Chercheur post-doctoral en physique des accélérateurs

Le poste est à pourvoir au Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), dans l’équipe Instrumentation, Manipulation et Physique des Faisceaux (BIMP) de la division Accélérateurs du laboratoire.

Les travaux concerneront principalement la conception et les études détaillées de simulation/optimisation des sources et injecteurs de positons des collisionneurs actuels et futurs tels que SuperKEKB, FCC-ee, etc. SuperKEKB est le collisionneur e+e- basé sur le « nano- schéma de faisceaux » fonctionnant à l’énergie de résonance Υ (4S) pour produire des paires de mésons B. L’énergie des faisceaux d’électrons et de positons est respectivement de 7 GeV et 4 GeV. Cette installation est une mise à niveau du collisionneur KEKB afin d’augmenter la luminosité à 8×1035 cm-2s-1, soit 40 fois plus élevée que celle du KEKB. Le FCC-ee est un collisionneur circulaire de haute luminosité et de haute précision qui sera construit dans un nouveau tunnel de 100 km dans la région de Genève. Il fait partie de l’étude de conception du futur collisionneur circulaire au CERN et constituerait la première étape vers l’objectif à long terme d’un collisionneur proton-proton de 100 TeV. Le cas de la physique est bien établi et l’exploitation FCC-ee est prévue à 91 GeV (pôle Z), 160 GeV (seuil de production de paires W), 240 GeV (résonance Higgs) et 350 GeV (seuil t-tbar). L’injecteur de positons est l’un des éléments clés des collisionneurs e+e- nécessitant une attention particulière. En raison de l’émittance élevée de la production 6D et de la charge thermique importante dans la cible de production, les caractéristiques de la source de positons définissent de nombreux paramètres du collisionneur. Dans ce contexte, le candidat réalisera les études de conception détaillée de l’injecteur de positons pour le FCC-ee afin de proposer une solution fiable. Ce travail sera réalisé en étroite collaboration avec KEK sur la base des études et de l’expérience de SuperKEKB. 240 GeV (résonance Higgs) et 350 GeV (seuil t-tbar). L’injecteur de positons est l’un des éléments clés des collisionneurs e+e- nécessitant une attention particulière. En raison de l’émittance élevée de la production 6D et de la charge thermique importante dans la cible de production, les caractéristiques de la source de positons définissent de nombreux paramètres du collisionneur. Dans ce contexte, le candidat réalisera les études de conception détaillée de l’injecteur de positons pour le FCC-ee afin de proposer une solution fiable. Ce travail sera réalisé en étroite collaboration avec KEK sur la base des études et de l’expérience de SuperKEKB. 240 GeV (résonance Higgs) et 350 GeV (seuil t-tbar). L’injecteur de positons est l’un des éléments clés des collisionneurs e+e- nécessitant une attention particulière. En raison de l’émittance élevée de la production 6D et de la charge thermique importante dans la cible de production, les caractéristiques de la source de positons définissent de nombreux paramètres du collisionneur. Dans ce contexte, le candidat réalisera les études de conception détaillée de l’injecteur de positons pour le FCC-ee afin de proposer une solution fiable. Ce travail sera réalisé en étroite collaboration avec KEK sur la base des études et de l’expérience de SuperKEKB. les caractéristiques de la source de positons définissent de nombreux paramètres du collisionneur. Dans ce contexte, le candidat réalisera les études de conception détaillée de l’injecteur de positons pour le FCC-ee afin de proposer une solution fiable. Ce travail sera réalisé en étroite collaboration avec KEK sur la base des études et de l’expérience de SuperKEKB. les caractéristiques de la source de positons définissent de nombreux paramètres du collisionneur. Dans ce contexte, le candidat réalisera les études de conception détaillée de l’injecteur de positons pour le FCC-ee afin de proposer une solution fiable. Ce travail sera réalisé en étroite collaboration avec KEK sur la base des études et de l’expérience de SuperKEKB.

Une partie des activités de R&D sur la source de positons chez IJCLab se concentre sur la conception et l’optimisation du système d’injection de positons FCC-ee. Le post-doctorant devra travailler sur les différents schémas de production de positons en tenant compte des contraintes thermomécaniques imposées par le matériau cible. Plusieurs options du système d’accélération-capture de positrons seront étudiées pour arriver à une conception optimisée et réaliste de l’injecteur de positrons capable de fournir les paramètres de conception FCC-ee. Ainsi, un démonstrateur de source de positons pour un nouveau système de cible et de capture utilisant le linac de 6 GeV de l’installation SwissFEL au PSI sera réalisé pour valider le concept proposé. Des tests de faisceaux (KEK, MAMI, DESY…) sont également prévus pour étudier les matériaux cibles et le schéma de production de positons hybrides.

IJCLab est un laboratoire CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay et Université de Paris, situé sur le campus de l’Université Paris-Saclay à Orsay. Le campus est idéalement situé à 20 km au sud de Paris et est facilement accessible en train régional (35 min)

L’effectif de l’IJCLab est constitué de près de 560 personnels permanents (340 ingénieurs, techniciens et personnels administratifs et 220 chercheurs et enseignants-chercheurs) et d’environ 200 personnels non permanents, dont 120 doctorants. Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, la physique théorique, les astroparticules, l’astrophysique et la cosmologie, les accélérateurs de particules, l’énergie et l’environnement et la santé. IJCLab dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 ingénieurs et techniciens) dans tous les grands domaines nécessaires à la conception, au développement/mise en œuvre des dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique, ainsi qu’à la conception, au développement et à l’utilisation des instruments.

L’équipe BIMP du Pôle Accélérateur est composée de 22 personnes engagées dans divers domaines de la conception d’accélérateurs et de projets associés comme FCC, ThomX, MYRRHA, SPIRAL2, MLL-TRAP…

Le candidat devrait jouer un rôle essentiel dans le groupe de projet R&D sur la source de positons. Ce groupe de projet possède une expertise de longue date dans les sources de positons acquise à travers de nombreuses études et réalisations qui ont concerné des expériences sur cibles fixes avec des positrons, des sources de positrons pour anneaux de stockage (ACO, DCI et SuperACO), et des études pour e+e-circulaire (LEP, SuperB). et collisionneurs linéaires (CLIC, ILC).

Plus d’informations sur FCC peuvent être trouvées sur : https://fcc.web.cern.ch/