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Apprentissage : apprenti.e en conception mécanique/robotique

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SOLEIL est le centre français de rayonnement synchrotron, situé sur le plateau de Saclay près de Paris. Il s’agit d’un instrument pluridisciplinaire et d’un laboratoire de recherche, ayant pour mission de conduire des programmes de recherche en utilisant le rayonnement synchrotron, de développer une instrumentation de pointe sur les lignes de lumière et de mettre celles-ci à la disposition de la communauté scientifique. Le synchrotron SOLEIL, outil unique à la fois en matière de recherche académique et d’applications industrielles, a ouvert en 2008. Il est utilisé annuellement par plusieurs milliers de chercheurs français et étrangers, à travers un large éventail de disciplines telles que la physique, la biologie, la chimie, l’astrophysique, l’environnement, les sciences de la terre, etc. SOLEIL s’appuie sur une source de rayonnement remarquable à la fois en termes de brillance et de stabilité. Cette Très Grande Infrastructure de Recherche (TGIR), partenaire de l’Université Paris-Saclay, est constituée en société « civile » fondée conjointement par le CNRS et le CEA.

Ce poste se situe dans la division Expérience de SOLEIL.

I. Mission

Le synchrotron SOLEIL est un centre de recherche dédié à l’étude de la matière, allant de la biologie aux matériaux en passant par la chimie et la cosmologie. Il délivre des faisceaux de photons allant des térahertz aux rayons-X durs, lesquels permettent de sonder des échantillons sous des formes variées (solides, liquides, gazeuses) et dans des environnements extrêmes (température, pression, potentiel). La puissance du faisceau est telle que certains échantillons subissent des dommages du fait de l’interaction avec les photons (en particulier les rayons-X). Afin de limiter ces dommages, la réalisation de mesures en conditions cryogéniques (4 - 100K) est une des principales solutions.

Le synchrotron SOLEIL a mis au point un système de congélation rapide d’échantillons, lequel permet la vitrification en moins d’une seconde d’une solution projetée sur une grille. Ce système permet non seulement de protéger les échantillons des dommages dus au faisceau, mais également de piéger des états intermédiaires au cours d’une réaction. Plusieurs types d’échantillons peuvent être ainsi congelés : solutions homogènes, suspension de (nano)particules, émulsions, protéines, cellules, virus, etc. Une fois vitrifiés, ces échantillons peuvent être étudiés par de nombreuses techniques utilisant les rayons-X (spectroscopie, diffraction, tomographie) ou par microscopie électronique. De nombreux domaines de la chimie et des sciences du vivant pourront bénéficier de ces avancées.

La première année sera consacrée à la prise en main du système existant et à la maitrise des techniques de microfabrication nécessaires à la fabrication du système de spray. La seconde année sera consacrée au développement du robot : choix des moteurs, des systèmes de contrôle électronique, fabrication des supports mécaniques. La troisième année sera consacrée à la validation du système, en préparant des échantillons-tests qui permettront de déterminer la vitesse globale de vitrification.

II. Responsabilités et tâches

Dans le cadre de son apprentissage sur 2-3 ans, il sera demandé à l’étudiant.e de réaliser les tâches suivantes :

- automatiser le système qui est aujourd’hui principalement opéré manuellement.

- établir les étapes d’injection de l’échantillon, de congélation et de transfert de l’échantillon en conditions cryogéniques qui devront être opérées par des moteurs dont les mouvements devront être rapides (10-100 ms), précis (1-10 µm) et reproductibles.

- mettre au point un système de contrôle de l’humidité de l’atmosphère dans lequel la congélation aura lieu ainsi qu’un système de visualisation et de mesure temporelle de l’étape de congélation.

III. Formation et expérience

Ce contrat d’apprentissage s'adresse à un.e étudiant.e souhaitant intégrer une école d’ingénieur (3 ans) ou un Master (2 ans).

Connaissances de bases indispensables Connaissances et/ou compétences complémentaires éventuelles 
  • Conception mécanique (dessin),
  • Motorisation, électronique, physico-chimie (bases)
  • Notions de programmation
Qualités requises Techniques/moyens utilisés
  • Forte capacité d'adaptation et de communication sont nécessaires pour intérargir avec les différentes équipes : lignes de lumière, laboratoire de biologie et de microfluidique, groupes électronique, bureau d’études mécaniques,
  • Bonne compétence en conception mécanique et en contrôle-commande.
  • Excellentes capacités de communication en français,
  • Niveau Anglais correct,