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Accès ouvert déclaré 2026 article

Synchrotron X-ray multi-projection imaging (XMPI) for high-resolution 4D characterization of multiphase flows

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Résumé fourni par la source

Multiphase flows where particles, bubbles, or droplets are suspended in a fluid govern critical processes in biology, medicine, materials processing, and geophysics. However, observing their microscale dynamics in opaque systems has remained a fundamental challenge. We present Synchrotron X-ray Multi-Projection Imaging (XMPI), a novel approach enabling four-dimensional (3D + time) tracking of microparticles in visibly opaque suspension flows without requiring sample rotation. By capturing simultaneous projections from multiple angles using beam-split X-rays at synchrotron facilities, we resolve instantaneous particle positions and trajectories in opaque fluids such as blood. We demonstrate the potential of XMPI through individual particle tracking velocimetry (3D PTV) in dilute conditions, as well as multi-projection image velocimetry in dense suspensions. The methodology provides otherwise inaccessible experimental validation for particle-resolved computational fluid dynamics models and allows, e.g., observation of inertial focusing effects and microstructural dynamics relevant to suspension rheology and biomedical flows. This work paves the way for high-resolution, time-resolved 4D imaging of complex multiphase flows across a range of scientific and industrial applications. Combining XMPI with recent AI-supported 4D reconstruction algorithms opens a new spatiotemporal frontier for high-speed, rotation-free microtomography. Supplementary Information: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s00348-026-04271-6.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Synchrotron X-ray multi-projection imaging (XMPI) for high-resolution 4D characterization of multiphase flows
Date Crossref
23/07/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

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Sujets associés

Nuclear Physics and ApplicationsHeat Transfer and Boiling StudiesLattice Boltzmann Simulation Studies

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