Stage - Bac+4 - Modélisation d'un jet de gaz supersonique pour l'accélération laser-plasma - H/F

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co-développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.
Venez-vous investir et relever des défis avec des moyens technologiques d'exception!  

Référence

2024-33041-S1355  

Description du poste

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage - Bac+4 - Modélisation d'un jet de gaz supersonique pour l'accélération laser-plasma - H/F

Sujet de stage

En focalisant simplement une impulsion laser de très forte puissance crête (dizaines de TW jusqu'à plusieurs PW) dans un jet de gaz, on peut produire et accélérer des paquets d'électrons à des vitesses proches de celle de la lumière. Cette technique dite d'accélération laser-plasma est une véritable alternative aux accélérateurs de particules conventionnels. Depuis peu, elle permet en outre de produire des faisceaux d'électrons de très forte charge dans un environnement comme le Laser Mégajoule.
Dans ces expériences, les propriétés du gaz sont primordiales pour déterminer les caractéristiques des faisceaux d'électrons générés. Une modélisation précise de l'écoulement du gaz est donc essentielle pour pouvoir dimensionner de futures expériences.

Durée du contrat (en mois)

4-6 mois

Description de l'offre

Lors du processus d'accélération laser-plasma, le faisceau laser se propage dans un milieu gazeux (typiquement de l'He) sur une distance de quelques millimètres seulement, à l'intérieur d'une enceinte placée sous vide. L'impulsion laser ionise fortement le gaz qui passe ainsi à l'état de plasma, au sein duquel les gradients de densités créent de forts champs accélérateurs. Le gaz est expulsé pendant quelques millisecondes par une électrovanne et s'écoule dans une buse dont la forme permet au gaz d'atteindre en sortie une vitesse supersonique. Le profil de densité du gaz en sortie, et donc du plasma résultant, peut être façonné par une conception appropriée de la buse. La présence de non-uniformités peut en outre conduire à des chocs hydrodynamiques présentant un intérêt pour accélérer plus efficacement les électrons.
L'objectif de ce stage est de modéliser le profil de densité du gaz en utilisant des logiciels librement accessibles (OpenFOAM notamment). Cette modélisation pourra être comparée avec des mesures pré-existantes de cas simples. Si la validation est satisfaisante, l'outil numérique développé permettra de concevoir des solutions plus avancées pour les futures expériences. Les profils de densité de gaz calculés pourront notamment être injectés comme donnée d'entrée dans les codes de simulation de plasmas utilisés au CEA.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les salariés du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.

Profil du candidat

Formation en physique ou sciences de l'ingénieur dans un ou plusieurs de ces domaines : dynamique des fluides, physique des plasmas, bases de CAO
Calcul numérique
Bac+4

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel