Doctorant (h/f) : étude des cristaux elpasolite contenant en chlore pour la spectroscopie neutron et gamma

Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant (H/F) : Étude des cristaux elpasolite contenant en chlore pour la spectroscopie neutron et gamma
Référence : UMR9012-SOPHEB1-003
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ORSAY
Date de publication : mardi 6 mai 2025
Type de contrat : CDD Doctorant
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2025
Quotité de travail : Complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2200,00 € mensuel
Section(s) CN : 01 - Interactions, particules, noyaux du laboratoire au cosmos

Description du sujet de thèse

L’émergence des cristaux inorganiques elpasolite contenant du chlore, qui sont sensibles à la fois aux neutrons et aux rayonnements gamma, pourrait représenter la base de la prochaine génération de spectromètre neutron et gamma pour des application en physique nucléaire. Le pouvoir de discrimination neutron-gamma de ces cristaux par analyse de forme du signal n’est plus à démontrer mais leur efficacité et la résolution en énergie sont encore peu connue.
Le projet doctoral vise à étudier différents cristaux elpasolite contenant du chlore dans leur structure cristalline (CLYC, TLYC, CLLBC …). L’intérêt sera d’évaluer leur réponse à des neutrons de différentes énergies, au travers de simulation et de mesure avec des sources de neutrons spontanée (fission, AmBe) ou auprès d’accélérateur (LiCORNe@ALTO), afin de construire un démonstrateur pour une expérience en physique nucléaire.
Une deuxième partie des travaux vise à produire des simulations réalistes du démonstrateur à l’aide de bibliothèques multi-physique (Geant4) afin d’établir une fonction de réponse du détecteur. Ces simulations seront comparées aux mesures afin de comprendre le fonctionnement et les limites du détecteur.

Les travaux de recherche du/de la doctorant(e) seront publiés dans des revues internationales à comité de lecture. Les résultats obtenus seront également présentés à des conférences nationales et internationales et à des workshops dédiés.

Références bibliographiques :
A. Gottardo et al. NIM A 1041 167332 (2022)
G. Hull et al., Nucl. Inst. and Meth. A, Vol. 925, pp. 70-75 (2019)
R. Hawrami et al., IEEE Trans. Nucl. Sci., Vol. 63 Is. 6, pp. 2838-2841 (2016)

Contexte de travail

Le laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie est un laboratoire de physique des deux infinis sous tutelle du CNRS, de l'université Paris-Saclay et de l'université de Paris, né en 2020 de la fusion des cinq UMR situées sur le campus universitaire d'Orsay : le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM), le laboratoire d'Imagerie et modélisation en neurobiologie et cancérologie (IMNC), l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPNO), le Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL) et le Laboratoire de physique théorique (LPT).

Les thèmes de recherche du laboratoire sont la physique nucléaire, la physique des hautes énergies, les astroparticules et la cosmologie, la physique théorique, les accélérateurs et les détecteurs de particules ainsi que les recherches et développements techniques et applications associées pour l'énergie, la santé et l'environnement.

La structure dispose de capacités techniques très importantes (environ 280 ingénieurs et techniciens) dans tous les grands domaines requis pour concevoir, mettre au point et en œuvre les dispositifs expérimentaux nécessaires à son activité scientifique : mécanique, électronique, informatique, instrumentation, techniques d'accélération et des techniques de la biologie. Ces forces techniques représentent un atout de premier plan pour la conception, le développement et l'utilisation des instruments nécessaires (accélérateurs et détecteurs). La présence des infrastructures de recherche et des plateformes technologiques rassemblées sur le site du laboratoire constitue également un atout majeur. Enfin, environ 90 ITA des services administratifs et support travaillent aux côtés des scientifiques et ingénieurs.
L’étudiant(e) sera sous la supervision de G. Hull et C. Delafosse au sein du département « Détecteur de Particules et instrumentation associée » du pole ingénierie de IJCLab.
Les modalités d'encadrement de suivi et de formation sont celles de l'école doctorale PHENIICS. L'avancement des recherches est contrôlé en interne par les encadrants et par le comité de suivi de thèse. De plus, les doctorant(e)s d’IJCLab sont suivi(e)s par un Comité d’Accompagnement des Thèses (CAT) qui accompagne les doctorant(e)s et leurs encadrant(e)s durant les 3 années de la thèse par des interactions et des discussions régulières.
IJCLab fonde sa politique de recrutement sur la promotion de l'égalité, de la diversité et de l'inclusion. Valeurs essentielles, elles permettent le développement professionnel des agents, véritables acteurs d'une réussite collective, mais également le développement du laboratoire lui-même.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le/la doctorant(e) travaillera en présence de rayonnement ionisant (source, accélérateur), il/elle devra donc être classé(e) en catégorie B vis-à-vis de l’exposition aux rayonnements ionisant. Une large partie du travail se fera sur ordinateur.
Des déplacements en France et à l’étranger sont à prévoir.

Le candidat devra être titulaire d’un diplôme d’ingénieur et/ou d’un master en physique reconnue par l’école doctorale PHENIICS. Le poste nécessite de solides connaissances en instrumentation en physique nucléaire et subnucléaire et des compétences académiques de haut niveau en programmation scientifique et en analyse de données, de bonnes aptitudes de communication orale et écrite (français et/ou anglais) pour présenter aux congrès et rédiger des articles dans des revues scientifiques. Nous recherchons un jeune chercheur qui saura s’impliquer dans son projet, curieux, ayant une certaine autonomie et une forte motivation pour développer des compétences en physique de l’instrumentation. De plus, le candidat devra être apte à travailler en équipe sur des projets pluridisciplinaires.
Les candidatures devront inclure un CV détaillé ; au moins une référence (personne sus-ceptible d’être contactée); une lettre de motivation d’une page ; les notes de Master 2 ou d’école d’ingénieur).
Le poste étant situé dans une ZRR (zone à régime restrictif), le recrutement est conditionné par l'obtention d'un avis favorable du HFSD. En conséquence, la date de prise de fonction est précisée à titre indicatif et pourra être reportée.