Institut Polytechnique de Paris
Ecole Polytechnique ENSTA ENSAE Télécom Paris Télécom SudParis

Master 2 Physique des Plasmas et de la Fusion

Master 2 Physique des Plasmas et de la Fusion
Année d’étude

Master 2 

Programme

Physique des Plasmas et de la Fusion

Crédits ECTS

60

Langue

Anglais

Orientation

Recherche

Lieu

Campus de Palaiseau, Université Paris-Saclay (Orsay), Sorbonne Université (Jussieu), CentraleSupelec

Durée de la formation

12 mois, plein temps 

Début des cours

Septembre

Diplôme délivré

Master

POURQUOI INTÉGRER CE PROGRAMME ?

Atout n° 1

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.

Atout n°2 

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...)

Atout n°3

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)

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. 

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.

Plus d’informations

Objectifs

Ce programme permet aux étudiants de :

  • 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

Universités partenaires

Université Paris-Saclay

Sorbonne Université

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….).

Les cours sont répartis en deux semestres. Le premier comporte un tronc commun et des options, et le second des options plus spécialisées ainsi qu’un stage.

Tronc commun

Outils pour les plasmas et la fusion

20h

3 ECTS

Anglais

Magnétohydrodynamique

30h

3 ECTS

Anglais

Théorie cinétique

30h

3 ECTS

Anglais

Ondes et instabilités

30h

3 ECTS

Anglais

Méthodes numériques et simulations

30h

3 ECTS

Anglais

Instrumentation, diagnostics et analyse des plasmas

30h

3 ECTS

Anglais

Physique atomique, moléculaire et rayonnement

20h

3 ECTS

Anglais

Options

Les étudiants doivent choisir 4 options parmi les 8 options listées ci-dessous.

Turbulence, transport, chauffage, et confinement

30h

3 ECTS

Anglais

Physique et Diagnostics dans les Tokamaks

30h

3 ECTS

Anglais

Plasmas spatiaux

20h

3 ECTS

Anglais

Plasmas Astrophysiques à haute densité d’énergie

20h

3 ECTS

Anglais

Plasmas froids à basse pression

20h

3 ECTS

Anglais

Plasmas froids à haute pression

20h

3 ECTS

Anglais

Interaction laser-plasma relativiste

 

30h

3 ECTS

Anglais

Laser-plasma Interaction /Fusion par confinement inertiel

30h

3 ECTS

Anglais

Les étudiants doivent choisir une spécialisation parmi les 4 thématiques listées ci-dessous. Chaque spécialisation est ensuite composée de deux UEs comprenant une partie théorique et une partie expérimentale (TP).

Fusion thermonucléaire magnétique (sur le site de Cadarache auprès des Tokamaks ITER et WEST)

50h

6 ECTS

Anglais

Fusion thermonucléaire inertielle et interaction laser-plasma (sur le site de Bordeaux auprès du LASER MEGAJOULE)

50h

6 ECTS

Anglais

Plasmas Astrophysiques : Théorie et Simulations numériques (en Ile de France)

50h

6 ECTS

Anglais

Plasmas de Procédés et applications à la santé, l’environnement, l’énergétique et l’espace (en Ile de France)

50h

6 ECTS

Anglais

Les étudiants doivent réaliser un stage obligatoire de 5 mois minimum, représentant 24 ECTS, débutant à la mi-mars. Il peut être effectué en France ou à l’étranger.

Prérequis

Prérequis académiques

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

Prérequis linguistiques

  • Anglais

Procédure de candidature

Les candidatures se font exclusivement en ligne. Vous devrez fournir les documents suivants :

  • Diplômes et relevés de notes
  • Deux références académiques (notez qu'il vous incombe de vous assurer que les personnes que vous désignerez fournissent leurs références en ligne)  
  • CV
  • Lettre de motivation

Vous recevrez une réponse sur votre espace candidat dans les deux mois suivant la date de clôture de la session d’admission.

