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Sujet de stage / Master 2 Internship

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Mesure de l’exposition aux radiations accidentelles par les défauts radio-induits dans les écrans de smartphones

Spécialité : PHYSIQUE / Physique des matériaux

Contact : OLLIER Nadège,
e-Mail : nadege.ollier@polytechnique.edu,   Tel : +33 1 69 33 45 18
Laboratoire : LSI/

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Oui
Durée du stage : 0-5 mois
Date limite de constitution de dossier : 27/03/2020

Résumé :
Ce stage porte sur l’identification et la caractérisation de défauts ponctuels dans des verres irradiés principalement par RPE. Il comportera une partie synthèse de verre et caractérisation des défauts. Une des finalités vise à utiliser les écrans de smartphone (Verre Gorilla) comme potentiels « dosimètres » lors d’une exposition accidentelle aux radiations.
Durée du stage : 4-6 mois

Sujet détaillé :
Contexte : Lors d’urgence radiologique de grande ampleur, il est nécessaire de disposer de méthodes permettant d’identifier parmi la population les personnes ayant été exposées et nécessitant une prise en charge immédiate. Il n’existe pas de méthodes opérationnelles à ce jour. Les verres des écrans tactiles des smartphones gardent en « mémoire » la trace d’une irradiation aux rayonnements ionisants par le biais de la formation de défauts dits « radio-induits ». La mesure et la quantification de ces défauts ponctuels notamment par spectroscopie à résonnance paramagnétique électronique (RPE) permet d’estimer la dose déposée dans le verre et donc de d’estimer l’exposition associée à l’irradiation. Cependant, une compréhension accrue de la nature des défauts stables en jeu et de leur stabilité est nécessaire. En effet, la nature des défauts ponctuels et leurs propriétés ne sont pas encore établies, de plus elle est très dépendante de la génération du verre Gorilla glass (Corning).

Objet du stage : Au cours de ce stage en collaboration avec l’IRSN (F. Trompier), il s’agira à l’aide de différentes techniques spectroscopiques (RPE, photoluminescence, et thermoluminescence) d’identifier la signature des défauts ponctuels principaux produits sous rayonnement gamma. Puis on étudiera leur stabilité, leur relaxation thermique et leur sensibilité aux rayonnements UV.
Pour ce faire, l’étudiant travaillera sur différents types de « Gorilla glass » irradiés aux rayonnements gamma ainsi que sur des verres simplifiés, proches du verre de type « Gorilla glass » qu’il synthétisera et qui serviront de modèle pour aider à la compréhension des processus de formation et de stabilisation des défauts radio-induits.
En complément, des verres binaires P2O5-Na2O seront également synthétisés, irradiés et caractérisés par RPE afin de fournir des données expérimentales à des calculs ab initio (spectres RPE de certains défauts ponctuels). Nous cherchons en effet dans le cadre d’un projet bilatéral CEA-Slovénie en collaboration avec L. Giacomazzi (University of Nova Gorica) à identifier la nature et les processus de formation de défauts ponctuels associés à l’atome de P, comme le centre P3.
Techniques utilisées au cours du stage :
RPE - Phototoluminescence - Thermoluminescence

Mots clés : Verres, silice, défauts ponctuels, irradiation

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