Le premier semestre, récompensé par 12 ETCS, sera composé de cours théoriques et pratiques en distanciel au sein d’un des laboratoires de l’IN2P3 (l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS).
L’ensemble des cours est adapté aux étudiants provenant de BTS. Leur objectif est de donner une vision d’ensemble de la conception, construction et exploitation des grands et très grands instruments de physique (accélérateur, télescopes…)
Le second semestre sera consacré à un stage rémunéré de 6 mois dans le même laboratoire (8 ECTS).
Pas besoin de venir à Annecy
Liste des cours du premier semestre
UE Physique des deux infinis (6 ECTS)
L’objectif de ce module est de donner aux étudiants les bases du fonctionnement des accélérateurs, des systèmes qui les constituent et de leur environnement.
Compétences visées
- Acquérir les bases du langage utiliser dans le domaine des accélérateurs
- Comprendre les principales applications et les différentes technologies qui y sont utilisées.
Plan du cours :
- Introduction aux accélérateurs
- Principes de physique
- Sources de particules : ions et électrons
- Optique des faisceaux
- Diagnostics de faisceau
- Technologies associées
- Accélération radiofréquence
Nombre d’heures
33 h ( 27 CM/ 6 TD)
Ce module propose aux étudiants de se familiariser avec les termes et techniques clés d’un détecteurs de particules jusqu’au stockage des données produites par ce dernier. Il est basé sur une approche très pratique pour susciter l’intérêt des étudiants. Au travers d’exemples concrets, les étudiants découvrent qu’il existe différents types de détecteurs qui sont divisés en trois catégories : gazeux/liquide, semi-conducteurs et scintillateurs. Chacun répond à des contraintes de physique différente et nécessite une mécanique et une électronique spécifique. La chaîne de lecture pour une voie est ensuite décrite pour introduire le fonctionnement de l’électronique d’acquisition sur puces électroniques. Le cours présente alors le système de contrôle et de supervision du détecteur.
Compétences visées
- connaître le vocabulaire des détecteurs, les termes détecteurs scintillateurs, gazeux, solide doivent pouvoir être expliqués simplement;
- connaître les étapes de développement d’un détecteur : simulation, R&T, prototypage, nouveau prototype, détecteur pour l’expérience, entretien;
- connaître le vocabulaire de la chaîne de lecture, les termes pré-amplification, amplificateur, carte de lecture, temps d’intégration, intégration doivent pouvoir être expliqués simplement;
- connaître les termes de puce électronique, buffer, temps de lecture, temps mort et les étapes de fabrication d’une carte d’électronique de lecture, comment passe-t-on d’un paquet d’électrons à des bits;
- comprendre la conception et les différentes façons de réaliser un système de contrôle et supervision.
- avoir des notions de sécurité des biens et des personnes, de fonctionnement et des conséquences sur les choix techniques à faire,
- avoir des notions de volumétrie de données générées par les capteurs et la supervision des sous-systèmes,
- exprimer un besoin fonctionnel et le traduire en exigence technique,
- dialoguer avec des fournisseurs de sous-systèmes techniques et définir des interfaces de fonctionnement (HW, SW, Transmission)
Plan du cours
- Méthodes de détection des particules
- Chaîne d’acquisition une voie
- Électronique d’acquisition
- Contrôle et supervision du détecteur
Nombre d’heures
40h (20 CM/ 20 TD/ TP)
Le programme est destiné à des élèves issus de filières BTS et Bac+2. Il vise à les sensibiliser aux risques radiologiques qui existent sur la plupart des installations de l’IN2P3 sur lesquelles ils auront à intervenir de manière à faciliter leur insertion professionnelle. L’enseignement leur permettra de connaitre les principes de la radioactivité, de protection, d’intervention en zone, de contrôle de l’activité, et précisera les références pour approfondir leurs connaissances. Il sera dispensé par des enseignants praticiens et expérimentés.
Compétences visées
- Acquérir les connaissances générales et les notions de base en radioprotection
- Appréhender et estimer les risques radiologiques
- Développer les bons réflexes en radioprotection
- Sécuriser le travail de l’intervenant
Plan du cours
- Notions de physique
- Radioactivité naturelle et artificielle
- Unités usuelles
- Risques radiologiques
- Dispositifs de protection
- Réglementation
Nombre d’heures
15h (11CM/4TD)
Des intervenants présentent de grands instruments de l’IN2P3. Ces présentations servent de modèle pour les étudiants qui auront un instrument à présenter dans ce module. Des cours de gestion de projet permettent de comprendre la démarche suivie pour développer l’instrument.
Ensuite, des binômes ou groupes adaptés à l’effectif sont formés. Les documents techniques concernant une expérience ou un accélérateur sont fournis aux étudiants. Il est ensuite demandé aux élèves d’étudier ces documents puis de les présenter aux autres étudiants. La partie physique pourra être présentée succinctement, en revanche les parties techniques devront être présentées plus clairement en fonction de la spécialité de l’étudiant. En particulier, les contraintes environnementales devront être explicitées .
