Post-doc caractérisation de phénomènes transitoires rapides par imagerie à rayons x h/f

Description du poste


Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle


Contrat

Post-doctorat


Intitulé de l'offre

Post-doc caractérisation de phénomènes transitoires rapides par imagerie à rayons X H/F


Sujet de stage

Ce post-doctorat vise à développer une chaîne de mesure dédiée à l'observation et la caractérisation de Phénomènes Transitoires Rapides (PTR) par Imagerie à Rayons X (IRX) en contraste de phase. L'enjeu est de disposer d'un système de mesure pouvant être déployé en laboratoire sur une large gamme d'expériences qui ne peuvent pas être déplacées au synchrotron. Les performances visées sont justifiées par des problématiques portées par l'ONERA et le CEA en lien avec la fabrication additive, la propagation d'ondes de choc dans des polymères peu denses, et le diagnostic de matériaux en composite carboné impactés par un arc électrique.


Durée du contrat (en mois)

24


Description de l'offre

Pour les objets d’absorption faible tels que des polymères peu denses, les liquides ou les plasmas, l’IRX conventionnelle, qui fournit un contraste lié à des variations de sections efficaces d’absorption, s’avère insuffisante. Pour complémenter l’absorption, il est possible d’exploiter la phase du rayonnement X, qui permet de mieux détecter les inhomogénéités et les interfaces entre les matériaux. La méthode retenue ici pour mesurer la phase est l’interférométrie à décalage multilatéral (IDML). Elle utilise un unique réseau de phase bidimensionnel en damier qui génère une figure d’interférence de référence sur le détecteur. L’introduction d’un objet entre le réseau et le détecteur modifie la figure d’interférence qui est ensuite analysée par transformée de Fourier pour reconstruire la phase. En ne nécessitant qu’une seule grille de phase et en présentant un minimum de perte de flux X, cette méthode a des caractéristiques intrinsèques favorables en termes de sensibilité, robustesse, facilités d’alignement et polyvalence, pour être appliquée à l’imagerie dynamique.
Dans un premier temps, vous chercherez à dimensionner le système imageur. Vous mettrez en place une méthodologie en statique pour préparer et optimiser l’imagerie en condition dynamique, avec comme objectifs une cadence d’acquisition d’images > 1 kHz, un temps d’exposition de l’ordre de la µs et une gamme de résolution spatiale comprise entre 30 et 300 µm.
Vous chercherez à trouver la meilleure méthode pour détecter le rayonnement X aux cadences souhaitées : détection indirecte au moyen d’un scintillateur convertissant les photons X en photons visibles, puis détection par une caméra rapide, ou détection directe via une matrice de semi-conducteurs pixellisés et hybridés à une chaîne électronique.
Pour réaliser les objectifs, vous vous appuirez sur le banc d’imagerie du CEA, ainsi que sur les codes de simulation développés au CEA (logiciel CIVA).
Puis vous ferez la démonstration d’imagerie en condition dynamique d’un PTR sur des sources X en rupture technologique (source à émission secondaire par laser et tube rayons X à anode liquide).
Dans un second temps, vous étudierez la faisabilité d’étendre le système imageur aux très hautes cadences (>100 kHz) et/ou au « flash nanoseconde » monocoup.


Profil du candidat

* Docteur en physique avec une dominante en instrumentation
* Utilisation d'outils de simulation et compétences en programmation pour le physicien
* Des connaissances en imagerie à rayons X seraient un plus

Localisation du poste


Site

Saclay


Localisation du poste

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


Ville

Saclay


Disponibilité du poste

03/02/2025


Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs. Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international. Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
* La conscience des responsabilités
* La coopération
* La curiosité


Référence

2024-33726


Description de l'unité

Le Laboratoire d'Instrumentation MultiTEchnique (LIMTEC), composé de 25 collaborateurs, est chargé d'étudier et de développer des techniques de contrôle de monitoring et de diagnostic basées sur des physiques du spectre électromagnétique (courants de Foucault, radiographie et tomographie X, fluorescence X, thermographie active, réflectométrie électrique).
#J-18808-Ljbffr