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Post-doc en physique des accélérateurs : Projet PERLE H/F - POST-DOCT FOR A MULTI-PASS ENERGY RECOVERY LINAC (ERL): THE PERLE PROJECT M/F

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Informations générales

Référence : UMR9012-SYLPRA0-015
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : mercredi 15 juillet 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2693 et 3839 euros brut par mois selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

PERLE (Powerful Energy Recovery Linac for Experiments) est le projet d'un accélérateur à recouvrement d'énergie (ERL) multi-tours, basé sur la technologie des radiofréquences supraconductrices, devant être étudié et plus tard implanté à Orsay. Ce projet s'inscrit dans le cadre d'une collaboration internationale regroupant aujourd'hui des partenaires experts en conception et en opération des ERLs. PERLE sera une installation de pointe conçue pour valider et explorer un large éventail de phénomènes accélérateurs dans un régime de puissance opérationnel jusque-là inexploré, contribuant ainsi au développement de la technologie ERL pour les futures grandes machines utilisant ce concept. Dans sa configuration finale, PERLE délivrera un faisceau d'électrons de 500MeV à l'intensité de 20mA accéléré sur trois passages avec des cavités à 801.6MHz. Un rapport de design conceptuel a été publié en 2017[1] pour une version à 1GeV de PERLE.

Dans ce cadre, le(a) candidat(e) réalisera les études de conception détaillée de la machine afin de proposer une configuration fiable à installer dans un bâtiment existant à Orsay. Un pré-design existe à ce jour ; mais celui-ci doit être approfondi et optimisé. Il doit également prendre en compte des fonctionnalités supplémentaires afin de pouvoir répondre à des besoins scientifiques locaux portant sur d'autres applications que les accélérateurs.

[1] D. Angal-Kalinin, PERLE: Powerful Energy Recovery Linac for Experiments - Conceptual Design Report, https://arxiv.org/abs/1705.08783

Activités

Les activités concernent les études détaillées du design optique de la machine. Une première preuve de principe du lattice a été effectuée à JLab dans le cadre du CDR (Conceptual Design Report) ainsi que pour les énergies de PERLE à 500MeV. Le(a) candidat(e) devra approfondir les études du design optique de la machine. Il(elle) réalisera des analyses détaillées des effets collectifs dans les arcs durant les phases d'accélérations et de récupération. Le(a) candidat(e) évaluera l'impact sur les optiques d'une modification de l'énergie d'injection de 5MeV à 7MeV, et étudiera le phasage du démarrage de la machine avec un seul cryomodule. Le(a) candidat(e) évaluera l'optique faisceau dans les arcs et ses conséquences. Les résultats des travaux du candidat(e) seront publiés dans un rapport de conception technique (TDR) à réaliser pour fin 2022.

Compétences

-Il est nécessaire d'avoir un haut niveau de connaissances et de pratique dans le design des accélérateurs et en optique des faisceaux.
-Connaissances approfondies des outils de la dynamique faisceaux comme MADX, Elegant…
-Langues : français et anglais (écrit, oral)
-Autonomie, capacité d'organisation et aptitude à rendre compte.
-Capacités de communication et d'argumentation, de synthèse et d'analyses critiques.
-Capacités à apprendre et à développer des compétences, flexibilité. Faculté d'adaptation et de créativité.

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 est localisé sur le campus de de l'Université Paris-Saclay à Orsay. Le laboratoire est localisé sur le campus de l'Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay à Orsay. Le campus est situé à 20 kms au sud de Paris et facilement accessible en RER en 35 minutes.
IJCLab est née en 2020 de la fusion de cinq unités (CSNSM, IMNC, IPN, LAL, LPT). 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.
L'équipe Physique, Instrumentation et Manipulation des Faisceaux (BIMP) du Pôle Accélérateurs est composé de 22 personnes engagées dans différentes thématiques de la conception des accélérateurs et associées à des projets comme FCC, ThomX, MYRRHA, SPIRAL2, MLL-TRAP… L'agent sera sous l'autorité du responsable de l'équipe BIMP.
Le projet PERLE s'inscrit dans un effort collaboratif entre le CNRS, le CERN, Jefferson Lab (JLAB), l'Institut Budker de Physique Nucléaire (BINP-Novosibirsk), ASTeC-Daresbury et l'Université de Liverpool.
Pour ce poste, des collaborations spécifiques sont prévues avec JLAB et BINP-Novosibirsk. L'effort de collaboration avec JLAB portera sur l'optimisation de la conception du réseau de transport de faisceau, les spécifications des aimants et les études de dynamique faisceaux, tandis que la collaboration avec BINP-Novosibirsk se concentrera sur la conception et le prototypage des aimants selon les spécifications établies au préalable dans la phase d'optimisation du réseau. La collaboration avec BINP-Novosibirsk se fera dans le cadre du projet Européen H2020 CREMLINplus (https://cordis.europa.eu/project/id/871072), mise en place pour favoriser la coopération scientifique entre la Fédération de Russie et l'Union européenne en matière de développement et d'exploitation scientifique d'infrastructures de recherche de grande envergure.
Une partie expérimentale des activités pourra être réalisée durant la qualification de l'installation CBETA à l'Université de Cornell aux Etats-Unis (https://www.classe.cornell.edu/Research/ERL/CBETA.html).
Des missions de travail en France, en Europe et aux Etats-Unis sont à prévoir.

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