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H/F Postdoctorant-e en physique des particules

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 29 juin 2022

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Informations générales

Référence : UMR7178-REGSOM-116
Lieu de travail : STRASBOURG
Date de publication : mercredi 8 juin 2022
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 2 septembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 2690,43 et 3821,07 euros bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Dans le cadre de l'expérience CMS (Compact Muon Solénoïd) et du projet FCCee (Futur Collisionneur Circulaire e+e-), le/la postdoctorant.e participera à l'optimisation de la trajectométrie et des algorithmes de reconstruction de vertex en prenant en compte la variété des conditions de production des particules secondaires générées ainsi que des canaux physiques de désintégration en particulier pour les particules à longue durée de vie.
Le/la postdoctorant.e participera à la modélisation du trajectomètre interne à l'aide d'outils de simulation utilisés en physique des hautes énergies et dédiés aux collisionneurs linéaires (, CMS soft, ilcSoft, FCCSoftware) et contribuera au développement de key4HEP, un outil unifié pour la simulation des collisionneurs linéaires.
L'objectif principal des simulations est de proposer un trajectomètre interne équipé avec des capteurs CMOS utilisant des performances intégrées dans des tables. La réponse des capteurs en fonction de différents paramètres (type de particule, énergie, angle d'incidence) sera enregistrée dans des tableaux qui seront ensuite utilisés. En cas de manque de données expérimentales, les tableaux seront complétés par des simulations de propagation de charges dans des capteurs avec l'outil Allpix2. Le plan de travail permettra une conception de trajectomètre interne fondée sur les performances réelles de capteurs CMOS. Ceci permettra l'optimisation de l'étiquetage des saveurs de quarks ainsi que la reconstruction de vertex déplacés associés à des particules à longue durée de vie. Ces développements favoriseront l'exploration de la physique au-delà du modèle standard dans FCCee.

Activités

- Participation à l'analyse des données de CMS en optimisant la trajectométrie et la reconstruction de vertex pour permettre la recherche de particules exotiques à longue durée de vie.
- Optimisation par simulation Monte Carlo du trajectomètre interne dans FCCee afin d'optimiser la reconstruction de vertex déplacés des particules à longue durée de vie.
- Participer à la rédaction d'articles de l'analyse de physique dans CMS ainsi que de prospectives des études de particules à longue durée de vie dans FCCee.

Compétences

- Une bonne connaissance des outils d'analyse de physique utilisés dans des expériences de physique des particules.
- Une bonne connaissance des outils de trajectométrie et de reconstruction de vertex.
- Une bonne expérience avec les simulations Monte Carlo (Geant4 ou similaire)
- Capacité à travailler en équipe.
- Niveau d'anglais B2 selon le cadre européen commun de référence pour les langues

Contexte de travail

L'IPHC, unité mixte de recherche sous cotutelle du CNRS et de l'Université de Strasbourg (UMR 7178), est un laboratoire pluridisciplinaire où des équipes de recherche de cultures scientifiques différentes (écologie, physiologie et éthologie, chimie et physique subatomique) développent des programmes de très haut niveau avec pour socle l'instrumentation scientifique. L'IPHC est structuré en 4 départements et comptabilise un effectif total de 393 agents-es dont 257 agents-es permanents-es (soit 119 chercheurs-ses et enseignants-es/chercheurs-ses et 138 ingénieurs et techniciens), 46 agents-es en CDD et 90 doctorants-es).

L'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) à Strasbourg offre une position postdoctorale (CDD scientifique) en physique des particules pour une durée de 2 ans sur la recherche de nouvelle physique au-delà du modèle standard. L'activité de recherche sera menée dans le contexte de l'expérience CMS auprès du LHC (Large Hadron Collider) et auprès du Futur Collisionneur Circulaire (FCCee), un projet de collisionneur électron-positon (e+e-) en parfait alignement avec les recommandations de la commission européenne pour les futurs accélérateurs.
Ainsi, le projet se déroulera en forte collaboration entre 2 groupes de l'IPHC : le groupe CMS engagé auprès du LHC et le groupe PICSEL engagé dans les activités de R&D pour les futurs collisionneurs e+e-.

Le groupe CMS de l'IPHC est fortement engagé dans la recherche de nouvelle physique qui prévoit de résoudre les limites actuelles du modèle standard de la physique des particules.
A cet égard, la recherche de nouvelles particules lourdes avec une longue durée de vie est théoriquement attractive.

Des modèles de nouvelle physique comme la supersymétrie, prédisent l'existence de particules à longue durée de vie qui peuvent se produire dans différents scénarios. En particulier, on s'intéresse aux processus de création de particules à longue durée de vie donnant lieu à des quarks top déplacés dans l'état final, comme par exemple lors de la production de neutralinos avec R-parité violée dans le contexte du Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM), de stops avec le mécanisme Gauge Mediated Sypersymmetry Breaking (GMSB), ou de gluinos en Split-SUSY. De telles désintégrations produisent un lot important de particules chargées et de jets, nécessitant une pleine exploitation des performances des détecteurs, tels que celui de CMS ou de ceux du Futur Collisionneur Circulaire (FCCee). L'analyse de particules à longue durée de vie, en particulier dans le cas de signatures expérimentales avec des vertex déplacés, dépend fortement de la performance de la reconstruction des traces et des vertex, complexe pour les désintégrations largement déplacées. En fonction du processus de physique considéré, les particules chargées issues de la désintégration des particules à longue durée de vie peuvent être soit énergétiques et bien collimatées, soit molles et isotropes. L'expertise développée lors de cette première étape sera d'un grand intérêt pour les analyses de physique développées dans le cadre de FCCee.
Le groupe CMS est composé de 11 chercheurs permanents, 5 doctorants et plusieurs ingénieurs et techniciens engagés dans la mise à jour du trajectomètre pour la phase de haute luminosité du LHC.

Le groupe PICSEL mettra à contribution sa grande expertise dans la conception, le design et l'évaluation de la performance des capteurs CMOS, considérés comme favoris pour équiper le trajectomètre interne des futures expériences auprès des usines à Higgs, grâce à leur haute granularité et leur faible budget de matière.
Le groupe PICSEL est composé de 3 chercheurs permanents, 2 post-doctorants, un ingénieur et un doctorant dont les travaux sont dédiés à la conception et au développement des capteurs CMOS ainsi qu'aux études de physique pour les futurs collisionneurs e+e-.

Contraintes et risques

Participation à des réunions de travail en Europe et à l'étranger une fois par trimestre ainsi que des déplacements réguliers pour des tests en faisceaux de capteurs CMOS (CERN, DESY).

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