Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Développement d’un banc de transfert de polluants dans un sol modèle : application à l’étude de la fin de vie de nanomatériaux

LITEN/DTNM/SEN/L2N

Chimie - Chimie analytique

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3387359

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : sylvie.motellier@cea.fr

Les nanoparticules manufacturées ont été développées et utilisées depuis quelques dizaines d'années du fait de leurs propriétés physico-chimiques uniques. L'incidence des nanomatériaux sur l'environnement et la santé humaine n'est toutefois pas totalement élucidée et leur devenir est alors un point important à considérer en fin de cycle de vie, après leur relâchement dans l'environnement. Les mécanismes de transport, de dépôt et de remobilisation des nanoparticules dans les sols, qui sont des compartiments possibles d'accumulation, sont complexes et dépendent de nombreux facteurs. Afin de mieux appréhender ces mécanismes, des expériences en colonne de laboratoire sont effectuées pour déterminer l'influence de divers paramètres -tels que la taille, la forme et la concentration en particules, la force ionique ou le pH du milieu, la vitesse d'écoulement du fluide- sur le transport et le dépôt de colloïdes dans un sol naturel. Ces études en colonne nécessitent l'instrumentation d'un banc comprenant la colonne de sol et les techniques analytiques permettant le suivi « en ligne » de l'effluent. Le stage proposé fait suite à un premier volet de faisabilité incluant une optimisation des conditions expérimentales et les développements analytiques associés, ainsi que l'application au suivi de résidus de crèmes solaires (contenant un filtre anti-UV minéral de type nanoTiO2) dans un sol modèle simple constitué de sable. Dans cette seconde partie de l'étude, il s'agira :- de compléter les premières études, en particulier de regarder l'influence d'autres paramètres pertinents vis-à-vis du transfert (comme, par exemple, la présence de matière organique naturelle dans le milieu) ;- d'appliquer la méthode à l'étude d'autres nanoparticules d'intérêt (nanoparticules d'argent, très utilisées pour leurs propriétés antibactériennes, nanoparticules d'oxyde de zinc, …)- de développer d'autres méthodes d'analyse pour une caractérisation en ligne complète du polluant dans l'effluent (concentration, taille, composition, par application de la technique d'ICP-MS dans un mode spécifique à l'analyse particulaire). Les résultats obtenus par les techniques d'analyse mises en œuvre (ICP-MS, diffusion dynamique de la lumière) seront complétés par de la microscopie électronique à transmission (TEM) pour les aspects morphologiques puis modélisés/interprétés/comparés à ceux décrits dans la littérature dédiée.

Apprentissage par transfert de connaissances appliqué à l’inférence de présence dans un bâtiment

LIST/DM2I/LADIS

Mathématiques - Mathématiques appliquées

Saclay

Région parisienne (91)

Au moins 5 mois

Ingénieur/Master

3387356

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : fred-maurice.ngole-mboula@cea.fr

Construire un modèle d'inférence de présence dans un bâtiment à partir de données non-étiquetées, en exploitant la méthodologie de l'apprentissage par transfert.Voir la fiche détaillée ici : https://drive.google.com/file/d/1-MLqOfSHa6j2vVrn7JBaV_3fwO3LoO4t/view

Caractérisation de milieux anisotropes dissipatifs à l’aide de capteurs multi-élément : Etude étude d’une procédure d’inversion à l’aide de méta-modèle

LIST/DISC/LSMA

Physique - Acoustique

Saclay

Région parisienne (91)

