Les objectifs de cette thèse se situent en amont du côté applicatif, dans le domaine de la métrologie des radionucléides, afin d'obtenir des informations pour la compréhension des mécanismes de scintillation.

Ce sujet constitue une nouvelle discipline pour le LNHB-MA, inexistante dans les autres laboratoires, et porte sur la métrologie des scintillateurs.

Les travaux seront axés sur l’instrumentation et l’analyse des résultats, permettant une meilleure compréhension des phénomènes physiques sous-jacents.

L’un des objectifs expérimentaux majeurs de la thèse sera la mise en place de la nouvelle installation Compton-TDCR, permettant la mesure absolue du rendement de scintillation en fonction de l’énergie des électrons. Ce dispositif sera conçu par impression 3D et intègrera des détecteurs germanium haute pureté (GeHP) afin d’augmenter la précision des mesures. Après la caractérisation en énergie et en rendement de ces détecteurs, ils seront intégrés dans le montage final.

Vous serez en charge du traitement des signaux à l’aide d’un module numérique générant des fichiers en list mode. Ces données seront ensuite analysées par un logiciel existant développé en Rust, doté d’une interface Python, actuellement limité à quatre voies. Le nouveau dispositif intègre jusqu’à trois détecteurs GeHP en plus des trois voies de photomultiplicateurs.

Il sera nécessaire d’adapter le logiciel pour assurer un traitement optimisé des informations obtenues. Après un réglage précis de l’électronique et une série de tests expérimentaux, les modifications logicielles devront être mises en œuvre afin de garantir l’exploitation complète des données fournies par la plateforme.

Une fois cette première étape achevée et la plateforme fonctionnelle, vous travaillerez sur la compréhension des phénomènes de scintillation.

A/Les études porteront sur des matériaux standards tels que les scintillateurs organiques (liquides ou plastiques) et inorganiques.

B/L’investigation s’étendra à des matériaux encore peu explorés, comme les scintillateurs poreux.

Cette phase nécessitera une collaboration étroite avec l’Université de Lyon, en particulier avec l’Institut Lumière Matière, où seront réalisées des mesures complémentaires permettant d’affiner l’analyse des phénomènes de scintillation, de compléter les résultats obtenus au laboratoire et d’effectuer des simulations permettant de coupler les différents types d’expériences.

L’objectif final de cette installation est d’établir une méthodologie de métrologie des scintillateurs permettant d’accéder à la courbe de réponse de ces matériaux en fonction des énergies des électrons interagissant dans le milieu, ainsi qu’à leurs propriétés temporelles.

Ce travail ouvrira la voie à de nouvelles méthodes de mesure des rayonnements ionisants et apportera une contribution significative à la communauté scientifique dans ce domaine.

#Thèse ; #PhD ; #CEA-List

Vous disposez d'un bac+5.

Vous serez amené(e) à :

- Mettre en service le nouveau dispositif Compton, l’utiliser et valider les résultats expérimentaux sur des scintillateur liquides avec et sans radionucléides émetteurs bêta purs

- Développer les outils de calcul utilisant les nouvelles méthodes basées sur la mesure Compton pour le calcul du rendement de détection

- Utiliser les informations temporelles des scintillateurs pour développer de nouvelles techniques d’analyse comme le dé-mélange d’émetteurs bêta purs

Compétences requises :  

- Intérêt pour l’expérimentation et l’instrumentation de mesure des rayonnements.

- Programmation en Python et/ou C++/Rust dans un contexte scientifique.

- Interactions rayonnement-matière et processus optiques

- Notions de simulation Monte-Carlo (en tant qu’utilisateur).

- Capacité à travailler en équipe et à interagir avec des partenaires académiques.

Vous serez amené(e) à effectuer des missions à l’étranger.

Le caractère expérimental de ces travaux nécessitera une forte implication dans les essais en laboratoire pour réaliser les mesures.

Vous serez amené à faire des publications scientifiques et des présentations.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous.