STAGE Nouvelles applications de la muographie avec les détecteurs Micromegas : De la surveillance nucléaire à la géophysique

Date de mise à jour de l’offre

CEA Saclay :

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche à caractère scientifique, technique et industriel (EPIC). Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de quatre missions : la défense et la sécurité, l'énergie nucléaire (fission et fusion), la recherche technologique pour l'industrie et la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie). S'appuyant sur une capacité d'expertise reconnue, le CEA participe à la mise en place de projets de collaboration avec de nombreux partenaires académiques et industriels.

Description de la mission

La muographie comme méthode d'auscultation de grandes structures de manière non invasive et non destructive est actuellement considérée comme une technique potentielle pour une grande variété d'applications allant de la volcanologie à la géophysique, l'ingénierie ou le domaine nucléaire.

En utilisant la capacité des muons atmosphériques à traverser de longues distances de matière avant d'être absorbés ou déviés, la reconstruction des traces de muons permet d'étudier et d'imager les objets traversés en utilisant différentes techniques d'analyse (absorption, transmission ou déviation). Au sein de l'Irfu, le groupe dédié à la muographie effectue des mesures à l'aide d'instruments basés sur des détecteurs Micromegas (MICRO MEsh GAseous Structure). Inventés à l'Irfu, les Micormegas ont été conçus à l'origine pour être utilisés dans des expériences de physique nucléaire et de physique des particules. Parmi les mesures effectuées par le groupe depuis 2015, on peut souligner celles du château d'eau de Saclay, de la pyramide de Kheops ou, dernièrement, d'un réacteur nucléaire au CEA - Marcoule. Ces résultats ont suscité l'intérêt de plusieurs groupes industriels en France et dans toute l'Europe pour les applications mentionnées précédemment ou pour de nouvelles applications. Pour mener à bien toutes ces applications variées, tout un processus d'évaluation du potentiel et d'intégration des instruments pour effectuer les mesures doit être réalisé.

L’objectif du stage est de réaliser et de participer à l'un des projets de muographie du groupe, en particulier à l'un de ceux liés à la surveillance nucléaire ou à la géophysique. Pour ce faire, l'étudiant devra développer des simulations préliminaires de Monte Carlo afin de réaliser des études de faisabilité. Pour ces simulations, l'étudiant utilisera un outil basé sur Geant4 optimisé pour les applications de muographie. L'étudiant devra adapter l'outil de simulation aux particularités du cas étudié afin d'obtenir les informations nécessaires pour évaluer le potentiel de la technique avec les télescopes développés par l'Irfu. Par ailleurs, l'étudiant contribuera à l'intégration et à l'instrumentation d'un des détecteurs utilisés pour effectuer des mesures de muographie, généralement appelé télescope à muons. Si des données expérimentales sont disponibles pendant le stage, l'étudiant pourra également comparer ces données avec les simulations afin d'analyser les images expérimentales et de valider les simulations.

Profil recherché

Le candidat doit être étudiant en Master ou en école d'ingénieur. De bonnes compétences en physique et en informatique et développement d'algorithmes sont souhaitables pour la compréhension du principe et la simulation d'un détecteur de particules ainsi que pour l'implémentation des algorithmes d'analyse.

Compétences :
- Simulation Monte Carlo,
- analyse de données,
- instrumentation en Physique.

Logiciels :
- C/C++,
- Geant,
- ROOT,
- Python.

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    CEA Saclay
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    Plus de 250 salariés
  • Site internet de la structure
    http://www.cea.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage d'immersion en milieu professionnel dans le cadre de la formation professionnelle continue
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 2 mois et jusqu'à 4 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    CEA Saclay
    91191 SAINT AUBIN
  • Accès et transports
    RER B (St-Rémy-lès-Chevreuse) : arrêt MASSY-PALAISEAU , puis Bus Albatrans 91-06 , arrêt CEA PORTE NORD