Ingénieur Mécanique - Corne AD et cible (SY-STI-TCD-2025-169-GRAE)

Description du poste

Vos responsabilités

Êtes-vous un ingénieur mécanique, aérospatial ou nucléaire très motivé, ou un physicien appliqué prêt à rejoindre notre équipe ? Ce poste comprend un mélange passionnant d'études théoriques et de conception avec un fort accent sur la conception pour la fiabilité.

La section TCD (Cibles, Collimateurs et Absorbeurs) au sein du groupe STI (Sources, Cibles et Interactions) est responsable de tous les dispositifs primaires interceptant le faisceau (BIDs) au CERN. Notre implication couvre tout le cycle de vie des dispositifs, de leur conception conceptuelle à leur production, installation, exploitation et déclassement.

La cible pour le Décélérateur d'Antiprotons (AD) est le composant principal pour la production d'antiprotons à l'installation AD du CERN. Les antiprotons sont produits en bombardant une cible avec un faisceau de protons à haute énergie de 26 GeV/c provenant du Synchrotron à Protons (PS). La conception actuelle de la cible AD, en service depuis 2021, utilise une tige d'iridium de 3 mm de diamètre et 55 mm de longueur (l'un des matériaux les plus denses et à numéro atomique élevé disponibles) encapsulée dans des matériaux à base de carbone et enfermée dans un boîtier en Ti Gr5 qui assure à la fois le refroidissement et une contention efficace.

Chaque impulsion du faisceau de protons dépose une densité d'énergie extrêmement élevée dans le noyau d'iridium, provoquant une élévation quasi instantanée de la température de l'ordre de ~2000°C et générant des ondes de pression de plusieurs GPa dans le matériau. Maintenir l'intégrité de la cible dans de telles conditions est crucial pour le rendement en antiprotons, car toute perte de densité matérielle réduirait directement l'efficacité de production des antiprotons.

Un programme complet de R&D visant à identifier une configuration optimale de la cible, tant en termes de géométrie que de matériaux, est en cours depuis plusieurs années. Notamment, ce programme bénéficiera désormais du démantèlement imminent des anciennes cibles AD en service et de l'utilisation de nouveaux matériaux interceptants, tels que l'alliage de tungstène TFGR-W1.1TiC développé par KEK.

La corne magnétique pour la cible AD est un composant crucial pour la production d'antiprotons car elle permet de focaliser les antiprotons produits dans la cible en iridium. Sans la corne, l'intensité des antiprotons est réduite d'un facteur 50. La corne est constituée d'un conducteur intérieur et extérieur en alliage d'aluminium de la série 7000, à travers lesquels circule un courant élevé (jusqu'à 430 kA en 150 µs), générant un champ magnétique toroïdal pouvant atteindre 16 T entre les conducteurs pour focaliser les antiprotons.

La conception actuelle de la corne date des années 1990. La corne a été exploitée à un courant de 380 kA jusqu'à la fin de la Run 2 (2018). Avec le début de la Run 3 en 2022, le courant a été augmenté à 430 kA, améliorant significativement la transmission des antiprotons vers la machine AD pour les expériences. Cependant, cette augmentation a entraîné plusieurs événements de flashover, causés par des étincelles au point de contact entre les conducteurs intérieur et extérieur.

Un programme de consolidation a été lancé pour étudier les causes profondes de ces flashovers. Le programme vise à concevoir, produire, tester et installer de nouvelles cornes magnétiques capables de fonctionner de manière fiable sous des valeurs de courant de crête plus élevées. De plus, la possibilité d'utiliser une configuration et une géométrie de conducteur alternatives est explorée.

Dans ce rôle, vous devrez :

• Développer des simulations pour la cible AD, en tenant compte des développements passés, du retour d'expérience des activités d'examen post-irradiation en cours et de l'utilisation de matériaux interceptants alternatifs.
• Contribuer à la consolidation de la conception de la corne en réalisant des simulations par éléments finis (FEA) pour évaluer la réponse électromagnétique et thermo-mécanique.
• Collaborer étroitement avec les dessinateurs, physiciens et ingénieurs pour aligner les spécifications techniques et la conception préliminaire avec les exigences physiques.
• Coordonner la conception des cornes consolidées depuis la phase conceptuelle jusqu'à la fabrication de prototypes fonctionnels.
• Coordonner les étapes de fabrication en collaboration avec les groupes de support technique.
• Définir et coordonner les essais instrumentés pour les prototypes.

