Contrat Post-Doctoral : chimie de l'atmosphère de Titan

L’Université Paris Est Créteil finance un CONTRAT POST-DOCTORAL de 12 mois à partir du 1er septembre 2012 (salaire net ~ 2200 euros/mois).

Le travail de recherche, effectué au sein du groupe « Physico-Chimie Organique Spatiale » du LISA (Créteil) a pour objectif de participer à la détermination des mécanismes physico-chimiques responsables de la complexification chimique de l’atmosphère de Titan et d’en caractériser la cinétique. Le post-doctorant sera investi dans la mise en œuvre de simulations en laboratoire dans le cadre d’un programme qui combine deux projets complémentaires développés au LISA et au LATMOS (Université Versailles Saint Quentin, Guyancourt) dédiés respectivement à la compréhension de l’évolution de la phase gazeuse (projet SETUP/LISA) et de la formation des aérosols (projet SMARD/LATMOS) de l’atmosphère de Titan.

Grâce aux simulations de l’atmosphère de Titan du projet SETUP, des données quantitatives seront obtenues quant à l’évolution de la phase gazeuse ; les premières étapes chimiques de complexification ayant effectivement lieu dans l’atmosphère de Titan pourront donc être élucidées. Lors de ces simulations, le mélange réactionnel gazeux est soumis, dans un réacteur spécifique, à un plasma froid pour dissocier l’azote moléculaire (processus qui se produit  dans  la  haute atmosphère), et/ou à une source de radiation UV (la photochimie du méthane est initiée grâce à l’utilisation d’une lampe H₂/He  délivrant des photons à Lyman a). Dans la mesure où nous cherchons à déterminer les mécanismes réactionnels (schémas chimiques…) qui se déroulent dans le réacteur de simulation, l’analyse quantitative in situ des produits formés, en particulier les intermédiaires réactionnels de courte durée de vie, s’avère nécessaire. C’est pourquoi, le dispositif expérimental prévoit de mettre en œuvre la technique d’absorption laser hypersensible appelée CRDS (Cavity Ring Down Spectroscopy).

Les expériences menées dans le cadre du projet SMARD donnent, quant à elles, des renseignements sur la phase solide formée et donc sur les mécanismes qui conduisent in fine à la formation des aérosols de Titan. Des analogues de ces aérosols sont en effet produits dans un réacteur (expérience PAMPRE), le dépôt d’énergie s’effectue par un plasma froid crée par décharge électrique radio-fréquence. L’analyse physico-chimique des particules solides de l’aérosol produit s’effectuera in-situ avec l’instrument SPLAM (un spectromètre de masse à temps de vol qui permet le prélèvement de nanoparticules solides (Æ=50 à 2000 nm) à travers d’un système à lentilles aérodynamiques). La granulométrie, en termes de diamètre aérodynamique d_aev, est mesurée par vélocimétrie : elle est déduite de la mesure de la lumière diffusée de 2 lasers visibles (l =403 nm). L’analyse chimique des particules se fait par spectrométrie de masse à temps de vol et Laser Two-Step Desortion Ionization (L2DI) : les molécules en phase solide sont désorbées par un laser IR pulsé (l =10.6 mm) et ionisées par un laser UV (l=248 nm) proche du seuil d’ionisation.

Profil du candidat :

Le candidat devra posséder quelques-unes des compétences suivantes : expérimentation en laboratoire, manipulation de gaz et des techniques du vide associées, spectroscopie infrarouge, spectroscopie de masse, technique laser, culture générale en planétologie, exobiologie ou astrochimie. En fonction des compétences du candidat post doctorant, la mission qui lui sera confiée sera plus particulièrement :

– de participer aux expériences de simulation effectuées à l’aide du réacteur de simulation du LATMOS (Guyancourt) dont les aérosols produits sont analysés par Spectrométrie de masse à temps de vol

– de participer au développement du programme SETUP (Créteil) en particulier à la mise en place du dispositif d’analyse de la phase gazeuse par méthode laser résolue en temps (Cavity Ring Down Spectroscopy)

Mots clés associés :

optique, spectroscopie, laser, Physico-Chimie, plasma, gaz, atmosphères planétaires, simulations expérimentales

Contacts :

Les candidatures (incluant une lettre de motivation, un CV et une liste des publications) devront être adressées avant le 30 mars 2012 à Marie-Claire Gazeau, professeure – LISA – Université Paris Est Créteil Tél : 01.45.17.15.48– mail : marie-claire.gazeau@lisa.u-pec.fr et Yves Bénilan, professeur– LISA – Université Paris Est Créteil Tél : 01.45.17.15.38 – mail : yves.benilan@lisa.u-pec.fr

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Post doctoral research position at University Paris Est Créteil (1 year), Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA): Simulation of Titan’s atmospheric processes.

This position is related to the determination of physico-chemical mechanisms governing the atmosphere of Titan. The successful candidate will participate in two experimental programs that are currently pursued in our group « Physico-chimie Organique Spatiale » and which simulate atmospheric processes occurring at Titan. One of the two experiments is called SETUP and is focused on the evolution of chemical compounds of relevance in the gas phase. A plasma reactor is used to dissociate molecular nitrogen. It can be combined with a H₂/He flow discharge lamp that emits Ly-alpha radiation. Short and long lived photoproducts are detected quantitatively using Cavity Ring Down Spectroscopy

The second experiment that will be used is called SMARD and is dedicated to the chemical characterization of the particulate phase of Titan’s aerosols. Here a radio frequency cold plasma reactor (called PAMPRE) is used to simulate the chemical evolution of Titan’s atmosphere. The nanoparticles produced within this reactor are analyzed in-situ using an aerosol mass spectrometer. In the latter, particles are spatially focused into the ion source of a TOF-MS by an aerodynamic lens system. The size distribution is measured by a two-fold optical detection of scattered light.

Skills ideally required for this postdoc work include experience with cw and pulsed lasers (IR, UV or both), spectroscopy, mass spectrometry, optics as well as vacuum technology. Knowledge in planetology and/or atmospheric chemistry and physics are clearly of advantage. French language skills are of advantage too but not indispensable. More details can be found at : www.lisa.u-pec.fr

The net salary will be about 2200 €/month net. Starting date is September 2012. Deadline for application is March 30, 2012.

Contact:

Marie Claire Gazeau (marie-claire.gazeau@lisa.u-pec.fr; 0145171548) Martin Schwell (martin.schwell@lisa.u-pec.fr; 0145171521) and Yves Bénilan (yves.benilan@lisa.u-pec.fr; 0145171538).