Expériences sur accélérateur laser-plasma pour sonder la matière extrême

Physique du noyau, atome, molécule Stage - Bac+4/+5 - Expériences sur accélérateur laser-plasma pour sonder la matière extrême - H/F L'accélération laser-plasma est une méthode unique permettant de produire, sur des distances millimétriques, des faisceaux d'électrons relativistes atteignant des énergies de plusieurs centaines de MeV voire au-delà du GeV. Une série d’expériences menées en collaboration avec le LLNL (USA) a démontré la production de faisceaux d’électrons atteignant des charges extrêmement élevées, au-delà de 1 µC, supérieures aux accélérateurs conventionnels les plus performants. Pour cela, nous avons utilisé le laser PETAL sur l’installation Laser MégaJoule (LMJ). Le stage s’inscrit dans la continuité de ces expériences. Les faisceaux d’électrons produits par accélération laser-plasma peuvent être utilisés pour sonder soit directement, soit indirectement (en particulier après conversion en rayonnement X), la matière à haute densité d'énergie. Pour cela, on profite en particulier des durées extrêmement courtes (picoseconde à femtoseconde) des faisceaux générés pour sonder des processus tout aussi brefs. Dans l’expérience considérée ici, on utilisera directement le faisceau d’électrons généré par PETAL pour venir radiographier des champs magnétiques induits par les faisceaux laser de forte puissance du LMJ, dans un schéma de type 'pompe-sonde'. L’objectif premier de ce stage est donc de dimensionner l’expérience, définir les méthodes de détection et simuler le signal observé. L’étudiant.e considérera différents types de faisceaux d’électrons (mono-énergétiques ou spectre large) et différentes configuration et pourra comparer cette méthode avec d’autres types de radiographies (par faisceaux de photons ou d’autres particules chargées, par exemple des protons). Il.elle s'appuiera sur des calculs de tracé de rayons et de transport de particules énergétiques par des méthodes de type Monte-Carlo. En cas de poursuite en thèse, l’étudiant.e pourra effectuer l’analyse des données expérimentales visant à la publication d’un article scientifique. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Formation en physique dans un ou plusieurs de ces domaines : physique des plasmas, physique des accélérateurs, optique, laser. Calcul numérique (Python ou Matlab/Octave). Bac+4/+5