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Votre profil

Compétences :

• Solide compréhension technique des principes de génie mécanique, avec une expertise en mécanique des matériaux, transfert de chaleur et science des matériaux.
• Expérience des logiciels FEA pertinents, tels qu'ANSYS Workbench. La connaissance de LS-DYNA pour les simulations thermo-mécaniques est un atout important.
• Expérience dans la rédaction de documents techniques (rapports d'ingénierie, publications scientifiques et spécifications d'achat).
• Compétences efficaces en communication et relations interpersonnelles pour faciliter la collaboration.
• Esprit proactif de résolution de problèmes avec la capacité de défendre des idées par des arguments techniques.
• Autonomie dans la gestion de tâches techniques spécifiques dans un contexte d'équipe.
• Solides compétences organisationnelles pour gérer son propre travail et celui des autres.
• Approche pratique et disponibilité pour soutenir les activités techniques.
• Anglais parlé et écrit, avec un engagement à apprendre le français.

Critères d'éligibilité :

• Vous êtes ressortissant d'un État membre ou État membre associé du CERN .
• À la date limite de candidature, vous avez au maximum deux ans d'expérience professionnelle depuis l'obtention de votre diplôme en génie mécanique, aérospatial, nucléaire (ou domaine connexe) et votre plus haut diplôme est une licence ou un master.
• Vous n'avez jamais eu de contrat de boursier ou de diplômé au CERN auparavant.
• Les candidats sans diplôme universitaire ne sont pas éligibles.
• Les candidats titulaires d'un doctorat ne sont pas éligibles.

Informations complémentaires

Date de clôture des candidatures : 24.09.2025 à 23:59 CEST.

Durée du contrat : 24 mois, avec une possible extension jusqu'à 36 mois maximum.

Heures de travail : 40 heures par semaine

Date de début prévue : 01 novembre 2025

Ce poste implique :

• Travail en zones de radiation.
• Interventions dans des installations souterraines.
• Permis de conduire valide.
• Exposition aux radiations ionisantes et classification en catégorie A.
• Exposition à des champs électromagnétiques dans certaines conditions d'exposition.

Compte tenu des risques professionnels liés à ce poste, le candidat sélectionné doit obtenir un avis médical favorable avant la confirmation de l'offre de contrat.

Référence du poste : SY-STI-TCD-2025-169-GRAE

Domaine de travail : Génie mécanique

Ce que nous offrons

• Une allocation mensuelle comprise entre 5196 et 5716 francs suisses (nets d'impôt).
• Couverture par le régime de santé complet du CERN (pour vous, votre conjoint et vos enfants), et adhésion au Fonds de pension du CERN.
• Selon votre situation individuelle : prime d'installation ; allocations familiales, pour enfants et nourrissons ; remboursement des frais de déplacement au début et à la fin du contrat.
• 30 jours de congés payés par an.
• Formation en cours d'emploi et formation formelle au CERN ainsi que cours de langues internes pour l'anglais et/ou le français.

À propos de nous

Au CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, physiciens et ingénieurs explorent la structure fondamentale de l'univers. En utilisant les instruments scientifiques les plus grands et les plus complexes au monde, ils étudient les constituants de base de la matière - des particules fondamentales mises en collision à des vitesses proches de celle de la lumière. Ce processus donne aux physiciens des indices sur la façon dont les particules interagissent et fournit des aperçus des lois fondamentales de la nature. Pour en savoir plus, visitez http://home.cern.

La diversité fait partie intégrante de la mission du CERN depuis sa création et est une valeur établie de l'Organisation. Employer une main-d'œuvre diversifiée est au cœur de notre succès.