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Accueil > FR > Recrutements > Offres de thèses 2018

DYSCO — Dynamique des paquets d’électrons relativistes dans les centres de rayonnement synchrotron

par Webmestre - publié le

Directeur de thèse : Serge Bielawski, Clément Evain

Laboratoire(s) d’accueil : PhLAM

Résumé du projet de thèse

Le contexte du sujet de Thèse est l’étude de sources nouvelles de lumière cohérente, basées sur des accélérateurs d’électrons relativistes, en partticulier les centres de rayonnement Synchrotron, comme SOLEIL (France). Le principe de base consiste à dévier des électrons relativistes au moyen d’un champ magnétique (des dipoles magnétiques ou des onduleurs), afin de produire une émission spontanée de lumière ou un gain optique. Ceci permet de produire des longueurs d’onde difficilement accessibles par d’autres moyens, comme dans l’UV extreme, le domaine des X ou du Terahertz.

Le projet de thèse se focalisera sur la modélisation, le simulations numériques et le développement de codes de calcul pour les électrons relativistes. Un des thèmes abordés concernera les conséquences de l’interaction entre les paquets d’électrons et leur propre champ (l’instabilité dite de microbunching). Cette instabilité est en effet une des limitations les plus fondamentales dans les accélérateurs, car elle survient naturellement lors que la charge du paquet dépasse un certain seuil. D’un point de vue fondamental, il s’agit également d’un exemple d’auto-organisation (de type pattern formation) comme ceux que l’on peut trouver dans d’autre domaines (comme l’ hydrodynamique).

Selon la situation en septembre 2018, le projet se focalisera sur la compréhension des instabilités dans les anneaux de stockage, les accélérateurs linéaires utilisés dans les lasers à électrons libres, ou la suppression des instabilités par des méthodes inspirées du contrôle du chaos. Le travail numérique sera effectué en relation étroite avec des expériences sur accélérateur : SOLEIL (France), KARA (Allemagne), et éventuellement à FERMI (Italie). Les simulations impliqueront le calcul et/ou l’analyse de solutions d’équations différentielles : équation de Vlasov, modèles particle-in-cell (PIC), etc. Une bonne base en programmation (dans un langage compilé comme C ou C++) est indispensable pour le projet. Les savoir-faire spécifiques (calcul parallèle, utilisation de supercalculateurs) seront transmis pendant la thèse.