Développement d'un système portable de localisation de sources radioactives

CEA; Saclay; On-site; EUR 11,000 - 16,000; Full time

Benefits offered by this job

Restaurant d'entreprise

Job summary

Le CEA DRT/LIST, laboratoire LE MA, propose un stage de 6 mois dans le cadre du système RadLoc, un système portable de localisation directionnelle de sources radioactives. Vous travaillerez à la prise en main des capteurs et de l’électronique, puis à la définition d’une campagne expérimentale et à l’implémentation d’une méthode d’apprentissage automatique.

Vous contribuerez à l’évaluation des performances et à la reproductibilité des mesures, avec publications potentielles.

Qualifications

• Étudiant(e) en M2/master Mesures Physiques, Instrumentation ou équivalent.
• Connaissances en Python et traitement de données souhaitées.
• Connaissance en physique des rayonnements et spectrométrie gamma est un plus.

Responsibilities

• Développer et évaluer une méthode d'apprentissage automatique pour estimer la direction d’une source radioactive.
• Fusionner informations radiologiques et inertielle pour améliorer précision et rapidité de localisation.
• Constituer et varier un dataset avec positions angulaires, distance, activité et orientation.
• Intégrer l’algorithme dans l’environnement de mesure et préparer la validation expérimentale sur RadLoc.

Skills

Python

Traitement de données

Apprentissage automatique

Instrumentation

IMU

Education

Bac+5 - Master mesures physiques

Tools

NaI(Tl) scintillators

SiPM

IMU

FPGA/MCU

Job description

Développement d'un système portable de localisation de sources radioactives

Description du poste

Instrumentation, métrologie et contrôle

Intitulé de l'offre

Développement d'un système portable de localisation de sources radioactives

Sujet de stage

Le CEA DRT/LIST développe des systèmes d'instrumentation dédiés à la mesure de radioactivité. Parmi ces développements figure le système RadLoc, un système portable de localisation directionnelle de sources radioactives de type « boussole radiologique ».

Le système repose sur l'utilisation de quatre détecteur de radioactivité gamma (scintillateurs NaI(Tl) associés à des SiPM) d'une électronique multivoie d'acquisition, d'un PC embarqué ainsi qu'une centrale inertielle (IMU) permettant de connaître l'orientation du système. La direction d'une source est actuellement estimée à partir des différences de réponse entre détecteurs par des méthodes géométriques élémentaires. L'objectif du stage est de développer et d'évaluer une méthode d'apprentissage automatique pour estimer la direction de la source en fusionnant des informations radiologiques et inertielle.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

En tant que stagiaire, vous aurez l'opportunité de travailler au sein d'un environnementde recherche de renommée mondiale. Nos équipes sont composées d'experts passionnés et dédiés, offrant un cadre propice à l'apprentissage et à la collaboration. Vous aurez accès à des équipements de pointe et à des ressources de recherche de premier ordre pour mener à bien vos missions. Éventuellement, les travaux menés donneront lieu à une publication scientifique.

L’objectif du stage est de développer et d’évaluer une méthode d’apprentissage automatique pour estimer la direction d’une source radioactive en fusionnant des informations radiologiques et inertielle.

L’algorithme devra exploiter conjointement :

• L’activité (taux de comptage) mesurée par les quatre détecteurs ;


• les informations spectrométriques (spectres en énergie) ;


• l’orientation et les mouvements du détecteur fournis par l’IMU.

L’enjeu sera notamment d’évaluer dans quelle mesure cette fusion multimodale de données permet d’améliorer la précision, la robustesse et le temps de localisation par rapport à l’approche actuelle.

Qu’attendons-nous de vous?

Le stage débutera par une prise en main expérimentale de RadLoc et de son électronique d’acquisition et de sa chaîne logicielle, ainsi que par la caractérisation des différents capteurs.

Une seconde phase consistera à définir et réaliser une campagne expérimentale permettant de constituer un jeu de données (dataset) : positions angulaires de la source, distance, activité, spectres, comptages et orientation du détecteur. Une attention particulière sera portée à la reproductibilité des mesures et à la diversité des conditions expérimentales.

Vousdévelopperez ensuite plusieurs approches de machine learning / deep learning supervisé, en commençant par des modèles de référence simples et open sources avant d'étudier, si pertinent, un réseau de neurones adapté aux données multimodales. Les performances seront comparées quantitativement à l’algorithme actuel selon différents critères : erreur angulaire, temps d’estimation, robustesse au bruit de fond, activité, distance et mouvements du détecteur.

Enfin, l’algorithme sera intégré à l’environnement de mesure afin de réaliser une validation expérimentale sur le système RadLoc et d’identifier les perspectives d’implémentation embarquée.

Profil du candidat

Compétences recherchées

Etudiant(e) de M2 issu(e) de formations en mesure physique et instrumentation ou électronique/informatique embarqué et traitement du signal.

Des connaissances en Python, traitement de données et apprentissage automatique sont souhaitées.

Une connaissance de la physique des rayonnements, de la spectrométrie gamma ou des architectures FPGA/MCU est un +.

Le stage offre une approche pluridisciplinaire à l’interface entre instrumentation nucléaire, traitement du signal, intelligence artificielle et systèmes embarqués, au sein d’un environnement de recherche appliquée jeune et dynamique

Rejoignez-nous, venez développer vos compétences et en acquérir de nouvelles!
Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons:

• L'opportunité de travailler au sein d'une organisation de renommée mondiale dans le domaine de la recherche scientifique,


• Un environnement unique dédié à des projets ambitieux au profit des grands enjeux sociétaux actuels,


• Une expérience à la pointe de l’innovation, comportant un fort potentiel de développement industriel,


• Des moyens expérimentaux exceptionnels et un encadrement de qualité,


• De réelles opportunités de carrière à l’issue de votrestage


• Un poste au cœur de la métropole grenobloise, facilement accessible via la mobilité douce favorisée par le CEA,


• Une participation aux transports en commun à hauteur de 85%,


• Un équilibre vie privée – vie professionnelle reconnu,


• Un restaurant d'entreprise,


• Une politique diversité et inclusion,

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l'inclusion des travailleurs handicapés.

Critères candidat

• Français (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

M2 Systèmes embarqués, Mesure Physique, Ingénierie et instrumentation

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs. Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international. Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités


• La coopération


• La curiosité

Référence

2026-42528

Description de l'unité

Le laboratoire architectures Electroniques, Modélisation et Analyse de données (LEMA) est centré sur le développement d'architectures électroniques innovantes pour l'instrumentation nucléaire. Cette activité inclue la R&D des systèmes embarqués de dernière génération, associés aux outils de traitement développés au laboratoire, ainsi que l'utilisation de méthodes Monté-Carlo pour la simulation du parcours des particules dans des structures complexes. En combinaison avec d'autres laboratoires, le LEMA est porteur de projets collaboratifs d'envergure (projets nationaux de type ANR, projets européens de type Horizon 2020/Horizon Europe) et du développement des collaborations / partenariats avec les principaux industriels du secteur (EDF, ORANO, NUVIA, Mirion Technologies, BERTIN Technologies etc.).