Compétences visées
- comprendre l’environnement technique d’un instrument à l’IN2P3
- présenter un instrument
- planifier un projet, par exemple en utilisant un outil de gestion de projet
- être sensibilisé à la gestion de qualité, à la gestion des risques, au budget prévisionnel
- travailler en autonomie, sans encadrement, au sein d’un groupe
Plan du cours
- Introduction
– Présentation d’une expérience et d’un accélérateur en suivant le modèle qui sera ensuite donné aux étudiants
– A partir du modèle, étudier la planification de projet, la gestion de qualité, la gestion des risques et le budget prévisionnel
– attribution des sujets selon le choix des étudiants
- Suivis du travail des étudiants
– discussions une fois par semaine pour aider les étudiants à avancer et évaluer leur compréhension de ce qu’ils lisent
– définition de jalons pour que l’avancée soit régulière
Nombre d’heures
10h CM + travail en autonomie (environ 25h)
UE Formation pratique (4 ECTS)
Dans ce module, il est proposé aux étudiants d’aborder des notions de base dans les domaines de l’électronique et la mécanique. Le choix est mis sur un enseignement et apprentissage pratique, et non sur un enseignement académique. Au travers de la réalisation d’une maquette faisant appel aux domaines de la mécatronique, les étudiants aborderont des mécanismes disposants d’actionneurs (moteurs pas-à-pas, actionneurs piezo…), les notions d’interfaçage sur des systèmes numériques intégrés et la fabrication d’éléments mécanique (impression 3D).
(réalisé en binôme mécanicien-électronicien)
Compétences visées
- Être capable de réaliser un système mixte « mécanisme et son électronique de commande » et à le mettre en œuvre.
Plan du cours
Plan
- Première partie permettant de se familiariser avec des éléments d’impression 3D et d’interfaçage (prise en main d’outils d’impression 3D et de carte Arduino)
- Une seconde partie consistant en l’étude, la réalisation et la mise au point d’une maquette. Le travail sera organisé de la façon suivante :
- Présentation générale du travail à réaliser ainsi que des différentes fonctionnalités et du cahier des charge et de la maquette.
- Décomposition du travail en sous éléments fonctionnels à réaliser, tester et à faire valider par le responsable.
- Tenue d’un document style « cahier de manip », permettant d’identifier les solutions/problèmes rencontrés.
- Tout au long des phases du projet, l’étudiant pourra bénéficier de l’aide d’un réfèrent technique au sein du laboratoire.
Nombre d’heures
30 h (30 TP) partiellement en autonomie
Dans ce module, l’étudiant est amené à manipuler du matériel de recherche lié à sa thématique principale. Il ou elle apprend par exemple, à monter un scintillateur à un PMT, tendre des fils sur une structure, lire un détecteur de particule, modifier le code d’un fpga pour ajouter une nouvelle fonction…
La gestion de projet sera également abordée à travers ce cours. En effet, les activités d’étude, de recherche et de réalisation de l’IN2P3 sont gérées en projets et par projets. Il s’agit dans ce programme de transmettre la culture projet et de permettre aux étudiants d’acquérir les notions de base pour s’intégrer dans leur milieu professionnel, s’adapter et mener leurs activités futures. Présentation de la base documentaire de l’IN2P3.
Compétences visées
- Manipuler du matériel spécifique au domaine de l’institut.
- Acquérir les notions élémentaires pour pouvoir évoluer dans l’environnement projets de l’IN2P3 en ce qui concerne :
- le pilotage des projets (à différentes échelles, sous différents angles), la gestion des risques projets, la sûreté de fonctionnement (fiabilité, maintenance préventive, etc.),
- la méthodologie (5M, AMDEC, FMEA, SWOT),
- la réalisation d’un planning de travail,
- le management de la qualité (référentiels, documentation projet).
Nombre d’heures
30 h (30 TP) partiellement en autonomie
UE Compétences additionnelles (2 ECTS)
Améliorer la maîtrise des 4 compétences (Écouter, Parler, Lire, Écrire) afin de se rapprocher le plus possible du niveau B2/ C1 de l’échelle européenne qui est la norme de maîtrise opérationnelle de l’anglais général et scientifique requise par les milieux professionnels et universitaires.
Le travail en TD mettra l’accent sur la communication. Les supports thématiques seront d’abord ceux de l’anglais général avec le thème du voyage, puis dans un second temps ceux de l’anglais scientifique.
Compétences visées
- Consolider les acquis lexicaux et grammaticaux, en particulier ceux utiles à l’anglais scientifique.
Nombre d’heures
20h (+ 20 en autonomie)
La maîtrise de la langue à la fois écrite et orale est une compétence transversale dont aucun étudiant ne peut faire l’économie, quelle que soit sa filière.
Compétences visées
- rédiger un écrit en accord avec les règles orthographiques les plus courantes
- s’exprimer avec pertinence devant un auditoire
- savoir argumenter et organiser ses idées à l’écrit comme à l’oral
Nombre d’heures
20h