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Assemblage, test et validation des IPM (Ionization Profile Monitor) pour ESS (European Spallation Source) à Lund en Suède

Spécialité

Physique corpusculaire des accélérateurs

Niveau d'étude

Bac+4

Formation

Master 2

Unité d'accueil

Candidature avant le

31/08/2021

Durée

3 mois

Poursuite possible en thèse

non

Contact

MARRONCLE Jacques
+33 1 69 08 74 88

Résumé/Summary
La réalisation d’une dizaine d’IPM pour mesurer les profils transverses du faisceau ESS requière de travailler dans des conditions extrêmes de propreté, de vide et aux limites de sensibilité de ces moniteurs. Durant ce stage, vous participerez à toutes les étapes de fabrication des IPM depuis l’assemblage jusqu’à leurs validations et découvrirez comment relever ces défis.
Sujet détaillé/Full description
Nous devons réaliser pour ESS des diagnostics de faisceau dont le but est la mesure des profils transverses de faisceau de façon non intrusive. Cet objectif peut être atteint avec des détecteurs à plaques parallèles entre lesquelles est appliqué un fort champ électrique. Lorsque le faisceau de particules chargées (protons) circule dans le tube à vide de l’accélérateur, il ionise le gaz résiduel. Les ions et les électrons produits entre les plaques parallèles sont déviés à ±90° vers un système de détection dont la réponse est proportionnelle à la projection du profil sur le plan de détection.
Ces moniteurs placés dans la partie froide de l’accélérateur (cryogénique pour atteindre le régime supraconducteur des cavités accélératrices) opéreront à des énergies variant entre 90 MeV et 2 GeV qui requièrent des conditions draconiennes de propreté, de vide et de sensibilité des profileurs.
Le but de ce stage est de participer à l’assemblage en salle blanche des IPM, aux tests et à leurs validations. Le stagiaire découvrira le travail en salle blanche avec les contraintes ISO-5, les tests électriques des IPM insérés dans une enceinte à vide poussé (10-9 et 10-7 mbar), la mesure de courbes de gain d’un système optique…
La durée totale du stage se déroulera dans nos locaux du CEA Saclay.
Mots clés/Keywords
IPM, champ électrique, MCP (MicroChannel Plate)
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Ge sur Si pour le détecteur pixel DoTPiX
Ge On Si for the DoTPiX pixel detector.

Spécialité

Physique des matériaux

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Ingenieur/Master

Unité d'accueil

Candidature avant le

16/06/2021

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

FOURCHES Nicolas
+33 1 69 08 61 64

Résumé/Summary
Résumé :
• Développement de technologies sur silicium, MOS destinée à des matrices de pixels.
• Caractérisation et simulation des structures destinées aux pixels
Le sujet nécessite des compétences à la fois en physique et en nanosciences

• Development of technologies on silicon, MOS for pixel matrices.
• Characterization and simulation of structures intended for pixels
The subject requires skills and background in both physics and nanoscience.

Sujet détaillé/Full description
Ce sujet consiste en une recherche et développement des détecteurs pixels basés sur la technologie DOTPIX et leur caractérisation en vue de leur utilisation sur des expériences de physique des particules auprès de futurs collisionneurs e+e-.
Il s’agit dans un premier temps de développer la technologie Ge On Si nécessaire au fonctionnement du dispositif DoTPiX. Au cours de ce stage le candidat(e) devra travailler avec les instituts qui collaborent avec l’IRFU. Ceci comprend ces points en particulier.
• Croissance cristalline (épitaxie UHV/CVD) de Ge sur Si nécessaires au développement des pixels sur silicium au sein du C2N
• Caractérisation de ces couches avec les moyens expérimentaux du C2N, et de l’IRFU (caractérisations électriques) voir du GEMAC (SIMS)
• Analyse des résultats et modélisation si possible.
Le sujet nécessite des compétences à la fois en physique et en nanosciences
This subject is devoted to the first research and development of pixel detectors based on DoTPiX technology and their first characterization. These particle physics experiments in future e + e- colliders comprise inner detectors close to interaction point.
The first step is to develop the Germanium on Silicon technology needed to build the DoTPiX device. During this stay, the candidate will have to work with the institutes that are collaborating with the IRFU for these developments. The candidate will have to focus on the following items related to the project.
• Crystal growth (UHV/CVD) of Ge on Si necessary for the development of the pixels on silicon substrate within the C2N.
• Characterization of these layers with the experimental equipment of C2N and IRFU (electrical characterizations) and if necessary the GEMAC.
• Analysis of results and modelling in a final step
The subject requires a significant background (or strong interest) in both physics and nanoscience
Mots clés/Keywords
Physique des particules , Instrumentation
Compétences/Skills
(UHV/CVD) microscopie électronique, XRD, etc .. éventuellement DLTS
(UHV/CVD) electronic microscopy , XRD , etc.. DLTS if required
Logiciels
TCAD simulation , simulation DFT si necessaire
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Optimisation des méthodes de détection d'amas de galaxies par effet de lentille gravitationnelle faible
Weak Lensing Galaxy Cluster Detection optimisation

