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Master (DNM) - M2 Physique des Plasmas et de la Fusion

Contexte

La physique des plasmas est un domaine de recherche interdisciplinaire. Des laboratoires de pointe en France et dans le monde mènent de nombreux programmes de recherche dans les domaines de la fusion thermonucléaire magnétique et inertielle, de l’interaction laser-plasma, de l’astrophysique et des plasmas de procédés. La physique des plasmas répond également à des enjeux sociétaux de prime importance : elle est à l’origine d’innovations majeures dans le domaine de l’énergie, de l'environnement, de l’espace, de la santé et de la défense, par exemple. 

Objectif

- Suivre des enseignements en physique des plasmas spatiaux et astrophysiques, des plasmas froids de procédés (incluant les plasmas industriels), des plasmas de fusion thermonucléaire magnétique et inertielle, de l'interaction laser-plasma et de ses diverses applications.
- Travailler sur des approches théoriques, de simulation numérique et d'expérimentation dans des laboratoires nationaux et internationaux ainsi qu’auprès de Grands Instruments comme les Tokamaks ITER et WEST, les lasers Mégajoule, Apollon,  Petal, Laser X, les machines pulsées,  ou encore des missions spatiales de grande envergure comme Solar Orbiter, Parker Solar Probe, MMS…
- Suivre certains cours spécialisés grâce au cadre national de la Fédération « Formation aux Sciences de la Fusion et des Plasmas Chauds » et effectuer des projets et des travaux pratiques sur les Grands Projets et Instruments internationaux précédemment cités.
- Poursuivre une carrière d’excellence comme scientifique ou ingénieur travaillant sur des programmes de recherche nationaux et internationaux sur les plasmas.

contenu

L'objectif du Master est de former des scientifiques et des ingénieurs de haut niveau, aptes à s'investir dans des programmes de recherche sur les plasmas, qu'ils soient naturels ou bien artificiels, froids ou chauds, dilués ou denses. Le Master, généraliste dans le domaine de la physique des plasmas, offre un vaste choix parmi de nombreuses thématiques, permettant ainsi aux étudiants de construire pas à pas et en connaissance de cause leur projet professionnel (thèse de doctorat ou recherche et développement dans le domaine de l’industrie).

L'enseignement couvre la physique des plasmas naturels, des plasmas de procédés (dont les plasmas industriels), des plasmas thermonucléaires et des plasmas issus de l'interaction laser‐matière. Ceux‐ci sont au centre de nombreuses applications telles que la propulsion et la navigation des satellites, l'instrumentation et les communications spatiales, la rentrée atmosphérique, le génie des matériaux, la protection de l’environnement (traitement des effluents gazeux et liquides, réduction des émissions de CO2), la bio-médecine et le développement de dispositifs thérapeutiques, l'agriculture et l’agronomie, la micro-électronique, l'accélération de particules chargées et les nouveaux accélérateurs par plasma, les sources de rayonnement et d'énergie, les lasers, les techniques pour le chauffage et le confinement des plasmas, en particulier dans le cadre de la fusion thermonucléaire magnétique ou inertielle. De nombreuses très Grandes Installations et Instruments sont impliqués comme  le Tokamak ITER à Cadarache, le Laser MegaJoule (LMJ) à Bordeaux, les Lasers Apollon et Petal, ou encore les missions spatiales internationales telles que Solar Orbiter, Parker Solar Probe et MMS (Magnetospheric Multiscale Mission).

