Missions

La personne recrutée sera engagée sur les études, la conception et l'optimisation de la source de positrons et des injecteurs de positrons des collisionneurs actuels et futurs tels que SuperKEKB, FCC-ee …. L'installation SuperKEKB est le collisionneur e+e- basé sur le "nano-schéma de faisceau" fonctionnant à l'énergie de résonance Υ (4S) pour produire des paires de mésons B. L'énergie des faisceaux d'électrons et de positrons est respectivement 7 GeV et 4 GeV. Cette installation est une jouvence du collisionneur KEKB afin d'augmenter la luminosité à 8x1035 cm-2s-1, soit un facteur 40 par rapport à KEKB. FCC-ee est un projet de collisionneur circulaire à haute luminosité et haute précision qui sera construit dans un nouveau tunnel de 100 km dans la région de Genève. FCC-ee s'insère dans l'étude de conception du futur collisionneur circulaire au CERN et serait la première étape vers l'objectif à long terme d'un collisionneur proton-proton de 100 TeV. Les objectifs scientifiques sont bien établis et l'opération FCC-ee est prévue à 91 GeV (pôle Z), 160 GeV (seuil de production de paires W), 240 GeV (résonance de Higgs) et 350 GeV (seuil t-tbar). Le travail implique des simulations détaillées de l'injecteur de positrons pour des collisionneurs e+e-. Cet injecteur est un élément-clef des projets et nécessite une attention particulière. En raison de la grande émittance 6D à la source et l'énergie déposée dans le convertisseur de positrons, les caractéristiques de la source de positrons définissent de nombreux paramètres du collisionneur. Dans ce cadre, le(a) candidat(e) réalisera les études de conception détaillée de l'injecteur de positrons pour le projet FCC-ee afin de proposer une configuration fiable. Ce travail sera réalisé en étroite collaboration avec KEK sur la base des études et de l'expérience de SuperKEKB.

Activités

Les activités de recherche portant sur les sources de positrons à IJCLab sont concentrées sur l'étude et l'optimisation de l'injecteur de positrons du collisionneur FCC-ee. Le(la) post-doctorant(e) étudiera les différents schémas de génération de positrons en se focalisant particulièrement sur les contraintes thermiques et mécaniques liées aux dépôts d'énergie dans la cible. Différentes options pour le système de capture et d'accélération seront étudiées avec le souci d'optimiser les paramètres. Le résultat attendu est un schéma réaliste et complet permettant de fournir un faisceau de positrons avec les caractéristiques souhaitées. Ainsi, un démonstrateur d'une source de positons pour un nouveau système de cible et de capture auprès du LINAC de 6 GeV de l'installation SwissFEL au PSI sera réalisé pour valider le concept proposé. Des tests de faisceaux auprès notamment des installations KEK, MAMI, DESY sont également prévus pour étudier les matériaux de cibles et le schéma "hybride" de production de positrons. Ce projet est réalisé en étroite collaboration avec le CERN, le PSI (Suisse) et peut également impliquer des échanges avec le KEK à Tsukuba au Japon.

Compétences

- Des connaissances en physique des accélérateurs (processus physiques dans les cibles, optique corpusculaire, …) sont indispensables.
- Une expérience dans le calcul scientifique numérique (C++, MATLAB) ainsi que la connaissance de logiciels tels que GEANT4, FLUKA seront particulièrement appréciées
- Il est nécessaire d'avoir un haut niveau de connaissances et de pratique dans la conception des accélérateurs et dans l'optique des faisceaux.
- Connaissances approfondies des outils numériques de la dynamique faisceaux comme ASTRA, MADX, Elegant, GPT…
- Langues : français et anglais (écrit, oral)
- Autonomie, capacité d'organisation et aptitude à présenter les activités dans des réunions, conférences.
- Capacités de communication et d'argumentation, de synthèse et d'analyses critiques.
- Capacités à apprendre et à développer des compétences, flexibilité.
- Des facultés d'adaptation et de créativité seront un plus

Contexte de travail

Le Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab) est une UMR sous tutelle du CNRS (IN2P3), de l'Université Paris-Saclay et de l'Université de Paris. IJCLab est localisé sur le campus de de l'Université Paris-Saclay à Orsay. Le campus est situé à 20 kms au sud de Paris et facilement accessible en RER en 35 minutes.

Le personnel est constitué de près de 560 permanents (340 ingénieurs, techniciens et administratifs et 220 chercheurs et enseignants-chercheurs) et environ 200 non-permanents dont 120 doctorants. Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, la physique théorique, les astroparticules, l'astrophysique et la cosmologie, les accélérateurs de particules, l'énergie et l'environnement et la santé. IJCLab dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 IT) dans tous les grands domaines requis pour concevoir, mettre au point/en oeuvre les dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique, ainsi que la conception, le développement et l'utilisation d'instruments.

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.

Contraintes et risques

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