Master mention physique parcours grands instruments - plasmas lasers accelerateurs tokamaks - 2e année

Formation de haut niveau

Le parcours GI-PLATO forme des scientifiques de haut niveau à la physique des plasmas et à la physique menée sur les grandes installations de recherche et aux technologies associées : accélérateurs, lasers intenses, sources de rayonnement, tokamaks. Les spécialistes ainsi formés se destineront à la recherche, l'ingénierie, l'intégration et la gestion de projets en relation avec les grands programmes de recherche en physique des particules (accélérateurs à cavité supraconductrice, concepts avancés d'accélération de particules par laser), sur le rayonnement (synchrotrons et lasers à électrons libres, interaction du rayonnement avec la matière) et en physique des plasmas chauds (fusion nucléaire par confinement magnétique et inertiel, interaction laser à haute intensité). Certains de ces grands équipements scientifiques sont présents dans le périmètre du plateau de Saclay tels que le Synchrotron SOLEIL, le laser APOLLON et d'autres lasers de puissance, les accélérateurs de l'IRFU (Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers) à Saclay et l'IJClab (Laboratoire Irène Joliot Curie) à Orsay. Par ailleurs de nombreux laboratoires de l’environnement de Paris-Saclay collaborent aux grandes installations nationales et européennes telles que le CERN, ITER, le laser MegaJoule, le GANIL, X-FEL ou encore le consortium ELI.

"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