Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Etudes du transport d'un faisceau d'électrons dans du gaz
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le Laboratoire Faisceaux et Electronique de Puissance utilise des faisceaux d'électrons relativistes pulsés intenses afin d'étudier la réponse thermo-mécanique des matériaux. Ces expériences sont réalisées sur l'installation CESAR du CEA CESTA, une installation délivrant un faisceau d'électrons très intense (800 keV, 300 kA) en un temps très bref (quelques dizaines de nanosecondes). Le faisceau doit être transporté sur une dizaine de centimètres, avant d'atteindre la cible, dans laquelle il sera soumis à un champ magnétique et interagira avec du gaz. L'ionisation du gaz par le faisceau limite les effets de charge d'espace et permet ainsi de transporter le faisceau jusqu'à la cible étudiée. La physique du transport du faisceau dans la chambre d'expérience est complexe, justifiant des études expérimentales et numériques pour donner une description pertinente du faisceau qui interagit avec les matériaux étudiés.
Une partie des expériences sur CESAR est dédiée à la caractérisation du faisceau d'électrons. Cependant, le nombre de tirs étant limité, une étude systématique de la physique mise en jeu n'est pas envisageable sur ce moyen. En revanche, l'installation RKA, délivrant un faisceau moins intense que CESAR, est adaptée pour la réalisation de tirs d'étude. RKA permet donc d'étudier le comportement d'un faisceau propagé dans un gaz et de mettre au point les techniques et diagnostics associés. En outre, un code suivant la méthode PIC (Particle In Cell) permet de simuler le transport d'un faisceau d'électrons dans du gaz est actuellement développé.
Les expériences serviront alors à valider le code de calcul dans les différents régimes de transport. Le(la) candidat(e) devra choisir ou proposer des diagnostics afin de comparer les grandeurs représentatives du faisceau ou du plasma issues de l'expérience aux résultats de la simulation.
La thèse se déroulera entièrement au CEA/CESTA, situé au BARP (33) au sud de Bordeaux.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale des Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Bordeaux
Localisation du sujet de thèse
Site
Gramat
Critères candidat
Formation recommandée
bac+5 en physique des plasmas, électromagnétisme
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Szalek Nicolas < email deleted for security reasons >
CEA
DAM/DSGA//DSGA
Cesta
15 av Sablières
33114 Le Barp
Tuteur / Responsable de thèse
Gobet Franck < email deleted for security reasons >
Université Bordeaux 1
CENBG
Chemin du solarium
33175 Gradignan cedex
0557120876
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Etudes du transport d'un faisceau d'électrons dans du gaz
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le Laboratoire Faisceaux et Electronique de Puissance utilise des faisceaux d'électrons relativistes pulsés intenses afin d'étudier la réponse thermo-mécanique des matériaux. Ces expériences sont réalisées sur l'installation CESAR du CEA CESTA, une installation délivrant un faisceau d'électrons très intense (800 keV, 300 kA) en un temps très bref (quelques dizaines de nanosecondes). Le faisceau doit être transporté sur une dizaine de centimètres, avant d'atteindre la cible, dans laquelle il sera soumis à un champ magnétique et interagira avec du gaz. L'ionisation du gaz par le faisceau limite les effets de charge d'espace et permet ainsi de transporter le faisceau jusqu'à la cible étudiée. La physique du transport du faisceau dans la chambre d'expérience est complexe, justifiant des études expérimentales et numériques pour donner une description pertinente du faisceau qui interagit avec les matériaux étudiés.
Une partie des expériences sur CESAR est dédiée à la caractérisation du faisceau d'électrons. Cependant, le nombre de tirs étant limité, une étude systématique de la physique mise en jeu n'est pas envisageable sur ce moyen. En revanche, l'installation RKA, délivrant un faisceau moins intense que CESAR, est adaptée pour la réalisation de tirs d'étude. RKA permet donc d'étudier le comportement d'un faisceau propagé dans un gaz et de mettre au point les techniques et diagnostics associés. En outre, un code suivant la méthode PIC (Particle In Cell) permet de simuler le transport d'un faisceau d'électrons dans du gaz est actuellement développé.
Les expériences serviront alors à valider le code de calcul dans les différents régimes de transport. Le(la) candidat(e) devra choisir ou proposer des diagnostics afin de comparer les grandeurs représentatives du faisceau ou du plasma issues de l'expérience aux résultats de la simulation.
La thèse se déroulera entièrement au CEA/CESTA, situé au BARP (33) au sud de Bordeaux.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale des Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Bordeaux
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Gramat
Critères candidat
Formation recommandée
bac+5 en physique des plasmas, électromagnétisme
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Szalek Nicolas < email deleted for security reasons >
CEA
DAM/DSGA//DSGA
Cesta
15 av Sablières
33114 Le Barp
Tuteur / Responsable de thèse
Gobet Franck < email deleted for security reasons >
Université Bordeaux 1
CENBG
Chemin du solarium
33175 Gradignan cedex
0557120876
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