Oportunidades de imagen 3D resuelta en el tiempo con XMPI en ForMAX

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Materiales
• Física
• Ingeniería

Sus antecedentes:

• Los rayos X son cruciales para la imagen interna no destructiva de muestras opacas.
• La tomografía de rayos X resuelta en el tiempo (4D) proporciona datos volumétricos pero enfrenta limitaciones como restricciones de rotación de la muestra y fuerzas centrífugas.
• Estas limitaciones dificultan el estudio de ciertos procesos dinámicos.

Objetivo del estudio:

• Implementar y validar la imagen de múltiples proyecciones de rayos X (XMPI) como una alternativa a la tomografía de rayos X tradicional.
• Superar las limitaciones asociadas con la rotación de la muestra en la imagenología dinámica de rayos X.
• Demostrar las capacidades de XMPI para estudios de alta resolución y resolución temporal de sistemas de muestras complejos.

Principales métodos:

• Se desarrolló una configuración XMPI que utiliza óptica de rayos X para dividir el haz incidente en múltiples haces.
• Se adquirieron proyecciones simultáneas desde diferentes puntos de vista angulares en la posición de la muestra sin rotación de la muestra.
• Se puso en marcha la configuración en la línea de luz ForMAX en MAX IV y se probó con muestras de fibras y flujo multifásico.

Principales resultados:

• Se alcanzaron altas tasas de fotogramas (12,5 kHz a 4 µm) para la carga mecánica dinámica de fibras.
• Se demostró alta resolución espacial (1,3 µm a 40 Hz) para estudios de flujo multifásico.
• Se validó la flexibilidad de la configuración XMPI para cumplir con diversos requisitos de resolución espaciotemporal.

Conclusiones:

• XMPI proporciona una alternativa viable y sin rotación a la tomografía de rayos X convencional para la imagenología 4D.
• La configuración desarrollada en ForMAX permite estudios avanzados de dinámicas con alta resolución espaciotemporal.
• Este trabajo sienta las bases para una estación final XMPI permanente, mejorando las capacidades para la investigación de dinámicas de materiales y flujo.