6 mois

Ingénieur/Master

3387354

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : nicolas.leymarie@cea.fr

Le CEA LIST mène des activités de recherche et développement dans le domaine du contrôle non destructif (CND) qui consiste à caractériser l'état d'intégrité de structures industrielles sans les dégrader. Parallèlement à la conception de capteurs innovants et au développement de nouvelles méthodes de contrôles, le LIST développe le logiciel CIVA de simulation de CND distribué par EXTENDE (http://www.extende.com/fr/civa-en-quelques-mots) qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au laboratoire en modélisation RX, électromagnétique et ultrasonore.Le Contrôle Non Destructif (CND) rassemble l'ensemble des techniques, essais, examens, mis en œuvre lors de la fabrication ou en maintenance, pour s'assurer de l'intégrité d'un produit manufacturé ou d'une installation industrielle. Ces contrôles consistent en général à rechercher la présence d'éventuels défauts estimés critiques pour la sûreté et/ou le bon fonctionnement de l'objet inspecté. Les techniques de CND reposant sur les ondes élastiques ultrasonores sont très largement répandues dans l'industrie car elles permettent en particulier le contrôle dans le volume du composant. Cependant, des structures complexes et hétérogènes se rencontrent couramment notamment pour des assemblages soudés de composants. L'hétérogénéité des structures dégrade alors les performances des contrôles en raison des nombreux effets de diffusion (atténuation, bruit de structure, dispersion), subis par l'onde ultrasonore. En outre, les variations locales de leurs propriétés mécaniques dans la soudure (taille de grain, orientation cristallographique…) conduisent à des différences de réponse selon les positions d'inspection.Pour évaluer la fiabilité des techniques d'inspection sur ce type de composants, la simulation est de plus en plus utilisée mais requiert au préalable la connaissance précise de la structure à contrôler. Dans la cadre de projet de recherche, un des objectifs est de pourvoir caractériser les propriétés de ces matériaux qui présentent des caractéristiques d'anisotropies tant sur les vitesses de propagations des ondes que sur leur atténuation. Les méthodes de caractérisation sont des procédures d'inversion qui nécessitent un nombre élevé d'évaluations du modèle direct. Ainsi le remplacement du modèle CIVA par un métamodèle, long à apprendre mais qui n'est effectué qu'une seule fois, apparait comme une solution rapide à évaluer. Un métamodèle est une approximation fidèle du modèle direct CIVA, la procédure pour le construire se divise en trois étapes : génération de la base de données, estimation des paramètres d'interpolation et validation du métamodèle aux regards des descripteurs choisis. L'exploitation du métamodèle autorise alors l'utilisation de méthodes d'inversion très couteuses en nombre d'évaluation mais très robustes lorsque le nombre de paramètres devient important.Le stage comportera à la fois un volet théorique (analyse et étude des méthodes de caractérisation) et un volet algorithmique pour l'exploitation et l'enrichissement de codes numériques. L'étudiant intégrera l'équipe de modélisation du laboratoire et sera encadré par un ingénieur chercheur spécialisé dans le domaine de la simulation ultrasonore. Ce stage d'une durée de 6 mois peut déboucher, le cas échéant, sur une proposition de thèse. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA.

Etude et validation de modèles de diffusion d’ondes ultrasonores pour la caractérisation de métaux

LIST/DISC/LSMA

Physique - Acoustique

Saclay

Région parisienne (91)

6 mois

Ingénieur/Master

3387353

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.dorval@cea.fr

Le CEA LIST mène des activités de recherche et développement dans le domaine du contrôle non destructif (CND) qui consiste à caractériser l'état d'intégrité de structures industrielles sans les dégrader. Parallèlement à la conception de capteurs innovants et au développement de nouvelles méthodes de contrôles, le LIST développe le logiciel CIVA de simulation de CND distribué par EXTENDE (http://www.extende.com/fr/civa-en-quelques-mots) qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au laboratoire en modélisation RX, électromagnétique et ultrasonore.Le Contrôle Non Destructif (CND) rassemble l'ensemble des techniques, essais, examens, mis en œuvre lors de la fabrication ou en maintenance, pour s'assurer de l'intégrité d'un produit manufacturé ou d'une installation industrielle. Ces contrôles consistent en général à rechercher la présence d'éventuels défauts estimés critiques pour la sûreté et/ou le bon fonctionnement de l'objet inspecté. Les techniques de CND reposant sur les ondes élastiques ultrasonores sont très largement répandues dans l'industrie car elles permettent en particulier le contrôle dans le volume du composant. Même en l'absence de défaut, elles sont sensibles aux propriétés du milieu de propagation, ce qui rend possible leur utilisation à des fins de caractérisation des matériaux.Le stage proposé ici traite plus spécifiquement de la diffusion des ondes ultrasonores par la microstructure des métaux, qui est l'origine de phénomènes d'atténuation et de bruit de structure. L'atténuation est la perte d'amplitude de l'onde ultrasonore due à la diffusion d'une partie de son énergie dans toutes les directions, le bruit de structure est causé par la part de cette énergie atteignant le récepteur. Des modèles permettent de calculer des coefficients quantifiant l'atténuation et le bruit en fonction de propriétés des matériaux tels que les tailles de grains et les constantes élastiques. L'inversion de ces modèles peut permettre la caractérisation de métaux pour lesquels des mesures de bruit ou d'atténuation ont été réalisées. Des dispositifs permettant de mesurer les tailles de grain dans des métaux ont ainsi été développés et on fait leurs preuves pour certaines applications. Cependant, les modèles sous-jacents reposent sur des approximations qui peuvent limiter leur domaine de validité. Des travaux ont déjà débuté au CEA sur différentes possibilités d'amélioration des modèles. L'objectif général de ce stage est de mieux préciser ces limites, d'évaluer une procédure de caractérisation, et éventuellement d'aider à déterminer les pistes d'amélioration les plus intéressantes. Il débutera par une étude bibliographique qui visera à recenser les validations existantes des modèles de bruit et d'atténuation, tout en permettant à l'étudiant de se familiariser avec le sujet. Le but de cette étude sera de mieux identifier les limites des modèles existants. De nouvelles validations expérimentales pourront également être réalisées pendant le stage, notamment pour des configurations d'intérêt pour la caractérisation. Dans une seconde étape, une procédure d'inversion à des fins de caractérisation sera mise en œuvre. Enfin, une validation des améliorations de modèles en cours de développement pourra être envisagée.L'étudiant intégrera l'équipe de modélisation du laboratoire et sera encadré par un ingénieur chercheur spécialisé dans le domaine de la simulation ultrasonore. Ce stage d'une durée de 6 mois peut déboucher, le cas échéant, sur une proposition de thèse. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA.

