Résumé de section
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Présentation du 03/02/2025 (lien)
Les objectifs de cette UE sont de :
- Découvrir la « recherche et développement » (R&D) de pointe dans le domaine de la détection des particules et les « technologies innovantes » mises en œuvre pour répondre à une question relevant de la physique fondamentale ou pour répondre à une demande provenant du milieu industriel, médical ou nucléaire
- Découvrir les activités de recherche des groupes de Subatech d’un point de vue théorique et expérimental
- Acquérir de nouvelles connaissances sur la physique théorique en lien avec les domaines de recherche abordés
Les enseignements sont répartis selon trois grands axes :
- Recherche fondamentale (18 h) : Introduction à la physique des accélérateurs, ALICE et le QGP au CERN (LHC), recherche de matière noire avec XENON, détection et physique des neutrinos
- Défis technologiques pour l’industrie électro-nucléaire (12 h) : instrumentation nucléaire pour le fonctionnement des réacteurs (mesure neutronique du cœur, détection des fuites primaires/secondaires, instruments de mesure, contrôle non destructif dans l’industrie électronucléaire…)
- Défis technologiques pour le médical (12 h) : utilisation des rayonnements ionisants pour des applications médicales en thérapie et en diagnostic, le métier de physicien médical
Résultats d'apprentissage visés :
A l'issue de l'UE, les élèves ingénieurs, seront capables de :
- comprendre le principe de fonctionnement des détecteurs abordés,
- comprendre les critères scientifiques et techniques qui pilotent le choix d’un système de détection ou d’un type de détecteur pour une application donnée,
- comprendre la nécessité d’intégrer différentes disciplines techniques dans la conception d’un système de détection (électronique, mécanique, informatique…)
- acquérir des bases de la méthodologie nécessaire à la conception d’un système de détection
- pré-dimensionner un des détecteurs dont le principe a été abordé en cours,
- situer les enjeux et les contraintes d’une étude de R&D,
- évaluer un rapport technique de conception d’un détecteur,
- apprécier les liens étroits entre recherche fondamentale et appliquée.
Evaluation :
Chaque intervenant réservera, dans la dernière session de son cours, un temps court (20 à 30 minutes) pour une évaluation sous une forme laissée à son appréciation (exercices, QCM, questions orales, sur la base des documents de cours ou d’autres documents distribués en amont). L’idée est bien d’évaluer les capacités de raisonnement des étudiants, par exemple sur la base d’un dimensionnement succinct d’un détecteur ou d’un choix à faire pour réaliser telle ou telle mesure. Faire l’évaluation au cœur du cours permet de revenir, au travers de la correction faite immédiatement après, sur les notions ou méthodes importantes que les étudiants devraient acquérir, afin que l’évaluation soit aussi la plus formative possible.
Emploi du temps :
AM : créneau 09h00 - 12h15
PM : créneau 13h30 - 17h00UE Défis technologiques de la recherche fondamentale et des applications énergétiques et médicales
Resp. R Dallier
Date - Heure Début
42 h + 1h
Répar-tition
Présentation UE
Richard Dallier
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Module "Défis pour l'industrie electronucléaire”
Zakkarya Mekhalfa et Benjamin Chagneau, ORANO
(ZMBC - Mesures nucléaires)
25-02-2025 AM+PM
26-02-2025 AM+PM
12
3
3
3
3
Module "Défis pour la recherche"
Benoît Viaud (BV - Neutrinos)
05-03-2025 PM
19-03-2025 PM
5
3
2
Freddy Poirier (FP - Accélérateurs)
12-02-2025 PM
3
3
Guillaume Batigne (GB - ALICE et le QGP)
18-02-2025 PM
19-02-2025 PM
5
3
2
Sara Diglio (SD - Matière Noire)
04-02-2025 PM
05-02-2025 PM
5
3
2
Module "Défis pour le médical"
Alexandra Moignier et al., (ICO - Physique médicale) - A l’ICO
11-03-2025 PM
12-03-2025 PM
18-03-2025 PM
9
3
3
3
Dominique Thers (DT - Détecteurs Liquides, XEMIS) - Au CHU centre
25-03-2025 PM
3
3
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Le but est que les étudiants acquièrent une vision opérationnelle :
- des problématiques rencontrées dans l’industrie,
- de la théorie appliquée aux besoins,
- des solutions existantes avec quelques exemples concrets (manipulation de détecteurs),
- des solutions en cours de développement,
- des défis de demain.
Les interventions dans cette section seront assurées par deux ingénieurs, l'un fondateur de la société Aineo Innovation de conseil en mesures nucléaires et l'autre d'Orano, centre d'Aix en Provence (www.orano.group) :
Aineo Innovation, Fondateur et Manager
Nuclear measurement and Intrumentation / Nuclear Physics Senior ExpertIngénieur R&D - Pôle ICM
Direction Technique et Innovation / Orano Démantèlement et Services -
Les thèmes suivants seront abordés :
- les thérapies utilisant les rayonnements ionisants (production des radioéléments, mode d’administration et d’action),
- état de l’art de l’imagerie médicale à partir des rayons X et gamma,
- Le métier de physicien médical
- R&D sur les détecteurs liquides (XEMIS)
- Visite des installations de l'ICO et de XEMIS (cours sur place dans les 2 cas)
Les intervenants mettront en avant les liens étroits existant entre les développements conçus pour la recherche en physique fondamentale et les applications médicales qui peuvent en découler.
Les interventions dans cette section seront assurées par :
- Des physiciens médicaux de l'Institut de Cancérologie de l'Ouest (ICO), dans leurs locaux :
- Alexandra Moignier - Présentation du métier de physicien médical et parcours patient (lien vers les diapos 2022)
- Mathilde Voyeau - Imagerie RX et R&D associée (lien vers le cours : partie 1 - partie 2 2022) - Lien vers les vidéos du cours (2022 - ZIP 169 MO)
- Stéphanie Josset - Détecteurs pour la dosimétrie en radiothérapie (lien vers les diapos 2022)
- Nicolas Varmenot - La médecine nucléaire (lien vers les diapos 2022) et La radiothérapie interne vectorisée (lien vers les diapos 2022)
- Ludovic Ferrer - R&D caméras CZT et l'apport du numérique en TEP (lien vers les diapos 2022)
- Dominique Thers - Le détecteur XEMIS au CHU de Nantes
Enseignant-chercheur, groupe Xénon, Subatech - IMT Atlantique
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Les objectifs de ces interventions sont :
- De délivrer des éléments de théorie nécessaires à la compréhension de la thématique de recherche. Quelles sont les prédictions de la théorie ? Cours sur la physique théorique associée à la thématique.
- Comment tester expérimentalement les prédictions théoriques ? avec quels instruments ? Cours sur la technologie des instruments utilisés.
- Liens éventuels avec d’autres thématiques de recherches, d’autres applications dans l’industrie le nucléaire, le médical...
Les interventions dans cette section seront assurées par :
Xenon et la recherche de la matière noire (lien vers les diapos : partie 1 - partie 2 - partie 3)
Chercheuse, groupe Xénon, Subatech - CNRS
La détection des neutrinos (lien vers les diapos)
Chercheur, groupe Neutrinos, Subatech - CNRS
ALICE/MFT et le plasma de quarks et de gluons au CERN (lien vers les diapos - Attention ! fichier 194 MO)
Enseignant-chercheur, groupe Plasma, Subatech - IMT Atlantique
Les accélérateurs de particules (Poly cours Lionel Luquin - lien vers les diapos de F. Poirier)
Ingénieur en physique nucléaire et accélérateurs, responsable de l'accélérateur Arronax