec les outils de calculs et de programmations usuels : linux, C++, python, ROOT, grille de calcul, etc.

Contexte de travail

Le poste se place dans le contexte de la collaboration CMS auprès du grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN. L'IPHC est fortement impliqué dans l'expérience, avec d'importantes contributions à la fois sur la construction et l'exploitation du détecteur jusqu'à l'analyse des données. Dès les débuts de la collaboration CMS, le groupe de l'IPHC a réalisé de nombreuses contributions à la construction du trajectographe actuel de CMS. En particulier, l'IPHC a très fortement participé à la construction des disques latéraux à micro-pistes de silicium et à la définition de l'électronique de lecture. Depuis cette période, l'équipe CMS de l'IPHC contribue de manière importante à la calibration, au suivi et aux améliorations dans l'analyse du trajectographe. Les ingénieurs de l'IPHC sont également responsables des développements firmware du nouveau détecteur à pixels installé début 2017 dans l'expérience.
Cette forte activité de R&D et de construction a naturellement été suivie d'importantes contributions aux analyses de physique : mesures de précisions et recherche de nouvelle physique dans le secteur du quark top ; recherche de signature supersymétrique ; observation de la production associée du boson de Higgs à une paire de quarks. L'IPHC a également des expertises reconnues sur l'identification des jets de quark beau et l'identification du lepton tau. Plus récemment, l'équipe s'implique dans des mesures de polarisation des leptons tau issus de la désintégration de boson Z et dans la recherche de nouvelle physique produisant des vertex déplacés. Ces activités de recherche seront poursuivies au LHC à haute luminosité (HL-LHC). Le programme du HL-LHC commencera en 2026 et permettra d'accumuler en dix ans une luminosité intégrée d'au moins 3000 fb-1, dix fois supérieure à celle de la phase actuelle d'exploitation. Afin de résister au taux de radiation et de pouvoir traiter un grand nombre d'événements empilés (jusqu'à 200) tout en préservant d'excellentes performances, le détecteur CMS devra être profondément remanié. Dans ce cadre, l'IPHC est fortement impliqué dans la construction du nouveau trajectographe de CMS. Ce dernier aura une meilleure granularité, une meilleure tenue aux radiations, moins de budget de matière et verra son acceptance étendue. Les modules au silicium participeront en outre directement au déclenchement de premier niveau hardware de l'expérience. Le groupe de l'IPHC participe depuis le début aux mesures de qualité de ces modules, aussi bien pour le développement du firmware d'acquisition en banc de test au laboratoire, que pour des responsabilités dans l'acquisition de données en faisceau test et en contribuant à de nombreuses études de performance des senseurs.

La collaboration CMS a confié à l'IPHC la responsabilité de l'intégration de la moitié (2200) des modules silicium externes TB2S du trajectographie tonneau, ainsi que le montage de la roue du TB2S et la réalisation de ses pièces de support. La préparation de ces travaux démarre dès cette année avec une production prévue dans les années 2021-2024 avant installation au CERN. Le groupe contribue également aux activités de développements firmware du détecteur à pixels pour le nouveau trajectographe.

De plus, l'IPHC se dote d'une ligne de faisceau, attachée au Cyclotron CYRCé du laboratoire, qui délivre des protons de 25 MeV à fréquence élevée. Cette ligne de faisceau dédiée servira à tester les modules au silicium et le système d'acquisition, en particulier durant l'arrêt prolongé du LHC en 2019-2020. Les conditions du faisceau permettront d'effectuer des tests à grand taux de particules et forts dépôts d'énergies, et ce avec une structure de faisceau proche de celle du LHC. Cette ligne pourra également être utilisée pour mener des tests d'irradiation.

Contraintes et risques

Travail auprès d'un accélérateur, missions de travail régulières au CERN.

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