Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2025-36779
Description de l'unité
Au sein de la Direction de la recherche fondamentale, l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers conduit des recherches pour étudier les interactions fondamentales de la physique et développe les instruments et les dispositifs expérimentaux associés.
Le département d'astrophysique a pour mission de conduire des recherches en astrophysique et d'assurer, en liaison avec les agences spatiales et les observatoires au sol, la maîtrise d'œuvre des instruments spatiaux et le développement des centres d'analyse de données.
Il intervient dans les domaines de la cosmologie, de la structuration de l'univers, de la formation et de l'évolution des étoiles et des planètes et de leurs interactions, des phénomènes cosmiques de haute énergie et des plasmas astrophysiques. Il analyse les données des expériences, développe des modèles théoriques et des simulations numériques et produit des publications scientifiques.
Il développe et met en œuvre les technologies instrumentales et les méthodes de traitement du signal, de simulation numérique et d'analyses de données en lien avec les missions spatiales et les observatoires au sol.
Il dispose d'infrastructures technologiques et d'équipements pour mener à bien ses recherches technologiques, ses réalisations et leurs caractérisations.
Description du poste
Domaine
Instrumentation, métrologie et contrôle
Contrat
Post-doctorat
Intitulé de l'offre
RISOTY : Méthodes inverses pour la spectro-imagerie X et gamma H/F
Sujet de stage
Le projet RISOTY (https://dim-origines.fr/spip.php?rubrique65) est un projet de recherche postdoctoral de 2 ans qui vise à développer des méthodes de reconstruction en imagerie hyper-spectrale pour STIX et Spid-X, en les plaçant à la frontière des deux domaines scientifiques : la spectro-imagerie des éruptions solaires intenses et la spectro-imagerie de sources gamma dans le domaine nucléaire. Plus précisément, ces travaux seront consacrés à l'étude du problème inverse de reconstruction de la spectro-image et au développement de méthodes mathématiques pour le résoudre, en confrontant des algorithmes « conventionnels » avec des approches fondées sur le Machine Learning.
Durée du contrat (en mois)
24
Description de l'offre
Au cours des 20 dernières années, les équipes du département d'astrophysique du CEA (AIM), du département d'électronique, de détecteurs et d'informatique pour la physique du CEA et de la société 3D PLUS (Buc, Ile de France) ont travaillé ensemble pour repousser les limites de performance des spectromètres imageurs CdTe dans les rayons X et gamma au plus haut niveau international. La dernière version qualifiée pour l'espace, Caliste-SO, a été spécifiquement conçue pour l'instrument STIX à bord de la mission spatiale Solar Orbiter de l'ESA actuellement en opération. Parallèlement, le CEA et 3D PLUS ont créé un laboratoire commun, ALB3DO dont la mission est de transférer la technologie Caliste au secteur nucléaire. Le premier démonstrateur préindustriel d'un tout nouveau système de gamma-caméra portable performant, Spid-X, est disponible.
Les projets STIX (spectro-imageur de Fourier) et Spid-X (spectro-imageur à masque codé) reposent tous deux sur la même technologie de détecteur et les mêmes principes physiques de base et impliquent des techniques de traitement des données présentant des défis similaires. Le projet RISOTY (https://dim-origines.fr/spip.php?rubrique65) est un projet de recherche postdoctoral de 2 ans qui vise à développer des méthodes de reconstruction en imagerie hyper-spectrale pour STIX et Spid-X, en les plaçant à la frontière des deux domaines scientifiques : la spectro-imagerie des éruptions solaires intenses et la spectro-imagerie de sources gamma dans le domaine nucléaire. Le défi central est le même pour STIX et Spid-X : reconstruire une "image" à partir d'une observable qui est liée à un processus physique spécifique et qui est altérée par le système de l'instrument. RISOTY est structuré autour de trois axes de travail principaux :
· La formulation directe du problème de la reconstruction de l'imagerie hyper-spectrale de STIX et Spid-X : prédire l’observable mesurée par le système de détection à partir des cartes hyper-spectrales des sources (carte des électrons énergétiques dans le cas de STIX, et carte des débits de dose/radioisotopes dans le cas de Spid-X).
· La reconstruction de l'imagerie hyper-spectrale X et gamma, problème inverse : prédire les cartes hyper-spectrales des sources à partir de l’observable mesurée par le système de détection. La méthode d'inversion de Tikhonov ayant fait ses preuves pour la reconstruction de STIX, elle constituera une base solide pour cette étude. Cependant, en raison de la très grande dimensionnalité impliquée à la fois dans STIX et Spid-X cette méthode est très coûteuse sur le plan informatique. Des méthodes d'IA seront donc étudiées afin d'accélérer le calcul de cette inversion.
· L’évaluation et validation des méthodes de reconstruction.
Les travaux issus du postdoctorat seront présentés lors de deux conférences internationales et seront publiés dans des revues à comité de lecture.
Profil du candidat
Le candidat ou la candidate est titulaire d’un doctorat en mathématiques appliquées ou en physique avec une forte composante de traitement du signal comprenant l’utilisation de méthodes d’optimisation, méthodes inverses et/ou IA.
Il (ou elle) est intéressé(e) par des applications directes au domaine de l’instrumentation scientifique.
Le poste est ouvert à des profils directement en sortie de thèse de doctorat.
La maitrise de Python est attendue ainsi qu’idéalement, des bibliothèques principales en Deep Learning (Tensorflow, PyTorch ou JAX).
La maitrise d’IDL et C++ sont des atouts non exigés.
Une expérience d’application de méthodes d’optimisation dans les domaines de la physique solaire en rayon X ou dans le domaine de la spectrométrie gamma sont des atouts certains.
Esprit d’équipe, bon relationnel, maitrise de l’anglais (oral et écrit) sont indispensables.
Localisation du poste
Site
Saclay
Localisation du poste
France, Ile-de-France, Essonne (91)
Ville
Gif sur Yvette
Critères candidat
Langues
Anglais (Courant)
Demandeur
Disponibilité du poste
15/11/2025
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