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Ingénieur.e électronique de puissance

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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.

L’Ingénieur.e Electronique de puissance exercera son activité au sein d’une équipe composée de trois ingénieurs et sept techniciens, sous l’autorité du responsable de groupe Alimentations-Aimants Pulsés, appartenant à la division Accélérateurs et Ingénierie.

Le groupe Alimentations et Aimants Pulsés a notamment la responsabilité :

  1. Du suivi, de la maintenance et de l’amélioration continue des alimentions d’électroaimants DC et lentement variables en service sur l’installation (environ 600 convertisseurs), ainsi que des éléments pulsés des systèmes d’injection et d’extraction du synchrotron,
  2. De l’étude, de la réalisation et de la mise en service de nouveaux équipements pour le synchrotron SOLEIL, ou bien pour d’autres accélérateurs, le groupe étant également impliqué dans des collaborations externes.

Contexte :

Pour rester compétitif dans un contexte international effervescent (dans lequel plusieurs sources de rayonnement synchrotron actuellement en opération s’engagent dans des programmes majeurs d’amélioration, dits « d’upgrade »), et afin de développer des solutions scientifiques et technologiques permettant de répondre aux grands enjeux de la société (notamment dans les domaines des matériaux avancés, des sciences de la vie et de la santé, de l’environnement, ou encore de l’énergie durable), SOLEIL étudie le remplacement de son anneau de stockage actuel par un nouvel anneau de même circonférence (354 m) et même énergie (2.75 GeV). Ce nouvel anneau repose sur une structure magnétique très différente, permettant une augmentation sensible de la brillance et de la cohérence des faisceaux de photons produits, en particulier dans la région des rayons X mous et tendres avec un gain de deux ou trois ordres de grandeur.

Cette modification profonde de structure magnétique impose un remplacement complet de l’ensemble des électro-aimants actuels, ainsi que des alimentations correspondantes, utilisés pour contrôler le faisceau d’électrons circulant dans l’anneau de stockage. Par ailleurs, l’accélérateur circulaire (nommé Booster) utilisé pour injecter les paquets d’électrons dans l’anneau de stockage sera lui aussi profondément transformé, avec l’ensemble de ses équipements.

Les caractéristiques des alimentations d’électro-aimants installées sur la machine conditionnent en grande partie ses performances. De manière générale, pour une maîtrise optimale de l’orbite et de la taille du faisceau, on attend de ces équipements une résolution très fine et une excellente stabilité du courant. La fiabilité de ces équipements est également un critère essentiel, l’installation fonctionnant vingt-quatre heures sur vingt-quatre, sept jours sur sept ; Ce dernier critère sera d’autant plus crucial sur la nouvelle machine que le nombre d’alimentations requises pour l’anneau de stockage sera très supérieur à celui actuel. Ce grand nombre d’alimentations, à loger dans un espace équivalent à celui d’aujourd’hui, impose en outre qu’elles soient compactes.                                                                                                

Depuis quelques mois, l’équipe Alimentations du synchrotron SOLEIL travaille par conséquent à l’identification de solutions techniques et technologiques idoines pour ces nouvelles alimentations.

I.MISSION

L’Ingénieur.e Electronique de puissance prendra en charge une partie des études, conceptions de nouvelles alimentations de puissance, et prototypages nécessaires à la préparation de ce projet d’upgrade de SOLEIL. Il/elle sera par ailleurs amené.e à suivre les sous-traitants pour les études ou fabrications qui seront externalisées.

Il/elle proposera également des solutions de rétrofit pour la mise à niveau des systèmes actuels qui seront conservés pour les futurs accélérateurs.

L’ingénieur.e Electronique de puissance participera enfin au suivi et à la maintenance du parc existant d’alimentations d’électroaimants : pour ce faire, il/elle participera aux interventions de dépannage des équipements en cas de défaillance, ainsi qu’aux programmes de maintenance préventive, et le cas échéant curative, sur le parc d’alimentations.

II.FORMATION

Ce poste s’adresse à un.e diplômé.e d’une école d’ingénieur ou d’une université (Bac+5) et nécessite une formation sur les convertisseurs statiques d’énergie électrique et leur contrôle-commande associé. L’anglais courant, lu, écrit, parlé, est indispensable. Une expérience d’au moins 2 ans est demandée.

Connaissances de bases indispensables Domaines d'intervention
  • Electronique de puissance, alimentations à découpage
  • Electronique analogique, numérique

Compétences associées :

  • Connaissance de l’anglais technique
  • Bonne communication écrite et orale
  • Convertisseurs statiques de puissances diverses (quelques W à quelques centaines de kW)
  • Mise en œuvre de transistors IGBT, MOSFET, FET GaN
  • Bonnes connaissances des principes de la CEM
Qualités requises Techniques/moyens utilisés
  • Développement et mise au point de systèmes complets à forte composante électronique (analogique, numérique, de puissance)
  • Rédaction de spécifications techniques et suivi minutieux de la sous-traitance industrielle ainsi que des études externalisées
  • Conduite de plusieurs projets simultanés
  • Forte autonomie
  • Simulation électronique
  • CAO de cartes électroniques
  • Mesures électroniques & CEM
  • Informatique embarquée

Ce poste correspond à une ouverture de poste en CDI.

Détachement possible pour les organismes publics : CEA, CNRS...

Ce poste requiert une participation au travail continu sous forme d’astreinte et de service continu à hauteur de 15% du temps de travail.