Stage en systèmes embarqués pour l'instrumentation nucléaire H/F

Le stage est proposé par l’équipe Imagerie des Rayonnements Ionisants du Laboratoire Capteurs et Instrumentation pour la Mesure. L’imagerie des rayonnements, essentielle dans des domaines tels que la radioprotection, le démantèlement ou les interventions en situations accidentelles, repose sur des détecteurs pixellisés couplés à des semi-conducteurs. Les travaux de stage visent à l’amélioration voir à la future refonte du système embarqué dans la caméra gamma Nanopix3.

L’imagerie des rayonnements ionisants est une technique permettant la localisation visuelle de sources radioactives, dits points chauds, dans des scènes. D’un point de vue de radioprotection, l’utilisation de l’imagerie gamma est cruciale pour repérer à distance les zones dangereuses sans avoir à envoyer d’humains sur place. Il existe de nombreux imageurs, et dans l’industrie du nucléaire, Nanopix3 se place comme le spectro-imageur gamma à masque codé le plus compact du monde. Ses dimensions de 12×7×5,5 cm3 pour une masse de 440 g permettent un embarquement aisé sur des vecteurs robotiques ainsi que dans des zones difficiles d’accès. Pour ces raisons, Nanopix3 est équipée d’un système de motorisation automatisé pour permettre la rotation du masque codé ainsi que d’un ordinateur embarqué, d’une alimentation PoE (Power Over Ethernet) et d’un MiniPIX TPX3 d’Advacam s.r.o. embarquant la technologie Timepix3 développée par le CERN dans le cadre de la collaboration MEDIPIX. Les protocoles embarqués (assurant entre autres la motorisation, la communication des données, le pilotage du détecteur …), développés en Python, nécessitent des ajustements, voir une totale refonte du système, liés à la modification au fil des années de nombreux composants ainsi qu’au changement complet du système de motorisation. Un premier état de l’art des scripts Python du système embarqué sera nécessaire en amont de nouveaux développements visant à intégrer la nouvelle motorisation mais aussi à assurer la bonne communication entre les différentes cartes électroniques embarquées dans la caméra. Une voie d’amélioration du débit de transfert des données sur l’ordinateur embarqué pourra aussi être regardée.

Dans le cadre de ce stage, l’étudiant·e sera amené·e à utiliser ses compétences en programmation ainsi qu’en électronique et à échanger fréquemment avec les différents membres des équipes de physique et d’électronique. L’étudiant·e acquerra également des connaissances dans les domaines de l’interaction rayonnement matière, de la physique des particules et de l’instrumentation nucléaire.