Post-doctorat sur l'étude numérique du flying focus pour l’accélération laser-plasma. (H/F)

Description du Poste

Les Missions

Les accélérateurs laser-plasma (ALP) constituent une alternative compacte aux accélérateurs conventionnels et peuvent générer des faisceaux d'électrons ultra-relativistes sur des distances centimétriques grâce à des champs accélérateurs extrêmes (supérieurs à 100 GV/m). Une limitation majeure de l'énergie atteignable provient du déphasage entre les électrons accélérés et le sillage plasma : les électrons finissent par dépasser la phase accélératrice, ce qui limite la longueur d'accélération effective et l'énergie finale. Nous explorons un concept sans déphasage basé sur des impulsions laser supraluminiques, où le point focal peut se propager dans le plasma à une vitesse contrôlée arbitrairement, y compris plus rapide que la vitesse de la lumière dans le vide. Ceci est obtenu en combinant une axiparabole, qui focalise chaque portion annulaire du champ proche à une position longitudinale différente, avec un retard radial contrôlé introduit via des couplages spatio-temporels (STC). Le flying focus repose par ailleurs sur une correspondance entre la position radiale sur l'optique et la position longitudinale le long de la ligne focale, de sorte que chaque position de la ligne peut en principe être contrôlé indépendamment, ouvrant ainsi la voie à un contrôle non seulement de la vitesse de groupe, mais de l'ensemble des paramètres de l'impulsion au cours de sa propagation.

La personne retenue dirigera l'étude numérique des impulsions laser en flying focus pour l'accélération laser-plasma, en étroite collaboration avec les programmes expérimentaux menés sur les lasers de classe multi-100 TW et petawatt. Le travail portera sur la simulation de la propagation des impulsions en flying focus et de leur interaction avec le plasma pendant l'accélération, à l'aide de simulations Particle-in-Cell (PIC), avec une attention particulière portée au régime ultracourt, sub-10 fs. Un autre axe de recherche clé consistera à explorer différentes configurations spatio-temporelles afin d'ajuster les paramètres de la ligne focale tels que position, durée ou intensité, dans le but d'améliorer l'injection des électrons, leur accélération, ou la génération de rayons X.

L'Activité

- Développement et réalisation de simulations numériques de la propagation des impulsions flying focus et de leur interaction avec le plasma (codes Particle-in-Cell et propagation optique).
- Exploration de configurations spatio-temporelles pour optimiser l'injection, l'accélération des électrons et la génération de rayons X.
- Analyse et interprétation des résultats de simulation, en lien avec les campagnes expérimentales du projet.
- Mise en place de modèles analytiques pour modéliser l'interaction laser-plasma.
- Interaction avec les équipes expérimentales pour orienter les campagnes et confronter simulations et mesures.
- Communication scientifique : rédaction d'articles scientifiques et participation à des conférences.

Votre Profil

Compétences

- Doctorat en physique avec un fort intérêt pour les simulations de plasma.
- Expérience préalable en simulation laser-plasma, notamment avec des codes Particle-in-Cell.
- Expertise dans l'un des domaines suivants : accélérateurs laser-plasma, lasers haute intensité, interaction laser-plasma, optique.
- Autonomie scientifique, esprit d'initiative et créativité avec la capacité à échanger et à interagir avec les doctorants et les autres membres de l'équipe.
- Bonnes compétences en communication, à l'oral et à l'écrit, pour rédiger des articles scientifiques et présenter des résultats en conférences internationales.

Votre Environnement de Travail

Le Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA) est une unité mixte de recherches CNRS/École Polytechnique/l’ENSTA-Paris située sur le campus de l'École Polytechnique à Palaiseau. Pionnier dans l’interaction laser-matière et la physique des plasmas depuis plus de 30 ans, l’activité de recherche du laboratoire couvre un large spectre de sujets en science ultra-rapide, incluant le développement de systèmes laser femtosecondes ultra-intenses, la physique de la filamentation laser dans l’air ainsi que la réalisation de sources compactes de rayonnement et de particules énergétiques pour des applications académiques, sociétales et industrielles.

La personne retenue sera intégrée au groupe Sources ultra-rapides de particules et de rayons X (UPX).

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.

Rémunération et avantages

Rémunération

Entre 3131€ et 4341€ bruts mensuels selon expérience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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