X線自由電子レーザー（XFEL）は、単一粒子回折画像法（SPI）を通じて孤立したナノ粒子の原子レベルでの解像度を持つイメージングを可能にすることが期待されています。これを達成するためには、通常、変化するガス流条件下で動作するエアロゾルインジェクターを使用して生成された、制御された寸法のナノ粒子ビームが必要です。数値シミュレーションは、これらの注入システムを理解し最適化する上で重要な役割を果たします。ガス動力学を連続体、遷移、および自由分子流の領域でモデル化し、粒子の移動を含むマルチスケールシミュレーションフレームワークを提案します。計算流体力学（CFD）、直接シミュレーションモンテカルロ法（DSMC）、および関連するハイブリッド法を利用して、フレームワークはエアロゾル注入技術の改善のための基盤を提供します。幅広い温度（4〜300 K）およびサイズ（10〜300 nm）の範囲で実験に対して検証されました。
Peravali et al.（水曜日）はこの問題を研究しました。