Doktorand i fysik med inriktning mot Experimentell Partikelfysik

LDMX-gruppen vid Lunds universitet söker en skicklig och motiverad doktorand som ska vara delaktig i vårt arbete att få LDMX online och fullt ut utnyttja dess data.

Denna doktorandtjänst kommer att vara en del av LDMX-gruppen i Lund (LunDMX, https://www.particle-nuclear.lu.se/experimental-particle-and-nuclear-physics/ldmx ), som ingår i avdelningen för partikel- och kärnfysik (https://www.particle-nuclear.lu.se/) vid fysiska institutionen. Avdelningen, som har cirka 60 anställda, bedriver en livlig blandning av aktiv forskning inom både teoretisk och experimentell partikel- och tungjonsfysik samt experimentell kärnfysik. Den experimentella partikelfysikverksamheten omfattar forskning vid de väletablerade LHC-experimenten ATLAS och ALICE samt insatser för att förverkliga nya, kreativa experiment som HIBEAM/NNBAR vid ESS och - mest relevant för detta projekt - LDMX vid SLAC (https://confluence.slac.stanford.edu/display/MME/Light+Dark+Matter+Experiment). LDMX kommer att vara ett fixed-target experiment i en 8 GeV elektronstråle som kommer extraheras från LCLS-II acceleratorn. Experimentets huvudsaklig syfte är att utforska om det finns mörk-materia partiklar med en massa mellan 1 MeV och 1 GeV ungefär.

På avdelningen utnyttjar vi synergier mellan dessa projekt, och våra aktiviteter omfattar detektorutveckling, trigger och datainsamling, fysik- och prestanda-analys samt programvaruutveckling och computing.  LunDMX-gruppen består för närvarande av en senior forskare, tre universitetslärare, en postdoktor, en ingenjör och två doktorander.

Projektbeskrivning

Det övergripande temat för detta projekt är att göra oss redo för LDMX-data (som förväntas 2029). Forskningen kommer att bedrivas i nära anslutning till den internationella LDMX-kollaborationen, där Lunds universitet för närvarande är den enda icke-amerikanska deltagaren.

En spännande milstolpe för LDMX är teststrålemätningar vid SLAC under hösten 2025, där man för första gången kommer att samla in data vid själva strålröret för LDMX. Utöver detta planerar vi att samla in data från kosmisk strålning med en prototyp av den hadroniska kalorimetern. Under de första 1-2 åren kommer projektet att fokusera på insamling och i synnerhet analys av dessa testdata och publicering av resultaten.

En annan prioritering i detta projekt är att mer i detalj studera LDMX:s förmåga att hantera pile-up (flera elektroner som träffar strålmålet samtidigt). Detta kommer huvudsakligen att baseras på simuleringsstudier av potentiella bakgrunder, detektorprestanda och känslighet för signalmodeller. Ett konkret exempel är användningen av olika program för simulering av kritiska bakgrunder, att jämföra dessa förutsägelser och att utveckla metoder för hur man mäter dessa bakgrunder i data. Projektet syftar också till att undersöka i vilken utsträckning maskininlärningsmetoder kan hjälpa till med dessa utmaningar, t.ex. när det gäller objektrekonstruktion och urskiljning av signal- respektive bakgrundshändelser. Detta kommer att bli mer av ett fokus senare i projektet.

Utöver de direkta fysikaliska frågeställningarna kommer projektet befatta sig med frågor kring klimathållbarhet inom LDMX/HEP, exempelvis genom att identifiera de huvudsakliga utsläppskällorna och att undersöka hur de kan minskas.

Arbetsuppgifter

Huvuduppgiften för en doktorand är att ägna sig åt sin forskarutbildning vilket innefattar såväl deltagande i forskningsprojekt som forskarutbildningskurser. I arbetsuppgifterna kan det även ingå medverkan i undervisning och annat institutionsarbete, dock max 20 % av arbetstiden.

Som doktorand i LunDMX-gruppen kommer du att bidra till analysen av data från testmätningar med detektorprototyper. Utöver det kommer du att utföra simuleringsbaserade studier av olika aspekter som bidrar till LDMX:s vetenskapliga potential. Detta kommer att kräva användning (och vidareutveckling) av olika simuleringsverktyg, främst det GEANT4-baserade ldmx-sw-ramverket (https://github.com/LDMX-Software/ldmx-sw ), skrivet i C++, och konfigurerat via Python, vilket delas och uppdateras via GitHub. Du kommer att arbeta med .root-filer och testa olika händelsegeneratorer samt verktyg och metoder för maskininlärning.

Eftersom LDMX är ett internationellt projekt kommer du att behöva arbeta tillsammans med andra i en internationell forskningsmiljö.

Din huvudsakliga arbetsplats kommer att vara på Fysiska institutionen i Lund, men resor till SLAC/våra samarbetspartners kan också komma att vara nödvändiga.

Tjänsten kräver tydlig och genomtänkt kommunikation, både med kollegor och allmänheten.

