Avec la nécessité pour la physique de disposer de champs magnétiques de plus en plus élevés, le CEA est amené à développer et réaliser des aimants supraconducteurs qui permettront de produire des champs magnétiques de plus de 30 T. Le bobinage de ces électroaimants est réalisé avec des matériaux supraconducteurs, c’est-à-dire que leur résistance électrique est extrêmement faible aux températures cryogéniques (quelques Kelvins). Ils peuvent ainsi transporter de forts courants (10 kA) tout en dissipant un minimum de chaleur avec les pertes par effet Joule.

Le refroidissement de ces aimants est un enjeu fort de leur développement. Les très basses températures nécessaires à leur fonctionnement sont obtenues à l’aide de bain de fluides cryogéniques tels que l’hélium (4,2 K) ou l’azote (77 K) dans lequel l’aimant est immergé. La connaissance précise des mécanismes physiques en jeu lors du transfert thermique entre l’aimant et le bain liquide est impérative. Un des mécanismes le plus important est l’ébullition nucléée qui permet l’échange de chaleur via la formation de bulles sur la surface à refroidir. Dans le cadre du développement d’une station de visualisation cryogénique permettant la caractérisation de ces mécanismes, un premier prototype permettant, à l’aide de hublot, l’observation d’azote liquide a été développé.

L’objectif du stage est la caractérisation optique du phénomène d’ébullition et le développement de la station de visualisation afin de permettre son installation future au sein d’un aimant de champ magnétique intense.

Le poste réclame un intérêt marqué pour les études expérimentales et des connaissances en optique et en dynamique des fluides.