Description du sujet de thèse

Les plasmas réactifs à pression atmosphérique sont de plus en plus utilisés dans les technologies de pointe pour les applications environnementales et énergétiques, l'aérospatiale, le traitement des matériaux et des surfaces, la médecine, l'agriculture, pour ne citer que quelques exemples. Cependant, la physique et la chimie à l'origine de ces plasmas moléculaires ne sont aujourd'hui que partiellement comprises, limitant ainsi les ruptures technologiques potentielles pour de nombreuses applications. Les innovations basées sur le plasma sont momentanément limitées par les capacités limitées des modèles et des diagnostics. Les modèles ne parviennent pas à décrire et à prédire avec précision les plasmas réactifs en raison des grandes incertitudes des données cinétiques et du manque de mesures précises pour la validation des modèles, alors que les diagnostics classiques ne parviennent pas à fournir des mesures précises des composants clés, tels que les radicaux atomiques en raison de sensibilité ou sélectivité relativement faible, résolutions temporelles et spatiales limités et capacité multi-espèces restreinte.
La thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR ULTRAMAP, dont l'objectif principal est de développer et de mettre en œuvre des diagnostics optiques ultrarapides avancés adaptés à l'analyse de plasmas moléculaires représentatifs à la pression atmosphérique, à savoir les jets de plasma micro-ondes. L'objectif du projet est de fournir une base de données de référence pour les radicaux atomiques clés, tels que O, H, N et C. Ces espèces transitoires sont extrêmement importantes pour un grand nombre d'applications d'écoulement réactif.
La recherche doctorale portera d'une part sur le développement de la technique de fluorescence induite par absorption laser à deux photons en régime femtoseconde (TALIF) et d'autre part sur la caractérisation des densités de radicaux atomiques dans les jets de plasma micro-ondes. Lorsque l'intensité laser instantanée peut atteindre 1 PW cm-2, de nouveaux phénomènes doivent être pris en compte et de nouvelles approches d'étalonnage doivent être développées. Le laboratoire EM2C possède une plateforme de diagnostic laser unique, toutes les installations expérimentales étant disponibles. Le doctorant travaillera en collaboration avec les partenaires du projet.

Contexte de travail

Le laboratoire EM2C (CNRS/INSIS et Université Paris-Saclay/CentraleSupélec http://em2c.centralesupelec.fr/), par ses recherches académiques de haut niveau sur l'énergie et la combustion et ses études appliquées en partenariat avec les entreprises ou les centres de recherche les plus en vue dans le domaine des transports et de l'énergie, contribue de manière significative à l'avancée des connaissances sur ces enjeux critiques, tant pour le climat que pour l'environnement. Pour répondre à ces enjeux, les activités de recherche du laboratoire s'organisent autour de trois axes intitulés
Combustion, Plasmas hors Equilibre, Physique des transferts et d'une action transversale en Mathématiques appliquées. Vous serez inclus dans l'axe Plasma hors Equilibre et en qualité de doctorant (H/F), vous serez inscrit à l'école doctorale SMEMAG (ED 579 - Sciences Mécaniques & Énergétiques, Matériaux & Géosciences).
Le Laboratoire EM2C est composé d'environ 45 agents permanents (chercheurs, enseignants-chercheurs & personnels d'appui à la recherche) et 35 doctorants, post-doctorants, stagiaires & professeurs invités.

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.

Informations complémentaires

Vous êtes titulaire d'un master ou équivalent en Ingénierie ou Physique Appliquée, vous avez une appétence pour les travaux expérimentaux, la physique et les diagnostics optiques. Une formation en spectroscopie laser et/ou diagnostic plasma est appréciée. Les candidats doivent également avoir d'excellentes compétences en communication orale et écrite en anglais. Si vous correspondez à ces demandes, avez une forte motivation pour la recherche, alors vous êtes le candidat que nous recherchons !