Beschleunigerphysiker für Strahlkollimation (BE-ABP-NDC-2025-214-LD)

Unternehmensbeschreibung

Bei CERN , der Europäischen Organisation für Kernforschung, erforschen Physiker und Ingenieure die grundlegende Struktur des Universums. Mit den weltweit größten und komplexesten wissenschaftlichen Instrumenten untersuchen sie die Grundbausteine der Materie – fundamentale Teilchen, die nahezu mit Lichtgeschwindigkeit zur Kollision gebracht werden. Dieser Prozess liefert Physikern Hinweise darauf, wie Teilchen interagieren, und bietet Einblicke in die fundamentalen Naturgesetze.

Stellenbeschreibung

Einleitung

Sind Sie ein Beschleunigerphysiker oder Ingenieur mit Fachkenntnissen in Strahldynamik und Strahlkollimation? Möchten Sie zur Optimierung des CERN-Beschleunigerkomplexes beitragen – vom heutigen Large Hadron Collider (LHC) über das High-Luminosity-Upgrade (HL-LHC) bis hin zu ehrgeizigen zukünftigen Projekten? Werden Sie Teil eines wirklich internationalen Teams, das an der Spitze der Wissenschaft arbeitet und die Bereitstellung von Teilchenstrahlen ermöglicht, die Entdeckungen von Forschern weltweit antreiben.

Sie werden Teil von:

• Der Gruppe Beschleuniger- und Strahlphysik ( ABP ) im CERN-Strahlendepartement, die für die Strahlleistung über die gesamte Beschleunigerkette verantwortlich ist. Die Gruppe führt Strahldynamikstudien am LHC und seinen Injektoren durch und betreibt Forschung und Entwicklung für zukünftige Beschleuniger wie CLIC, FCC, Muon Collider und neuartige Beschleunigungskonzepte wie AWAKE.
• Der Sektion Nichtlineare Strahldynamik und Kollimation (NDC), die theoretische, numerische und experimentelle Studien zur Strahlkollimation sowie zur linearen und nichtlinearen Strahldynamik entwickelt. Die Sektion befasst sich mit dem Management von Strahlverlusten, deren Auswirkungen auf die Leistung und der Suche nach Gegenmaßnahmen, z. B. durch Strahlkollimation, indem sie prädiktive Modelle für Protonen-, Ionen- und Leptonstrahlen erstellt. Diese Studien sind entscheidend, um Beschleuniger an der Hochintensitätsgrenze sicher und effizient zu betreiben sowie die Hintergrundbedingungen für Experimente gegenwärtiger und zukünftiger Kollidierer zu optimieren.

Blick in die Zukunft:

Die oberste Priorität von CERN, im Einklang mit der Europäischen Strategie für Teilchenphysik, ist die erfolgreiche Nutzung des HL-LHC in den 2030er Jahren. Parallel dazu laufen Studien für den Future Circular Collider (FCC), der Proton-Proton-Kollisionen bei etwa 100 TeV und eine Elektron-Positron-Higgs- und elektroschwache Fabrik als mögliche erste Phase untersucht. Die Stärkung der Beschleunigerforschung und -entwicklung, insbesondere in der Strahldynamik, ist zentral für diese langfristige Vision, und die ABP-Gruppe steht im Mittelpunkt dieser Bemühungen.

Aufgaben

Als Beschleunigerphysiker werden Sie an Aktivitäten im Zusammenhang mit Strahlkollimationsstudien und der Schnittstelle Maschine-Detektor (MDI) für die CERN-Beschleuniger, deren Upgrades und zukünftige Beschleuniger teilnehmen – durch Simulationen, Messungen und theoretische Berechnungen. Sie tragen zur Betriebsleistung des LHC und HL-LHC bei und beteiligen sich an den Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Rahmen der FCC-Studie. Sie werden sich an den laufenden Entwicklungen von Beschleuniger-Codes für diese Studien beteiligen.