Amélioration de l'imagerie par focalisation synthétique multimodale pour la reconstruction de défauts en Contrôle Non Destructif

LIST/DISC/LSMA

Physique - Acoustique

Saclay

Région parisienne (91)

6 mois

Ingénieur/Master

3387352

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : ekaterina.iakovleva@cea.fr

Le CEA LIST mène des activités de recherche et développement dans le domaine du contrôle non destructif (CND) qui consiste à caractériser l'état d'intégrité de structures industrielles sans les dégrader. Parallèlement à la conception de capteurs innovants et au développement de nouvelles méthodes de contrôles, le LIST développe le logiciel CIVA de simulation de CND distribué par EXTENDE (http://www.extende.com/fr/civa-en-quelques-mots ) qui s'appuie sur les travaux de recherches menés au laboratoire en modélisation RX, électromagnétique et ultrasonore.Le stage proposé s'inscrit dans le cadre de travaux portant sur l'amélioration de la méthode d'imagerie par focalisation synthétique TFM (Total Focusing Method), intégrée au logiciel CIVA. Cet outil de post-traitement des données ultrasonores permet de former des images réalistes des défauts avec une très grande résolution spatiale, ce que facilite l'interprétation des résultats du contrôle et offre de nouvelles perspectives de caractérisation des défauts. L'algorithme TFM s'appuie principalement sur l'exploitation des temps de propagation des ondes ultrasonores entre les éléments du capteur multiéléments et chaque point de l'image à former et peut être réalisée en considérant plusieurs modes de propagation (directs ou indirects) et plusieurs types d'ondes (longitudinales ou transversales). Pour le mode de reconstruction direct, les parcours mis en jeu correspondent à des trajets directs entre les différents éléments du capteur et les points de l'a zone de reconstruction. Pour les modes indirects, les trajets peuvent désormais inclure une ou plusieurs réflexions sur les parois de la pièce avec ou sans conversion de mode des ondes. Cette approche multimodale fournis des images de différentes résolutions spatiales dont chacune peut porter des informations différentes et complémentaires sur un même défaut. Pour une exploitation optimale de ce type d'imagerie, il devient alors nécessaire de disposer d'outils de fusion des données afin d'avoir de nouvelles images plus riches en information.L'objectif du stage est de définir les méthodes de fusion d'images TFM, principalement basées sur l'exploitation des techniques de recalage d'images et de fusion multi-résolution (pyramide morphologique, la transformée en IHS, l'analyse multi-résolution associée aux ondelettes, …). Le stage comportera à la fois un volet théorique (bibliographie, collecte, analyse et étude des méthodes de recalage et de fusion d'images en imagerie médicale, télédétection) et un volet algorithmique et réalisation de maquettes, par exemple sous Matlab ou Python. Un goût prononcé pour le traitement d'image est requis L'étudiant intégrera l'équipe de modélisation du laboratoire et sera encadré par un ingénieur chercheur spécialisé dans le domaine de la simulation ultrasonore. Ce stage d'une durée de 6 mois. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA.