Du kommer att bidra till utveckling och underhåll av den gemensamma LDMX-programvaran.

Du kommer att ansvara för att dokumentera och rapportera dina forskningsaktiviteter genom att upprätthålla detaljerade anteckningar över ditt arbete, förbereda dokumentation för såväl publikationer som framtida användare och följa LDMX-kraven för att bidra till dokumentation.

Du förväntas delta i mentorskap och utbildning av studenter och främja en miljö för samarbete och kunskapsdelning.

Du kommer att ges möjlighet att söka extern forskningsfinansiering för resor eller mindre projekt.

I dina arbetsuppgifter ingår också att ta hand om administration i samband med de uppgifter som beskrivs ovan.  

Kvalifikationer

Behörigeht

Grundläggande behörighet till utbildning på forskarnivå har den som:

• avlagt examen på avancerad nivå, eller
• fullgjort kursfordringar om minst 240 högskolepoäng, varav minst 60 högskolepoäng på avancerad nivå, eller
• på något annat sätt inom eller utom landet förvärvat i huvudsak motsvarande kunskaper.

Kraven på särskild behörighet för forskarutbildningsämnet fysik uppfyller den som har:

• avklarat ett självständigt arbete (t.ex. examensarbete) i relevant ämne omfattande minst 30 högskolepoäng

Den särskilda behörigheten kan också ha erhållits genom annan motsvarande utbildning, vilket prövas i varje enskilt fall. För att möjliggöra tvärvetenskapliga initiativ samt väsentliga fördjupningar inom vissa områden kan andra kvalifikationer än sökandens ämnesspecifika kompetens inom fysik tas i beaktande.

Slutligen krävs att studenten bedöms ha den förmåga som behövs för att tillgodogöra sig utbildningen.

Övriga krav

• Mycket goda kunskaper i engelska, i tal och skrift, är ett krav.
• Samarbetsförmåga för att kunna arbeta i en internationell kollaboration
• Tidigare erfarenhet/grundläggande kunskaper inom programmering i Python och/eller C++

Önskvärda meriter

Nedan följer en kravlista som ska läsas som ”och/eller”, inte ”och” - om du uppfyller något av de listade kraven är det ett plus, men vi förväntar oss inte att du ska kryssa i alla rutor samtidigt.

• Tidigare erfarenhet inom experimentell partikelfysik och dataanalys
• Tidigare erfarenhet av verktyg för maskininlärning
• Erfarenhet av att utveckla algoritmer såsom partikelidentifiering, objektrekonstruktion, selektion av händelser med specifika sluttillstånd
• Intresse av handledning av studenter (kandidat, master)
• Tidigare erfarenhet inom hållbarhetsfrågor

Bedömningsgrunder

Urval till utbildning på forskarnivå sker efter bedömd förmåga att tillgodogöra sig forskarutbildningen. Bedömningen av förmågan sker främst utifrån studieresultaten på grundnivå och avancerad nivå.

Följande beaktas:

• Kunskaper och färdigheter relevanta för avhandlingsarbetet och utbildningsämnet, se Arbetsuppgifter. Dessa kan visas genom bilagda handlingar.
• Bedömd förmåga till självständigt arbete och förmåga att formulera och angripa vetenskapliga problem. Bedömningen kan exempelvis ske utifrån examensarbetet och en diskussion kring detta vid en eventuell intervju.
• Förmåga till skriftlig och muntlig kommunikation.
• Övriga erfarenheter relevanta för utbildningen på forskarnivå, t.ex. yrkeserfarenhet.

Hänsyn kommer också att tas till god samarbetsförmåga, framåtanda, självständighet och personlig lämplighet, samt hur den sökande genom sin erfarenhet och kompetens bedöms ha den förmåga som behövs för att klara forskarutbildningen.

Villkor

Endast den som är antagen till forskarutbildning får anställas som doktorand. Forskarutbildningen är fyra år vid heltidsstudier. Vid undervisning och annat institutionsarbete förlängs anställningen i motsvarande grad, dock längst till 5 år (dvs. max 20 %). Bestämmelser gällande anställning som doktorand finns i Högskoleförordningen (1993:100), 5 kap 1-7 §§.

Ansökningsförfarande

Anställningen söks via universitetets rekryteringssystem.
Ansökan ska skrivas på engelska.
Ansökan ska innehålla

• personligt brev med motivering till varför du är intresserad av anställningen och på vilket sätt forskningsprojektet matchar dina intressen och din utbildningsbakgrund.
• CV
• examensbevis eller motsvarande
• en kopia av examensarbete eller motsvarande (alternativt en sammanfattning i fall arbetet inte är avslutat)
• kontaktuppgifter till minst två referenser,
• övrigt som du önskar åberopa (t. ex. kopior av betyg).

Som en del av ansökandeprocessen ombeds den sökande att svara på några frågor i rekryteringssystemet.
Sökande som kallas till intervju kan bli ombedda att lämna in ett arbetsprov eller kunskapstest.
Vid behov kommer flera intervjuomgångar att anordnas.

Välkommen med din ansökan!