Master mention physique parcours grands instruments - plasmas lasers accelerateurs Tokamaks - 2ème année

• Master mention physique - Code CertifInfo 105877
  • Niveau de qualification : 7 - Savoirs hautement spécialisés

Objectifs

• Analyser un problème avancé et développer une stratégie de résolution pertinente en s'appuyant sur une démarche scientifique rigoureuse


• Se documenter sur une problématique scientifique dans le domaine de la physique en sachant identifier et hiérarchiser les sources et outils d'information pertinents


• Analyser les données et leurs limites


• Mener une analyse critique des résultats obtenus en évaluant leur validité et leur signification et partager cette analyse au sein d'une équipe projet


• Synthétiser les résultats et analyse au sein de notes techniques ou de publications


• Évaluer les potentialités de nouvelles technologies ou techniques pour des applications en physique, en s'appuyant sur un état de l'art des technologies disponibles dans les milieux professionnels


• Conceptualiser et structurer une démarche expérimentale ou de mesure complexe en identifiant les étapes clés et les besoins en équipements


• Concevoir des dispositifs expérimentaux, d'instrumentation ou de métrologie en élaborant des plans, des spécifications techniques et des protocoles adaptés à l'étude de systèmes physiques et à l'acquisition de données


• Développer et réaliser des instruments ou des capteurs physiques, intégrant les principes fondamentaux de la physique et de l'ingénierie


• Développer des applications simples d'acquisition et de traitement de données, ou de simulation en utilisant un langage de programmation


• Mettre en œuvre des dispositifs expérimentaux, en appliquant rigoureusement les protocoles définis et les procédures formalisées


• Manipuler des équipements scientifiques et des technologiques avancés (spectroscopie, imagerie, accélérateurs, etc.), tout en maîtrisant les modalités spécifiques d'utilisation et de réglage


• Veiller à l'application des règles de sécurité, de déontologie et de radioprotection, garantissant un environnement de travail sûr et respectant les cadres réglementaires


• Réaliser des mesures physiques, des acquisitions de données ou des prélèvements d'échantillons en assurant la traçabilité des opérations et en préservant l'intégrité des sources


• Déterminer les incertitudes de mesure associées aux données recueillies et valider la fiabilité des résultats


• Étudier le comportement d'objets ou de systèmes physiques en analysant leurs propriétés sous différentes conditions expérimentales


• Analyser un problème avancé, en s'appuyant sur une approche interdisciplinaire lorsque la problématique se situe à l'interface de plusieurs domaines


• Modéliser et résoudre des problématiques en physique ou à ses interfaces en mobilisant les concepts, méthodologies, techniques et pratiques, y compris numériques


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Programme de la formation

Les grands instruments de recherche rassemblent de nombreuses disciplines et leur évolution permanente tend à faire émerger de plus en plus de concepts hybrides, telles les sources de rayons gamma par diffusion Compton, mêlant accélérateurs d'électrons et lasers de puissance, …. Enfin, des technologies de rupture, fruits des recherches fondamentales menées avec ces instruments, promettent de nouveaux types d'installations scientifiques: sources de neutrons par spallation, de neutrinos ou de muons, sources d'impulsions X attosecondes, …. Pour répondre aux enjeux actuels et futurs, le parcours GI PLATO a pour ambition de donner une large culture scientifique fondamentale, appliquée et technique commune à ses étudiants. Cette formation propose donc en tronc commun des enseignements fondamentaux sur la physique mise en œuvre dans les grandes infrastructures de recherche : relativité, physique statistique, magnétohydrodynamique, physique des plasmas, physique des lasers, physique des accélérateurs, interaction laser-plasma, physique des tokamaks.


En parallèle de ces cours relativement fondamentaux, les étudiants découvriront les technologies avancées mises en œuvre au sein de ces machines, telles que les systèmes accélérateurs, les chaînes lasers de haute puissance, le magnétisme, la supraconductivité, le vide, la cryogénie, les sources de puissance, la thermique, l'instrumentation et la détection, toutes thématiques intimement liées à la physique des plasmas.


Les étudiants bénéficieront pour cela de séances de travaux expérimentaux conséquents (une centaine d'heures par étudiant) effectués directement auprès des grands équipements présents dans le périmètre Paris-Saclay. On peut citer, entre autres, le Synchrotron SOLEIL, le centre de protonthérapie d'Orsay, les lasers de puissance des laboratoires LULI, LOA, LASERIX, IOGS, les dispositifs PHIL (IJCLab) et IPHI (IRFU). A cette découverte concrète des grands équipements s'ajouteront des visites dans les laboratoires européens CERN, LMJ, ITER. Un accent particulier sera mis sur les aspects managériaux de la gestion des grands projets et des grandes installations : un cours spécifique sera ainsi consacré à la conduite de projet, à la radioprotection, etc.


Après cette période de tronc commun, les étudiants choisiront de suivre des cours d'approfondissement des aspects fondamentaux de la physique ainsi que des aspects technologiques parmi l'un des trois sous-parcours suivants qui se terminent par un mois de formation sur des sites rattachés à de grands instruments :


- Fusion magnétique : 100h C/TD + 50h de TP à l'institut de recherche sur la fusion magnétique sur le site du CEA de Cadarache.


- Interaction laser-plasma à haute intensité : 120h C/TD + 20h de TP au laboratoire CELIA à Bordeaux


- Accélérateurs de particules : 145h C/TD + 15 TP à la Joint European Accelerator School près de Genève




 

Validation et sanction

Master mention physique

Type de formation

Certifiante

Sortie

Bac + 5 et plus