Vérification de programmes quantiques par interprétation abstraite

LIST/DILS/LSL

- Informatique

Saclay

Région parisienne (91)

5 à 6 mois

Ingénieur/Master

3387350

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Saclay
Laurence LOURS, DRHRS / SCP / BSLDE
Bat 524
91191 Gif-sur-Yvette cedex
e-mail : stages@cea.fr

Cadre du stage Le CEA LIST est un centre de recherche technologique sur les systèmes à logiciel prépondérant qui mène ses recherches en partenariat avec les grands acteurs industriels (nucléaire, automobile, aéronautique, défense et médical) pour étudier et développer des solutions innovantes adaptées à leurs besoins. Au sein du CEA LIST, le Laboratoire Sûreté des Logiciels (LSL), localisé à Saclay (Région parisienne), développe les outils d'aide à la validation et à la vérification de logiciels dans les domaines des systèmes embarqués critiques et de la cybersécurité. Objectifs du stage Avec l'intérêt croissant dans l'usage des algorithmes quantiques pour résoudre des problèmes concrets, plusieurs langages de programmation quantique de haut niveau (QPL) ont été conçu pour réduire la distance entre les algorithmes quantiques et les machines quantiques, par exemple, Quipper (http://www.mathstat.dal.ca/~selinger/quipper/) [Quipper]. Cependant, la programmation quantique reste délicate et ces programmes quantiques sont difficiles à écrire correctement. En effet, la détection et la correction d'erreurs de conception dans un programme est plus difficile dans les programmes quantiques que dans les programmes classiques. Le coût de la simulation des programmes quantiques, la nature probabiliste des mesures et l'impossibilité de mesurer en milieu d'exécution sont des facteurs qui rendent cette tâche plus complexe. Pour compenser ces inconvénients, l'analyse statique des programmes quantiques promet d'apporter des solutions. L'objectif du stage est d'explorer les possibilités qu'offrent les méthodes formelles, et en particulier l'*interprétation abstraite* [Cousot77] pour l'analyse de programmes quantiques. Le stage débutera par une adaptation des travaux existants sur l'analyse d'intrication quantique [Perdrix08] à un sous-ensemble de Quipper. A partir de cette implémentation, le stage s'orientera ensuite sur une recherche prospective pour identifier de nouvelles classes de propriétés intéressantes sur ces programmes. Il pourra s'agir de propriétés de bonne construction des circuits quantiques ou de *propriétés fonctionnelles* des algorithmes quantiques. Application - Profil : Étudiant niveau M2 ou en troisième année d'école d'ingénieur - Connaissances d'au moins un langage fonctionnel (Haskell, Ocaml, ...) - Expérience en vérification, compilation ou informatique quantique souhaitée - Appétence pour les mathématiques et intérêt pour la physique quantique, mais aucun prérequis n'est nécessaire- Durée : 5 à 6 mois- Conditions : stage indemnisé, aide au logement possible, transports CEA en Île-de-France.- Encadrement : Valentin Perrelle (valentin.perrelle@cea.fr),Sébastien Bardin (sebastien.bardin@cea.fr) et Benoît Valiron (benoit.valiron@lri.fr) Les délais administratifs de recrutement au CEA étant de 2 à 3 mois minimum, merci de prendre contact le plus tôt possible. Références [Cousot77] Cousot, P. and Cousot, R. 1977. Abstract Interpretation: A Unified Lattice Model for Static Analysis ofPrograms by Construction or Approximation of Fixpoints. Proceedings of the 4th ACM SIGACT-SIGPLANSymposium on Principles of Programming Languages (New York, NY, USA, 1977), 238–252. [Quipper] Green, A.S., Lumsdaine, P.L., Ross, N.J., Selinger, P. and Valiron, B. 2013. Quipper: A ScalableQuantum Programming Language. Proceedings of the 34th ACM SIGPLAN Conference on ProgrammingLanguage Design and Implementation (New York, NY, USA, 2013), 333–342. [Perdrix08] Perdrix, S. 2008. Quantum Entanglement Analysis Based on Abstract Interpretation. Static Analysis:15th International Symposium, SAS 2008, Valencia, Spain, July 16-18, 2008. Proceedings. M. Alpuenteand G. Vidal, eds. Springer Berlin Heidelberg. 270–282.

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