Conception d'electro-aimants pour expériences plasmas magnétisés sur l'installation laser LMJ-PETAL

Electromagnétisme, génie électrique Conception d'electro-aimants pour expériences plasmas magnétisés sur l'installation laser LMJ-PETAL H/F Le Laser MégaJoule (LMJ) est un très grand instrument de recherche exploité pour des applications défense au profit de la garantie de la sûreté et de la fiabilité des armes nucléaires de la dissuasion. Depuis son couplage au laser de forte puissance PETAL, le LMJ est aussi mis à disposition de la communauté scientifique internationale, pour des expériences de recherche académique. Dans le but d'augmenter les capacités de l'installation notamment dans les domaines de la Fusion par Confinement Inertiel, la génération de sources de rayonnement et l'astrophysique, le CEA, avec le soutien de la région Nouvelle Aquitaine, vient de réaliser l'étude de faisabilité d'un système additionnel permettant la réalisation d'expériences sous champ magnétique intense (qq. 10T). La poursuite du projet en vue d'une intégration sur l'installation fait l'objet d'une collaboration entre plusieurs départements du CEA mais également avec d'autres laboratoires français (LULI, CELIA) ou étrangers (Japon, USA). 2 ans + 2 x 1an renouvelables Le système de génération de champ magnétique est constitué essentiellement d'une bobine (électro-aimant) consommable positionnée autour de la cible laser et alimentée par un banc d'énergie via une ligne de transmission. La poursuite du projet nécessite un travail approfondi de conception des bobines qui devront posséder les performances requises en termes de champ magnétique généré (intensité, volume magnétisé, homogénéité spatiale et stabilité temporelle) tout en étant adaptées à la fois aux caractéristiques de l'alimentation électrique impulsionnelle de forte puissance (~10µs, qq. 10kA et qq. 10kV) et aux contraintes expérimentales d'une très grande installation laser (intégration en centre chambre d'expérience, alignement, risque débris, sûreté nucléaire...). Ce travail de conception s'appuiera d'une part sur des simulations numériques à l'aide de codes commerciaux (CST, COMSOL, Spice) ou développés au CEA, dans des physiques aussi variées que l'électromagnétisme, la thermique, la mécanique, l’interaction rayonnement/matière et l'hydrodynamique. D'autre part, les études mettront également en œuvre un prototype instrumenté, opérationnel au CEA CESTA, afin de tester et valider expérimentalement les différents concepts de bobines. Afin d'aboutir à la définition de bobines utilisables pour une campagne expérimentale de qualification du système et une 1ère campagne de physique sur l'installation LMJ-PETAL, le post-doctorant devra : - mettre en œuvre les simulations numériques et les expériences permettant la conception des bobines - développer les capacités du laboratoire base arrière dédié à l’étude et à la qualification des bobines notamment en termes de diagnostic de mesures - participer aux échanges avec les industriels en charge de la réalisation du système électrotechnique alimentant les bobines - participer aux collaborations avec les laboratoires extérieurs sur le développement des bobines - rédiger les rapports internes et publications scientifiques associées Compétences multiphysiques Simulation numérique Instrumentation Compétences multiphysiques Simulation numérique Instrumentation CST, COMSOL Post-doc 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.