Topic description
SOLEIL est une source de lumière en fonctionnement depuis dans la région Sud de Paris. L'installation fournit des photons de forte intensité couvrant une gamme spectrale qui s'étend de l'infra-rouge aux Rayons X durs et sert une communauté internationale dans des domaines de recherche couvrant la physique, la chimie et la biologie. Le rayonnement est produit par des électrons de 2.75 GeV qui traversent des aimants de courbure et des dispositifs magnétiques nommés 'Insertions'. La demande croissante en brillance de photons a poussé la plupart des Synchrotrons dans le monde à construire de nouvelles installations ou à améliorer leurs propres équipements? SOLEIL a débuté en un projet d''Upgrade' des accélérateurs et des lignes de lumière avec l'objectif de diminuer fortement l'émittance. Néanmoins, cette opération engendre un augmentation du nombre de dispositif de guidage des particules, réduisant de fait l'espace dédié aux insertions. Fournir des photons aux ligne de lumière sur une gamme spectrale aussi large que précédemment requiert de développer de nouveaux dispositifs magnétiques. Le Groupe Magnétisme et Insertions a lancé une étude sur des insertions, innovante pour certaines pour répondre à ce besoin. L'équipe est aussi impliquée dans le projet COXINEL, qui a pour objectif de produire des photons X avec un Accélérateurs à Plasma. Plusieurs options techniques ont été envisagées, comme l'utilisation d'onduleur à double période, les insertions à faible entrefer ou les onduleurs à gradient transverse mais des études théoriques et expérimentales approfondies sont indispensables pour conclure sur la faisabilité.
L'étudiant/e est invité/e étudier l'impact des insertions sur la dynamique du faisceau d'électrons ainsi que les propriétés spectrales. Cette étude sera complétée par des contrôles magnétiques, précédés une formation aux techniques de mesures magnétiques, aux méthodes d'analyse, suivie de tests expérimentaux sur l'anneau de stockage de SOLEIL, sur l'accélérateur Plasma de Dresde (projet COXINEL) et des tests avec les scientifiques de ligne de SOLEIL.
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SOLEIL is a light source which is in operation since close to Paris in France. The facility provides photons of high intensity covering a wide spectral range extending from Infrared to hard X-rays and serves an international community in many fields of science including physics, material science, chemistry and biology. The radiation is produced by 2.75 GeV electrons bunches crossing bending magnets and periodic magnetic devices called insertion devices (ID). The increasing demand of photon brightness has pushed most of the present Synchrotrons in the world to propose new light sources or to upgrade their own storage rings. In, SOLEIL started an Upgrade project of the accelerators and beamlines with objective to dramatically decrease the horizontal emittance. However, the increase of the number of guiding magnets has led to a reduction of the space dedicated to IDs and to deliver wide spectral range to ID beam lines, innovative solutions have been undertaken. The Magnetism and Insertion Device Group of SOLEIL is presently studying the capability of building large spectral domain IDs. The Group is also involved in the COXINEL project aiming at producing photons in the soft X-Ray domain with a compact plasma-based accelerator. Several exotic options have been envisaged such bi-périodic undulator, mini-gap operation or tranverse gradient undulator study, but deep theoretical and experimental development are mandatory to conclude on a realistic feasibility.
The PhD student is invited to study the impact of exotic insertion device on the Beam Dynamics and the spectral charactéristics. The studies will be followed by magnetic control, analysis, experimental tests on the storage ring of SOLEIL and tests with scientists on beamlines. The thesis will be also completed with tests on the Plasma Particle Accelerator of Dresde through the COXINEL project.
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Début de la thèse : 01/10/
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Programme pour normalien ENS Paris-Saclay
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