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Développement d'une cartographie PIXE des rayons X mous avec une caméra de rayons X H/F

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Informations générales

Référence : UMR7588-IANVIC-001
Lieu de travail : PARIS
Date de publication : vendredi 11 septembre 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 15 mois
Date d'embauche prévue : 2 novembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2728 et 3146 bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Nous recherchons H/F post-doctorant, expérimentateur, pour participer au développement d'un système de détection et de cartographie de rayons X caractéristiques mous émis par un solide sous irradiation par des protons d'énergie de l'ordre du MeV (Particle-Induced Xray Emission PIXE).

Activités

Une des contraintes pour la détection des Rx mous (< 1 keV) induits par des faisceaux de particules chargées, est la nécessité d'empêcher les particules diffusées élastiquement, d'énergie de l'ordre du MeV, d'impacter le détecteur. Pour les Rx de plus grandes énergies, ceci est accompli habituellement en posant devant le détecteur un filtre de faible Z (par exemple le Be), suffisamment épais pour arrêter les particules mais suffisamment fin pour limiter l'atténuation des Rx. Mais de tels filtres éliminent complétement les Rx mous. Un alternatif est de dévier les particules chargées avec un champ magnétique. Le projet consiste en la conception et la réalisation d'un filtre magnétique basé sur un filtre micropore qui permettra la détection en PIXE des Rx mous. Le filtre micropore permet également la cartographie des Rx par une caméra de Rx (Andor Ikon-M). Le système développé permettra ainsi la cartographie, par PIXE, d'éléments légers tels le carbone, l'azote, l'oxygène avec applications dans des domaines tels la géologie, sciences des matériaux, sciences du patrimoine culturel ou encore la biologie. Le travail proposé consistera en la conception, la réalisation et la mise en œuvre du système, ainsi que l'interprétation détaillée des spectres de Rx et de la performance en cartographie d'éléments légers.

Compétences

- Niveau élevé de connaissances en physique d'interactions particules-matière, avec connaissances de l'émission de rayons X caractéristiques émis par des solides irradiés par des protons d'énergie de l'ordre du MeV souhaitables
- Pratique expérimentale de détection de rayons X avec des détecteurs à semi-conducteur, dispersive en énergie.
- Autonomie, capacité d'organisation, de rendre compte.
- Capacité d'adaptation, de créativité, d'apprentissage et à développer des nouvelles compétences
- Connaissances de base en programmation avec un langage courant tel le Python, le C++ Delphi, le Fortran …

Contexte de travail

• Dans le cadre du projet européen RADIATE (https://www.ionbeamcenters.eu/radiate/) l'INSP propose de développer l'imagerie de Rx mous et recrute H/F post-doctorant dans ce contexte. Au sein de l'INSP, unité mixte de recherche avec tutelles Sorbonne Université et le CNRS sur le campus de Jussieu au centre de Paris, la plateforme SAFIR développe des méthodes d'analyse par faisceaux d'ions autour d'un accélérateur Van de Graaf de 2.5MV. Des études de la diffraction de Kossel en PIXE ont déjà été menées [1,2] avec une caméra à Rx. La présente étude bâtira sur ces connaissances techniques, avec le concours d'une équipe d'ingénieurs (vide/ultra-vide, électronique, mécanique) et de l'équipe scientifique qui a une longue expérience en analyse par faisceaux d'ions.

[1] M. Wu, et al, Kossel interferences of proton-induced X-ray emission lines in periodic multilayers, Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms. 386 (2016). doi:10.1016/j.nimb.2016.09.014.
[2] M. Wu, et al, Kossel diffraction observed with X-ray color camera during PIXE of nano-scale periodic multilayer, Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms. 450 (2019) 252–256. doi:10.1016/j.nimb.2018.08.008.

Contraintes et risques

Travail autour d'un accélérateur produisant des rayonnements ionisants.

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