Les cours sont abordés de façon théorique et fondamentale, mais aussi du point de vue de l’expérimentation, de la simulation numérique et de la modélisation. Ils permettent aux étudiants d’acquérir une expertise dans différents domaines pluridisciplinaires (plasma/santé, plasma/environnement, plasma/énergie, plasma/espace, etc), mais aussi d’être initiés aux technologies innovantes les plus actuelles.

domaines d'enseignement

Physique.

domaines ParisTech

Physique.

niveau requis

- Accomplissement d’un Master 1 en Physique à l’Institut Polytechnique de Paris ou équivalent en France ou à l’étranger.
- Anglais.

atouts

- Intégrer un Master en physique des plasmas généraliste, qui dispense une formation de haut niveau sur les plasmas astrophysiques et spatiaux, les plasmas de procédés et industriels, ainsi que les plasmas de fusion thermonucléaire magnétique et inertielle et les plasmas issus de l’interaction laser-matière.
- Accéder à de nombreux laboratoires de recherche ainsi qu’aux Grands Instruments internationaux comme, par exemple, le Tokamaks ITER, les lasers Mégajoule, Apollon,  Petal, ou des  missions spatiales les plus récentes (Solar Orbiter, Parker Solar Probe, MMS...).
- Grâce au vaste choix de thématiques proposés dans tous les domaines de la physique des plasmas, construire pas à pas et en connaissance de cause un projet professionnel mûrement réfléchi (thèse ou débouché en entreprise).

débouchés

La majorité des étudiants du Master 2 Physique des Plasmas et de la Fusion (environ 90%) poursuivent leur cursus en effectuant une thèse de doctorat. Il est toutefois possible dès la fin du Master d’être recruté dans une grande entreprise de recherche et développement.

Les diplômés peuvent aspirer à des carrières comme chercheur, enseignant-chercheur ou ingénieur en recherche fondamentale ou appliquée dans des laboratoires universitaires, des Écoles d’Ingénieurs, des organismes publics tels que le CNRS, le CEA, l’ONERA, le CNES ou encore des entreprises ayant une forte composante « Recherche et Développement » (Alcatel, Air Liquide, Thalès, EDF, IBM, PSA, Renault, Saint-Gobain, EADS, Safran, Snecma….).

Parcours

Unités d'enseignement

UE Type d'enseignement Domaines Catégorie d'UE Credit Ects Volume horaire Responsables Periode de programmation Site pédagogique
PHY654E Magnétohydrodynamique (TC2) Cours scientifiques Physique 3 Hinrich Lütjens AN3-P1
PHY656B Théorie cinétique (TC3) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P1
PHY656D Plasmas spatiaux (03) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft,
Phillipe Savoini
AN3-P2
PHY670A Outils pour les plasmas et la fusion (TC1) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P1
PHY670B Ondes et Instabilités (TC4) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft,
Caterina Riconda
AN3-P1
PHY670C Méthodes numériques et Simulations (TC5) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P1
PHY670D TC6 Instrumentation, diagnostics et analyse des plasmas /TP Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P1
PHY670E Physique atomique, moléculaire et rayonnement (TC7) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P1
PHY670F Fusion magnétique: turbulence, transport, chauffage et co... Cours scientifiques Physique 3 AN3-P1P2
PHY670G Physique et Diagnostics dans les Tokamaks (02) Cours scientifiques Physique 3 AN3-P1P2
PHY671C Plasmas astrophysiques à haute densité d'énergie (04) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P2
PHY671D Plasmas froids basse pression (05) Cours scientifiques Physique 3 Catherine Krafft AN3-P2
PHY671F Interaction laser-plasma /Fusion par Confinement Inertiel... PA - C3B Physique 3 Catherine Krafft
PHY671H-B1 Hydrodynamics of Inertiel Fusion Cours scientifiques 3 AN3-P2
PHY671K-C1 Advanced Physics for Tokamaks Cours scientifiques Physique 3
PHY671K-C2 Tokamaks : Exerimentation Cours scientifiques Physique 3
PHY671P-B2 Power and high-energy lasers Cours scientifiques 3 AN3-P2
STGM2 Stage M2 Stage Informatique, Mathématiques appliquées, Physique, Mécanique, Mathématiques, Biologie, Chimie, Economie, Management, Innovation et Entrepreneuriat 24 AN3-P3
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