En utilisant ce site, vous acceptez que les cookies soient utilisés à des fins d'analyse et de pertinence     Oui, j'accepte  Non, je souhaite en savoir plus
Sujets de thèse
Filtrer par critères

DRF : Sujet de thèse SL-DRF-19-0694

DOMAINE DE RECHERCHE
Astrophysique / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français

Etude des performances de détecteurs polarimetriques pour de futures missions spatiales X/gamma

RÉSUMÉ DU SUJET

La mesure de la polarimétrie des sources astrophysiques X et gamma est un domaine en pleine expansion. La polarimétrie nous ouvre, en effet, une nouvelle fenêtre sur les phénomènes physiques de haute énergie, fenêtre très partiellement dévoilée actuellement par les observations des missions spatiales INTEGRAL et ASTROSAT. Par exemple, seule la polarimétrie peut nous indiquer la présence d’un champ magnétique fort au voisinage des trous noirs en systèmes binaires ou dans les noyaux actifs de galaxies. Elle nous permet aussi de déterminer précisément quelle zone domine l’émission synchrotron d’une nébuleuse de pulsar ou d'un reste de supernova à un instant donné.

En vue de proposer un futur polarimètre gamma spatial aux agences, nous poursuivons depuis 2012 un programme de R&T CNES, qui devrait aboutir en 2019 à la construction d'un mini-télescope Compton comportant un détecteur Silicium à piste (DSSD) et un calorimètre en CeBr3. Une version pouvant être compatible avec un nanosat 3U, où le calorimètre serait une caméra gamma Caliste développée par le CEA, est aussi en cours d’étude.

Le candidat devra donc mesurer les performances de ces télescopes Compton, en particulier auprès de la ligne Haute Energie de l'ESRF à Grenoble, afin de déterminer les performances polarimétriques de ces systèmes. Le candidat devra participer à ces campagnes de tests et d'étalonnage, effectuer les analyses de polarisation, et optimiser ces systèmes. Ces mesures devront servir ensuite à estimer les performances d'une future mission spatiale via des simulations Monte-Carlo, et à détailler les différents objectifs scientifiques potentiellement atteignable par cette mission, qui seront regroupés dans un livre blanc auquel le candidat participera.

Le développement de détecteurs Compton est aussi très important pour la médecine nucléaire, en particulier pour l’hadron-thérapie. L’utilisation d’un détecteur Compton permettrait d’avoir, en effet, un système plus petit et plus sensible pouvant déterminer le point d’impact final des hadrons. Cela permettrait donc d’injecter une dose radioactive beaucoup moins importante aux patients. Une partie de la thèse se fera donc en collaboration avec des médecins. Une version du télescope à base de DSSD pourra être placée à terme dans l’accélérateur expérimental de l’hôpital de Nice, avec lequel nous collaborons.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Le candidat devra avoir à la fois des connaissances en instrumentation spatiale et en astrophysique des hautes énergies. Master 2 OSAE.

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Direction d'Astrophysique
Laboratoire d'Etudes des Phénomènes Cosmiques de Haute Energie
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2019
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Philippe LAURENT  

CEA
DRF/IRFU/DAP/LEPCHE
CEA/Saclay

Téléphone : +33 1 69 08 61 40

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Diderot (Paris 7)
Science de la Terre et de l'Environnement et Physique de l'Univers Paris (STEPUP)
DIRECTEUR DE THÈSE

Philippe LAURENT

CEA
DRF/IRFU/DAP/LEPCHE
CEA/Saclay