Ingénieur d'étude généraliste - Sciences pour l'Ingénieur (H/F)

Missions :
Conception, développement, instrumentation et pilotage d’un banc de mesure visant à réaliser la spectroscopie laser par absorption saturée de cellules à vapeur alcalines microfabriquées (Cs et Rb). Caractérisation, évaluation et suivi de l’atmosphère des cellules alcalines via le banc de mesure développé.
Activités :
Le principe de base d’un banc de spectroscopie par absorption saturée est le suivant. Le faisceau d’une diode laser, accordé dans ce cas à 895 nm (Cs) ou 795 nm (Rb), mis en forme, collimaté, est transmis dans une cellule à vapeur atomique (Cs ou Rb), et rétroréfléchi en sortie à l’aide d’un miroir. Les atomes interagissent alors avec deux faisceaux contre-propageants superposés (dits pompe et sonde). Le faisceau réfléchi est dirigé via un cube polarisant positionné en entrée de cellule vers une photodiode mesurant l’absorption du faisceau sonde par la vapeur.

Le balayage de la fréquence laser, lorsque réalisé autour de la fréquence de résonance des transitions atomiques, conduit à la détection de profils d’absorption, élargis par l’effet Doppler (liés à l’agitation thermique des atomes), au fond desquels des résonances dites sub-Doppler, affranchies de l’élargissement Doppler, de largeur ~100 fois plus étroites, sont détectées. Cette méthode constitue ainsi une approche simple et élégante pour la métrologie et qualifier la pureté des cellules alcalines développées. En effet, la présence d’impuretés dans la cellule induit un élargissement des résonances atomiques optiques.

Le banc embarquera principalement un axe optique fixe (laser(s) + optique passive + photodiode(s)) et une plateforme multi-cellules, régulée en température, opérant à champ magnétique nul et déposée sur des platines de translation pilotables, de sorte à pouvoir tester consécutivement l’ensemble des cellules.

Une fois la plateforme installée, le (la) candidat(e) développera un logiciel, idéalement avec Python, permettant le pilotage de l’expérience, soit la communication de l’ordinateur central de l’expérience avec l’ensemble de l’instrumentation requise pour son bon fonctionnement (carte d’acquisition pour acquisition ou génération de signaux analogiques, oscilloscopes, multimètres numériques, Arduino, caméra, etc.). Cette instrumentation permettra de rendre cette plateforme de mesure la plus automatisée possible pour une acquisition routinière des spectres optiques détectés dans les cellules. Une interface utilisateur sera développée.

Les profils d’absorption détectés dans les cellules sous test seront approximés par les profils adéquats (Voigt pour le fond Doppler, Lorentz pour la résonance sub-Doppler), desquels seront extraits les caractéristiques-clés des résonances (largeur à mi-hauteur, contraste d’absorption), porteuses d’informations-clés sur l’atmosphère interne de la cellule (densité atomique, pression de gaz/contaminants résiduels, etc.).

Cette offre ingénieur implique ainsi optique,
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