Droits de scolarité et bourses

  • Etudiants de l'UE/EEE/Suisse : 243€
  • Etudiants hors UE/EEE/Suisse : 3770€
  • Les élèves ingénieurs inscrits dans l'une des cinq écoles membres de l'Institut Polytechnique de Paris (Ecole polytechnique, ENSTA Paris, ENSAE Paris, Télécom Paris et Télécom SudParis) : 159€
  • Cas particuliers : veuillez vous référer à la section "Coût des études" de la FAQ

Plus d’informations sur les bourses

Candidatures et calendrier des admissions

Responsables

Secrétariat pédagogique

Informations générales

master-admission@ip-paris.fr

Description

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. 

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.

Plus d’informations

Objectifs

Ce programme permet aux étudiants de :

  • 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

Universités partenaires

Université Paris-Saclay

Sorbonne Université

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….).

Les cours sont répartis en deux semestres. Le premier comporte un tronc commun et des options, et le second des options plus spécialisées ainsi qu’un stage.

Tronc commun

Outils pour les plasmas et la fusion

20h

3 ECTS

Anglais

Magnétohydrodynamique

30h

3 ECTS

Anglais

Théorie cinétique

30h

3 ECTS

Anglais

Ondes et instabilités

30h

3 ECTS

Anglais

Méthodes numériques et simulations

30h

3 ECTS

Anglais

Instrumentation, diagnostics et analyse des plasmas

30h

3 ECTS

Anglais

Physique atomique, moléculaire et rayonnement

20h

3 ECTS

Anglais

Options

Les étudiants doivent choisir 4 options parmi les 8 options listées ci-dessous.

Turbulence, transport, chauffage, et confinement

30h

3 ECTS

Anglais

Physique et Diagnostics dans les Tokamaks

30h

3 ECTS

Anglais

Plasmas spatiaux

20h

3 ECTS

Anglais

Plasmas Astrophysiques à haute densité d’énergie

20h

3 ECTS

Anglais

Plasmas froids à basse pression

20h

3 ECTS

Anglais

Plasmas froids à haute pression

20h

3 ECTS

Anglais

Interaction laser-plasma relativiste

 

30h

3 ECTS

Anglais

Laser-plasma Interaction /Fusion par confinement inertiel

30h

3 ECTS

Anglais

Les étudiants doivent choisir une spécialisation parmi les 4 thématiques listées ci-dessous. Chaque spécialisation est ensuite composée de deux UEs comprenant une partie théorique et une partie expérimentale (TP).

Fusion thermonucléaire magnétique (sur le site de Cadarache auprès des Tokamaks ITER et WEST)

50h

6 ECTS

Anglais

Fusion thermonucléaire inertielle et interaction laser-plasma (sur le site de Bordeaux auprès du LASER MEGAJOULE)

50h

6 ECTS

Anglais

Plasmas Astrophysiques : Théorie et Simulations numériques (en Ile de France)

50h

6 ECTS

Anglais

Plasmas de Procédés et applications à la santé, l’environnement, l’énergétique et l’espace (en Ile de France)

50h

6 ECTS

Anglais

Les étudiants doivent réaliser un stage obligatoire de 5 mois minimum, représentant 24 ECTS, débutant à la mi-mars. Il peut être effectué en France ou à l’étranger.

Prérequis

Prérequis académiques

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

Prérequis linguistiques

  • Anglais

Procédure de candidature

Les candidatures se font exclusivement en ligne. Vous devrez fournir les documents suivants :

  • Diplômes et relevés de notes
  • Deux références académiques (notez qu'il vous incombe de vous assurer que les personnes que vous désignerez fournissent leurs références en ligne)  
  • CV
  • Lettre de motivation

Vous recevrez une réponse sur votre espace candidat dans les deux mois suivant la date de clôture de la session d’admission.

Droits de scolarité et bourses

  • Etudiants de l'UE/EEE/Suisse : 243€
  • Etudiants hors UE/EEE/Suisse : 3770€
  • Les élèves ingénieurs inscrits dans l'une des cinq écoles membres de l'Institut Polytechnique de Paris (Ecole polytechnique, ENSTA Paris, ENSAE Paris, Télécom Paris et Télécom SudParis) : 159€
  • Cas particuliers : veuillez vous référer à la section "Coût des études" de la FAQ

Plus d’informations sur les bourses

Candidatures et calendrier des admissions

Responsables

Secrétariat pédagogique

Informations générales

master-admission@ip-paris.fr