1) Comment "voir" dans un accélérateur de particules.
Les accélérateurs de particules ont de nombreuses applications à
la fois dans notre vie quotidienne et en physique des particules. Pour
le bon fonctionnement d'un accélérateur il est nécessaire de contrôler
à tout moment les propriétés des particules qu'il accélère mais
il n'est pas possible de voir ces particules à l'oeuil nu. Des
outils spéciaux appelés diagnostiques doivent être mis au point pour
cela. Pendant ce projet nous étudierons quels sont les outils qui
pourront être utilisés dans un future accélérateur de 50 MeV and
comment ajuster ces outils pour obtenir les meilleures informations
possibles sur les particules dans l'anneau.
Thème: Accélérateurs de particules, optique et/ou électronique
Compétences: De l'intérêt pour le travail expérimental
2) Synchronisation dans un accélérateur de particules à quelques picosecondes prêt.
Dans un accélérateur de particules il est important que tous les
équipements soient synchrones pour s'assurer que les particules
arrivent au bon moment là o๠elles sont attendues. La
synchronisation de deux signaux avec une précision de quelques
picosecondes est quelque chose de très compliqué. Pendant ce projet
nous étudierons et testerons comment améliorer les solutions
existantes. Selon l'intérêt du stagiaire ce projet peut être l'étude
sur le papier d'un nouveau système et/ou une étude appliquée à un
système existant.
Thèmes: Electronique de haute fréquence (RF), lasers
Compétences: De l'intérêt pour du travail expérimental en électronique et/ou en optique
3) Simulation des interactions entre des électrons et un laser
La diffusion Thomson ou Compton est une méthode de production de rayons
X de très haute énergie. Cette méthode consiste à envoyer les
photons d'un laser sur un paquet d'électrons dans un accélérateur de
particules. Durant ce projet nous allons implémenter des éléments de la
théorie décrivant ces interactions et les théories décrivant la
propagation la propagation des électrons et de l'impulsion laser dans
un logiciel écrit en Matlab et en Java. Le but du projet est
d'améliorer notre compréhension de ce qui se passe quand les photons
interagissent avec les électrons et comment le flux de rayons X
peut-être optimisé.
Thèmes: Interactions electrons-laser, accélérateurs de particules, lasers
Compétences: Des notions de programmation informatique et de l'intérêt pour les travaux théoriques
4) Empiler des impulsions laser dans une cavité
Le projet Mighty Laser utilise une cavité avec 4 miroirs pour accumuler
une haute puissance laser à partir d'un laser de faible
puissance. Cependant les interactions entre les impulsions laser
déjà dans la cavité et les nouvelles impulsions peuvent créer des
interférences qui réduisent de manière importante la puissance stockée
dans la cavité. Pendant ce projet nous allons étudier comment améliorer
l'énergie accumulée dans la cavité. Ce projet donnera lieu au
développement d'un code de calcul pour faire les simulations
nécessaires et/ou des études expérimentales pour comprendre ce qui se
passe dans des conditions différentes.
Thème: Lasers
Compétences: De l'intérêt pour la programmation informatique et le
travail théorique et/ou un fort intérêt pour du travail expérimental.
1) How to "see" inside a particle accelerator?
Particle accelerators have a wide range of applications both in our
daily life and in high energy physics. To control the accelerator it is
important to measure all the time the properties of the particles it
accelerates, however particles can not be observed with the naked eye.
Therefore special tools called diagnostics have to be developed to
observe the particles traveling in an accelerator. During this project
we will study which tools could be used at a future 50 MeV storage ring
and how they can be adapted to deliver the best possible information
about the particles in the ring.
Topics: Particle accelerators, electronics or optics
Skills required: An interest for experimental work
2 ) Synchronisation in a particle accelerator to the picosecond level
Compton scattering can be used to produce high energy X-rays. However
to make the process efficient it is important that the laser pulse and
the electron bunch arrive at the same time. Synchronization of two
signals down to a few picoseconds is a very complicated matter. During
this project we will study and test how to improve existing solutions.
Depending on the student's interest this project can be mostly a paper
study to design a new system and/or a study applied to an experimental
setup.
Topics: High frequency (RF) electronics, lasers
Skills required: An interest for experimental work in electronics and/or in optics
3) Simulations of the interactions between electrons and a laser
Thomson or Compton scattering is a way of producing high energy X-rays
by colliding the photons produced by a laser on the electrons
accelerated in a particle accelerator. During this project we will
implement elements of the theory describing such interactions and the
theories describing the propagation of electrons and laser pulses in an
existing software written in Matlab and Java.
The aim of the project will be to improve our understanding of what
happens when the collisions occur and how the X-ray flux can be
improved.
Topics: Electron-laser interactions, particle accelerators, lasers
Skills required: An interest in computer programming and in theoretical work
4) Stacking laser pulses in a cavity
The Mighty laser project uses a 4 mirrors cavity to accumulate a high
laser power from a low power laser. However the interactions between
the laser pulses already stacked in the cavity and the incoming pulse
can result in interferences that significantly reduce the amount of
power stored in the cavity. During this project we will study how to
improve the energy stored in the cavity. This project will involve the
development of software to perform the necessary simulations and/or the
experimental study of what happens under different conditions.
Topics: Lasers
Skills required: An interest in computer programming and theoretical work and/or strong interest for experimental work