一掃辨年代、真?zhèn)?!武王墩墓、故宮文物檢測用上濟南“黑科技”

黃敏2024-04-28 16:34

安徽淮南武王墩墓的考古工作正在進(jìn)行。一臺“濟南造”“曲面微區(qū)X射線熒光光譜儀”(以下簡稱“XRF”)已發(fā)往現(xiàn)場,目前已用于文物檢測。“通過這臺設(shè)備可以在無損的情況下快速精準(zhǔn)地檢測出曲面文物的主量元素、微量元素信息,進(jìn)而獲取文物的年代、產(chǎn)地、真?zhèn)巍⑿迯?fù)等情況?!?月26日,在地處濟南新舊動能轉(zhuǎn)換起步區(qū)的中科新經(jīng)濟科創(chuàng)園,濟南中科核技術(shù)研究院副研究員許瓊告訴新黃河記者,XRF是該研究院與故宮博物院聯(lián)合研發(fā),目前屬于世界獨創(chuàng)、國內(nèi)唯一的設(shè)備。

濟南中科核技術(shù)研究院研發(fā)的“曲面微區(qū)X射線熒光光譜儀”

據(jù)了解,近年來,X射線熒光光譜法以其無損檢測、分析速度快、檢測精度高等特點已成為文物考古界不可或缺的一種分析方法。不過,目前國外能夠?qū)崿F(xiàn)開放式掃描的微區(qū)X射線熒光光譜設(shè)備針對油畫研究開發(fā),僅能進(jìn)行平面樣品的高精度掃描。而我國文物種類眾多、形制多樣,例如玉器、陶瓷、青銅、璽印、漆器等,它們造型復(fù)雜、工藝繁復(fù),國外設(shè)備并不能完全適用我國文物。

“對曲面或者表面不平整的文物,如何獲取高精度的表面元素信息,是文物工作者面臨的難題?!痹S瓊說,基于故宮博物院的需求,她帶領(lǐng)團隊利用多年研發(fā)X射線CT的技術(shù)積累展開攻關(guān),整個研發(fā)歷時一年多。

研發(fā)并非一帆風(fēng)順,這期間,許瓊和團隊遇到了一些困難?!坝布矫嫒鏧射線的匯聚問題,軟件上如何開發(fā)相應(yīng)的智能算法以保證所生成的路徑軌跡等,這些我們都進(jìn)行了深入的攻關(guān)?!痹S瓊告訴新黃河記者,最終,他們?nèi)诤先斯ぶ悄芎拖冗M(jìn)的軟件算法,用深度相機指導(dǎo)六軸機械臂運動路徑,機械臂加載微區(qū)XRF進(jìn)行掃描,從而實現(xiàn)了高精度曲面微區(qū)XRF成像。

現(xiàn)場,許瓊向記者展示了XRF掃描故宮掐絲琺瑯麒麟的圖像。雖然麒麟腿部凹陷曲度比較大,但掃描圖上清晰展示了不同掃描部位所對應(yīng)的顏色。

濟南中科核技術(shù)研究院副研究員許瓊向記者介紹故宮掐絲琺瑯麒麟掃描圖像

“不同顏色代表的是不同的元素。檢測設(shè)備通過算法指導(dǎo)機械臂圍繞文物進(jìn)行靈活地掃描和采集,同時配備實時快速的元素分析算法,對獲得的元素信息進(jìn)行三維曲面的展示,可以方便用戶查看,百平方厘米的區(qū)域可在小時級時間內(nèi)實現(xiàn)掃描分析?!痹S瓊介紹,該設(shè)備同時具備定點微區(qū)元素分析、平面高分辨元素成像和曲面高分辨元素成像三種功能,一機頂三機,大大提高現(xiàn)有微區(qū)XRF設(shè)備的通用性、靈活性、準(zhǔn)確性,最小分辨率為42微米,而國外設(shè)備是100微米到500微米。

目前,該設(shè)備已用于安徽淮南武王墩墓的文物檢測。待考古結(jié)束后,該設(shè)備將發(fā)往故宮博物院。

新黃河記者獲悉,通過這種“黑科技”,不僅能夠獲取文物的“DNA”,也可揭開我國文物神秘的文化屬性和復(fù)雜工藝,猶如讓“沉默”的文物“開口說話”?!霸撛O(shè)備能實現(xiàn)宏觀探查復(fù)雜文物的工藝、裝飾與病害的分布特征,是研究文物制作工藝、發(fā)掘文物價值、制定針對性保護(hù)策略與永續(xù)保存文物信息的核心無損分析技術(shù)?!痹S瓊表示,除了檢測文物,該設(shè)備還可用于材料、安全、航空等領(lǐng)域。

從實驗室陳列的設(shè)備看,該設(shè)備只是濟南中科核技術(shù)研究院眾多儀器設(shè)備的一種。

成立四年多來,特別是濟南起步區(qū)獲批設(shè)立三年來,該研究院面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場和人民生命健康,在精密無損檢測、輻射安全監(jiān)測、高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備及放射性藥物研發(fā)等領(lǐng)域投入近8000萬元產(chǎn)值的設(shè)備儀器,開展10余個科研項目的研發(fā)落地,并成功完成20余款核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品的工程化開發(fā)。

“從核心技術(shù)到整機工程化開發(fā),從硬件設(shè)施到軟件算法,全鏈條實現(xiàn)自主研制。我們也將繼續(xù)為國產(chǎn)化設(shè)備替代和新質(zhì)生產(chǎn)力助推高質(zhì)量發(fā)展作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。”濟南中科核技術(shù)研究院常務(wù)副院長魏存峰說。

來源:新黃河客戶端 記者:黃敏

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