Spécialité

Astrophysique

Niveau d'étude

Bac+3

Formation

Ingenieur

Unité d'accueil

Candidature avant le

31/03/2021

Durée

1 mois

Poursuite possible en thèse

non

Contact

PIRES Sandrine
+33 1 69 08 92 63

Résumé/Summary
Augmentation de données dans le cadre d’une méthode d’apprentissage automatique pour la détection d’amas de galaxies par effet de lentille gravitationnelle.
Sujet détaillé/Full description
Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l'Univers liées par la gravité. Leur contenu est le reflet de celui de l'Univers: 85% de matière noire et seulement 15% de matière ordinaire. Les amas sont une précieuse source d'information pour la Cosmologie et sont particulièrement importants pour l'étude de la matière noire. La deflexion des rayons lumineux par les amas de galaxies par effet de lentille gravitationnelle permet de cartographier la masse des amas indépendamment de sa nature. Les futurs relevés grand champ dédiés à la mesure du cisaillement gravitationnel tels que Euclid vont permettre pour la première fois de détecter des amas de galaxies en s’appuyant sur l’observation de leur masse totale. Cela va nous permettre de construire un catalogue d'amas représentant la vraie population d'amas qui va ainsi nous permettre de mieux contraindre les abondances d'amas de galaxies dans l'Univers.

L’objectif du stage est de contribuer au développement d’une méthode d’apprentissage automatique pour la détection d’amas de de galaxies par effet de l’entille gravitationnelle. Il consistera à isoler les amas de galaxies dans les données et à générer ensuite des images artificielles afin d’améliorer la diversité des données d’entraînement d’un classifieur dans le but d’améliorer ses performances.

La stage se déroulera dans le Département d’Astrophysique au CEA Saclay (UMR AIM) à l’interface entre le groupe du LILAS/DEDIP et le groupe Amas de Galaxies du DAp
Mots clés/Keywords
Traitement du signal
Logiciels
python 3
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Stage en software et micro-électronique pour la correction d’ADCs par Machine Learning pour la physique fondamentale

Spécialité

Microlélectronique

Niveau d'étude

Bac+5

Formation

Ingenieur/Master

Unité d'accueil

Candidature avant le

18/08/2021

Durée

6 mois

Poursuite possible en thèse

oui

Contact

Bouyjou Florent
+33 1 69 08 74 50

Résumé/Summary
Au sein du département d'électronique DEDIP et du département de Physique des Particules DPhP de l'Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), les équipes conçoivent des circuits intégrés à usage spécifique (ASIC) pour les expériences de physique fondamentale: physique des particules, physique nucléaire et astrophysique.
Aujourd’hui, le développement de nouveaux convertisseurs analogique numérique (ADC) performants dans des environnements potentiellement extrêmes, en particulier le niveau de radiations est un défi. Les ADC étant au cœur des expériences, nous cherchons à améliorer leurs performances notamment grâce à de nouvelles techniques comme l’apprentissage automatique ou Machine Learning (ML).
Sujet détaillé/Full description
Nous proposons dans ce stage d’étudier un ADC basé sur la mesure de temps (TDC), de le modéliser, puis de prendre en compte les non-idéalités du circuit pour constituer une base d’apprentissage des données comprenant des erreurs connues.
Dans un second temps, le stagiaire réalisera une analyse logicielle des algorithmes d’apprentissage automatique aboutissant à la reconnaissance et à la classification de ces erreurs.
Cette réflexion sera soutenue par la conception et la simulation électronique au niveau transistor des différents sous ensemble de l’ADC.
Mots clés/Keywords
micro-électronique
Compétences/Skills
Vous êtes autonome, curieux(euse) avec une bonne capacité à travailler en équipe. Vous maîtrisez la programmation dans un des langages suivants : C, C++, Python, Matlab. Vous avez des connaissances en électronique et une première approche de la micro-électronique notamment de l’environnement logiciel CADENCE. Un projet professionnel vous guidant vers la recherche est un plus.

 

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