Im Einzelnen werden Sie:

• Optiken, nichtlineare Strahldynamik und Strahlkollimationskonzepte entwickeln, um Halo-Entstehung und Verlustmechanismen zu bewerten, und Studien zur Kollimationsleistung durchführen, insbesondere zur Optimierung von Kollimationsdesigns und MDI-Layouts für die gegenwärtigen und zukünftigen Synchrotrons und Kollidierer von CERN, wobei sowohl der Protonen- als auch der Ionbetrieb berücksichtigt wird.
• Betriebsbedingungen für das HL-LHC-Kollimationssystem untersuchen und optimieren sowie den durch Strahlverlustmechanismen induzierten Hintergrund optimieren, um die Leistung mithilfe von Strahlmessungen und Simulationen zu verbessern.
• Die LHC-Strahlinbetriebnahme im Jahr 2026 begleiten und zu Aktivitäten unter der Verantwortung der NDC-Sektion beitragen.
• Eine Schlüsselrolle bei der Vorbereitung und Durchführung des Starts dieser Systeme in der HL-LHC-Ära ab 2030 übernehmen; Experimente in den bestehenden CERN-Synchrotrons und möglicherweise in anderen betriebenen Beschleunigern entwerfen und durchführen, um die entwickelten Konzepte und Codes zu validieren.

Qualifikationen

Promotion oder gleichwertige relevante Erfahrung im Bereich Physik, Ingenieurwesen oder einem verwandten Fachgebiet.

Erfahrung:

• Arbeit in einem wissenschaftlichen Umfeld, vorzugsweise im Design und/oder Betrieb von Teilchenbeschleunigern.
• Beschleunigerphysik mit Kompetenz im Bereich Strahlkollimation.
• Experimentelle Techniken und Analyse von Daten aus Strahlmessungen.
• Entwicklung von Simulationscodes für Einzelteilchenstrahldynamik.

Folgende Erfahrungen sind von Vorteil:

• Kenntnisse in einem oder mehreren der folgenden Codes, insbesondere für Kollimationssimulationen: mAD-X , Xsuite , SixTrack .
• Strahlinbetriebnahme und Leistungsoptimierung bestehender Beschleunigeranlagen.
• Strahlkollimation, Strahlverlustmechanismen und experimentelle Hintergrundstudien.

Technische Kompetenzen:

• Kenntnisse und Anwendung der Einzelteilchendynamik (longitudinal/transversal).
• Kenntnisse und Anwendung von Strahlkollimationstechniken.
• Analyse und Optimierung der Beschleunigerleistung.
• Simulation, Design und Entwicklung von (Teilen) von Teilchenbeschleunigern.
• Kenntnisse und Anwendung der nichtlinearen Strahldynamik.

Verhaltenskompetenzen:

• Ergebnisorientierung: strukturierte und organisierte Arbeitsweise; Fähigkeit, Prioritäten zu setzen und Aufgaben mit Blick auf Ergebnisse zu planen.
• Problemlösung: Aufnahme großer Informationsmengen, Identifikation von Schlüsselfragen und klare, prägnante Formulierung von Schlussfolgerungen.
• Teamarbeit: gute Zusammenarbeit in Gruppen und schnelle Integration in ein Team; aktive Teilnahme und Übernahme einer Rolle im Team.
• Effektive Kommunikation: Meinungen, Ideen und Vorschläge überzeugend und logisch/strukturiert ausdrücken; beim Thema bleiben.
• Verantwortungsbewusstsein: Übernahme von Verantwortung für eigenes Handeln und Entscheidungen.

Sprachkenntnisse:

Gesprochene und geschriebene Englischkenntnisse mit der Bereitschaft, Französisch zu lernen.

Zusätzliche Informationen

Berechtigung und Bewerbungsschluss:

Diversität ist seit der Gründung ein integraler Bestandteil der Mission von CERN und ein fest verankerter Wert der Organisation. Die Beschäftigung einer vielfältigen Belegschaft ist zentral für unseren Erfolg. Wir begrüßen Bewerbungen aus allen Mitgliedstaaten und assoziierten Mitgliedstaaten .

Diese Stelle wird so bald wie möglich besetzt, und Bewerbungen sollten uns in der Regel spätestens bis zum 18.11.2025 um 23:59 CET erreichen.

Beschäftigungsbedingungen

Vertragsart: Befristeter Vertrag (5 Jahre). Unter bestimmten Bedingungen können Inhaber befristeter Verträge eine unbefristete Stelle beantragen.

Arbeitszeit: 40 Stunden pro Woche

Arbeitsflexibilität: Vollständig vor Ort

Diese Position beinhaltet:

• Arbeit während der Nacht, an Sonntagen und offiziellen Feiertagen, wenn dies durch die Bedürfnisse der Organisation erforderlich ist.
• Arbeit in strahlenkontrollierten Bereichen

Jobgrade: 6-7

Stellenreferenz: BE-ABP-NDC-2025-214-LD

Arbeitsfeld: Angewandte Physik

Benchmark-Stellenbezeichnung: Angewandter Physiker