Missions

Le groupe de recherche “Sources sur Accélérateur” (DYNACC) (au sein du groupe DYSCO – Dynamique des Systèmes Complexes) du laboratoire PhLAM (Physique des Lasers, Atomes et Molécules) recherche des candidat(e)s motivé(e)s pour un contrat post-doctoral dans le cadre du projet TWAC coordonné par le CNRS et financé par le Conseil européen de l'innovation (EIC Pathfinder Open).

TWAC propose de développer un accélérateur léger et compact avec des gradients de gain d’énergie inégalés grâce à une nouvelle technologie dans le domaine des fréquences terahertz. Le projet vise à démontrer expérimentalement l’accélération de paquets d’électrons avec un gradient de gain d’énergie de plus de 100 MeV/m et la génération de paquets ultra-courts (sub-ps) à très forts courants crêtes (supérieur au kA).

Le projet repose sur une interaction forte entre de nombreux champs de la Physique tels que la physique des accélérateurs, les lasers et l’optique non-linéaire. Le/la candidat(e) s’intéressera à la dynamique des paquets d’électrons, avec un intérêt particulier pour la compression de paquets courts et la manipulation de faisceaux d’électrons monochromatiques. Les activités de recherche seront principalement théoriques et numériques mais en lien étroit avec les campagnes de mesures expérimentales.

Activités

Le/la post-doctorant(e) contribuera en particulier à différents aspects
i. L’étude numérique de la dynamique du faisceau d’électrons dans le cadre de l’accélération par guide d’ondes diélectrique THz.
ii. L’étude d’une nouvelle approche d’accélération multi-étage pour concevoir un accélérateur hybride via la modélisation de l'interaction des particules chargées avec des champs accélérateurs de différentes échelles, allant des fréquences radio jusqu'au domaine optique.
iii. L’installation d’un diagnostic optique pour mesurer le niveau de compression du paquet d’électrons (basé sur la caractérisation du rayonnement de transition cohérent - CTR)

Le/la candidat(e) utilisera des codes numériques existants et/ou développera des outils analytiques pour la modélisation et l’analyse de la dynamique du faisceau d’électrons. Il/Elle participera à l’installation d’un diagnostic pour la caractérisation de la durée du paquet d’électrons basé sur la mesure du rayonnement cohérent de transition émis dans le domaine terahertz. (Diagnostic en cours de design au sein de l’équipe DYNACC).
Le/la candidat(e) participera également activement aux campagnes de mesure (sur l’installation expérimentale à l’IJCLab) en participant à l’opération de l’accélérateur, en analysant les données et en comparant avec les prédictions numériques.

Il est attendu que les données obtenues permettront in fine la publication des résultats scientifiques dans des journaux internationaux à comité de lecture ainsi que la communication et la diffusion des résultats lors de conférences internationales.

Compétences

Ce poste s’adresse à un(e) candidat(e) possédant un goût prononcé pour la modélisation et les simulations numériques associés à un fort intérêt pour la comparaison avec les observations expérimentales. Les candidats doivent idéalement posséder un doctorat en physique ou d’en une discipline connexe et une compétence en recherche en physique des accélérateurs attestée par au moins une publication en premier/co-premier ou deuxième auteur dans ce domaine. D’autres critères essentiels à ce poste sont une bonne connaissance de langage de programmation tel que C++, Python et/ou Matlab. Des compétences en optique/photonique sont un avantage, non indispensable, pour cette offre ainsi qu’une bonne capacité de flexibilité et d’adaptabilité aux expériences limitées en espace et en temps. Enfin, une bonne maîtrise de l’anglais parlé et écrit est requise.

Contexte de travail

Ce travail s’intègre dans le projet TWAC - EIC Pathfinder Open (https://twac.ijclab.in2p3.fr/en/twac/). Le/la chercheur(e) post-doctorant fera partie du laboratoire PhLAM avec des déplacements réguliers à IJCLab pour l’avancement de l’expérience.

Le laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) est une unité mixte de recherche, sous la double tutelle du CNRS et de l’Université de Lille, faculté des Sciences et Technologies. Le laboratoire PhLAM présente des activités de recherche relevant de l’interaction lumière-matière. Ces activités présentent une très forte composante expérimentale avec un accompagnement de plus en plus soutenu au niveau de la modélisation. L’équipe DYNACC du PhLAM est spécialisé dans la dynamique complexe des paquets d'électrons relativistes dans les centres de rayonnement synchrotron, tels que les anneaux de stockage et les lasers à électrons libres, et sont reconnus comme des experts internationaux dans l'observation de phénomènes ultra-rapides et la caractérisation longitudinale de paquets d’électrons.
Le/la candidat(e) aura à disposition un cluster de calculs (local au PhLAM) ainsi qu’un laboratoire d’optique équipé de lasers impulsionnels fibrés (Ytterbium et Erbium) et d’un laser femtoseconde titane-saphir à 800 nm. Le projet reçoit également un soutien financier du Contrat de Projets État-Région (CPER WaveTech@HdF).

De plus, le projet est plongé dans un contexte européen qui conduira le/la chercheur(e) post-doctorant à réaliser des missions chez les différents partenaires pour échanger sur des problématiques scientifiques, et participer à des sessions expérimentales sur les lasers de puissance (Université de Pecs en Hongrie) et les accélérateurs (DESY en Allemagne).

Contraintes et risques

Des déplacements de courte durée en France et à l’étranger sont à prévoir.