Les offres de “CEA”

Expire bientôt CEA

Développement d'un logiciel de traitement des données de mesure et caractérisation d'un nouv H/F

  • Stage
  • Saclay (Essonne)
  • Développement informatique

Description de l'offre

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Référence

2021-19381

Description de l'unité

Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), implanté à Saclay (au sud de Paris), est en charge de la métrologie française pour les rayonnements ionisants. Il est désigné par le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d'Essais), l'institut de métrologie française et est aussi un laboratoire du CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) avec un personnel permanent d'environ 50 personnes. Au sein du LNHB, le Laboratoire de Métrologie de l'Activité (LMA) est en charge de la métrologie primaire pour la mesure d'activité et du transfert des références vers les laboratoires d'étalonnage accrédités et les utilisateurs des domaines d'application tels que : la médecine nucléaire, l'industrie nucléaire, la surveillance de l'environnement.

Le Laboratoire Capteurs et Architectures Électroniques (LCAE) intervient de l'idée jusqu'au prototype principalement dans le domaine de l'instrumentation nucléaire. Fort de ses trois thématiques complémentaires (chimie, physique, électronique), ce laboratoire a internalisé toutes les compétences, le savoir-faire et les équipements pour développer de nouveaux systèmes de mesures de rayonnements ionisants.

Description du poste

Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Développement d'un logiciel de traitement des données de mesure et caractérisation d'un nouv H/F

Sujet de stage

Dans l'optique de caractériser les nouveaux scintillateurs, une instrumentation spécifique a été développée, appelée Compton-RCTD (Rapport des Coïncidences Triple à Double). Ce dispositif de détection est fondé sur la méthode des coïncidences et de l'interaction Compton pour les études de la non-linéarité du rendement lumineux des scintillateurs. Elle utilise une nouvelle approche qui permet des mesures plus précises grâce à la détermination séparée des paramètres du rendement lumineux intrinsèque et de la non-linéarité du scintillateur. L'utilisation d'une chaîne d'acquisition numérique, l'analyse des données hors ligne et les améliorations géométriques réduisent considérablement le temps nécessaire pour effectuer une mesure. Ce dispositif nécessite aujourd'hui un logiciel de traitement adapté et d'un modèle de simulation Monte-Carlo et de calcul adapté.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

De récents travaux ont mené le LNHB et le LCAE à développer de nouveaux scintillateurs poreux et l'instrumentation associée afin de créer de nouveaux systèmes de détection pour les gaz radioactifs. Ces dispositifs ont tout d'abord un but métrologique afin de qualifier des atmosphères composées de faibles concentrations en gaz radioactif. Dans un second temps, l'objectif est de fabriquer des instrumentations abordables afin de réaliser des mesures in-situ pour une grande variété d'applications : militaires, environnement, industrie, démantèlement, … Ces développements font l'objet du projet FET-OPEN SPARTE débuté en octobre 2020.

Dans l'optique de caractériser les nouveaux scintillateurs, une instrumentation spécifique a été développée, appelée Compton-RCTD (Rapport des Coïncidences Triple à Double). Ce dispositif de détection est fondé sur la méthode des coïncidences et de l'interaction Compton pour les études de la non-linéarité du rendement lumineux des scintillateurs. Elle utilise une nouvelle approche qui permet des mesures plus précises grâce à la détermination séparée des paramètres du rendement lumineux intrinsèque et de la non-linéarité du scintillateur. Les principaux points forts du système sont l'utilisation d'un détecteur à scintillation à trois photomultiplicateurs pour la mesure absolue du nombre moyen de photons détectés et l'application de corrections récemment développées pour les coïncidences accidentelles. L'utilisation d'une chaîne d'acquisition numérique, l'analyse des données hors ligne et les améliorations géométriques réduisent considérablement le temps nécessaire pour effectuer une mesure (i.e. de 2 semaines à 48 h).

Ce dispositif nécessite maintenant des moyens de traitements des données automatiques, avec notamment des supports graphiques qui permettront d'améliorer le traitement des résultats. L'objectif est aussi de permettre aux laboratoires concernés de traiter rapidement des échantillons de scintillateur pour en obtenir leurs caractéristiques en une seule expérience alors que ceci nécessite plusieurs tests en temps normal.

Moyens / Méthodes / Logiciels

C++, Scintillation,

Profil recherché

Profil du candidat

Ce stage a pour objectif de développer un logiciel de calcul et de traitement des données de mesure. Dans un premier temps, il sera orienté vers l'analyse des données de mesure afin d'obtenir les propriétés des scintillateurs par ajustement mathématique de fonction type gaussiennes et exponentielles et nécessitera des développements en langage C++ et/ou Python afin de générer les graphiques de sortie avec les résultats et leurs incertitude associées. Ce premier développement sera utilisé sur les nouveaux scintillateurs développés dans le cadre du projet SPARTE, mais aussi sur des scintillateurs organiques (principalement liquides ou solide dans une géométrie de fiole scintillante) conçus au LCAE.

Par la suite, ces développements seront orientés vers l'amélioration du modèle Monte-Carlo du dispositif déjà modélisé sous Penelope 2018, avec notamment l'augmentation de la gamme en énergie ciblée. L'utilisation des données précédentes traitées, couplées aux simulations, permettront de calculer l'activité d'un radionucléide présent dans l'échantillon comme le 3H. Cette nouvelle méthode de mesure utilisant la réponse du scintillateur mesurée, sera utilisée au LNHB pour la mesure d'activité d'échantillons en scintillation sans l'utilisation d'un modèle de rendement lumineux en complément de la méthode RCTD classique. Des moyens de calcul et d'analyse seront développés en conséquence pour répondre à cette problématique suivant l'avancée du stage.

Le stagiaire devra maîtriser différents domaines de compétence :

Le développement logiciel comme le C++, Python, Root ou Gnuplot
La construction de modèles Monte-Carlo pour les simulations d'interactions rayonnements matière
Les interactions rayonnement matière et le transfert d'énergie dans un scintillateur

Faire de chaque avenir une réussite.
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