Stage - Développement d'Un Jumeau Numérique pour Accélérateur Linéaire H/F - Ganil

Pourquoi nous rejoindre ?
- Un environnement de travail stimulant et collaboratif au sein d'un laboratoire de recherche scientifique reconnu mondialement dans le domaine de la physique nucléaire
- Un cadre de travail agréable situé sur le futur site Epopea, parc de sciences et d'innovation de la communauté urbaine de Caen la Mer

Votre future équipe :
Au sein de la Division Opérations et Développements, vous serez affecté(e) et placé(e) sous la responsabilité hiérarchique du Chef de groupe Équipements Faisceaux. Vous intégrerez une équipe de 25 personnes en charge du développement, de la maintenance et de la rénovation des équipements qui guident, accélèrent et caractérisent les faisceaux des installations du GANIL.

Contraintes spécifiques :
Le GANIL étant une Installation Nucléaire de Base (INB), une habilitation sera nécessaire pour travailler en zone surveillée et contrôlée dans le respect de la réglementation et des procédures applicables en matière de sécurité et de sûreté nucléaire.

Sujet :

Développement d'un Jumeau Numérique pour l'Accélérateur Linéaire du GANIL - Focus sur les Ondes Hautes Fréquences

Contexte :

Le GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds) est un laboratoire de physique fondamentale équipé d'accélérateurs de particules, dont SPIRAL2, un accélérateur linéaire (LINAC) de nouvelle génération. Ces systèmes complexes nécessitent une maintenance permanente et une optimisation continue pour garantir leur performance.

L'élaboration d'un Digital Twin (Jumeau Numérique) offre une solution innovante pour :
Comprendre les systèmes de régulation de la machine,
Générer des synoptiques clairs du fonctionnement,
Détecter des anomalies en temps réel,
Optimiser la maintenance préventive,
Simuler des améliorations et des évolutions futures.

Objectifs du Stage :
Ce stage vise à développer un jumeau numérique pour l'accélérateur linéaire du GANIL, en se concentrant sur :
- La modélisation des systèmes de génération, régulation et utilisation des ondes haute fréquence (RF),
- L'intégration des données réelles de l'accélérateur pour une simulation fidèle,
- La création d'outils d'analyse pour la détection de dysfonctionnements et l'optimisation des performances,
- La validation du modèle via des tests comparatifs avec les données expérimentales.

Méthodologie :
- Environnement de développement : MATLAB/Simulink/Simscape (simulation multiphysique adaptée aux systèmes complexes).
- Modélisation :
o Schématisation du circuit RF (amplificateurs à tubes ou amplificateurs à transistors ou émetteurs HF, etc...) et de sa charge associée (« radiofrequency quadrupole », cavités supraconductrices, source plasma),
o Intégration des lois de contrôle, systèmes d'accord en fréquence et boucles de régulation,
o Intégration des systèmes multiphysique en interaction avec les systèmes RF (cryogénie, faisceaulogie, contrôle-commande, etc...),
o Simulation des perturbations et des scénarios de maintenance.
- Validation :
o Comparaison avec des données expérimentales mesurées sur l'accélérateur,
o Tests en conditions réelles (si accessible).

Livrables Attendus :

- Un modèle Simulink/Simscape fonctionnel du système RF linéaire,
- Une documentation technique détaillant la méthodologie et les résultats,
- Un rapport d'analyse avec des pistes d'amélioration pour le GANIL,
- Une présentation orale des travaux réalisés.

Nous recherchons un stagiaire en dernière année de cycle d'ingénieur.

Domaines de compétences recherchés : contrôle commande, automatisme, simulation.

Compétences Requises :
- Maîtrise de MATLAB/Simulink/Simscape (ou volonté d'apprentissage rapide),
- Connaissances en physique des accélérateurs (notions de RF, électromagnétisme, dynamique des faisceaux),
- Intérêt pour la modélisation multiphysique et l'analyse de systèmes complexes,
- Autonomie, rigueur et esprit d'innovation.

• Autonomie
• RF
• MATLAB
• SimuLink